Gleichstromgenerator erfolgreicher Misserfolg

[Manfred]

Hallo ihr beide Jürgen und Bernd,

ich danke Euch für die Hilfe. Der Aluminiumguss ist schon mal gestrichen. Das ganze ist bei mir Hobby. Ich bin ein ex Maschinenbauer im Rentenalter (schlappe 71 Jahre) aber immer noch neugierig. Für die Jungen unter Euch ein Tipp: gute funktionsfähige Modellgeneratoren sind eine Marktlücke und das Angebot ist bescheiden. Hier sind die Optik und historische Formen wichtig.
Heute war ein guter Tag. Ich habe mein Trovaliergerät, aus der Reparatur, beim Elektromaschinenbauer abgeholt und gleich Wickeldraht zum üben mitgebracht. Das ist eine richtige Fundgrube, alle Sorten am Lager. Eine hochfeste Kustoffscheibe für den Rotor, 102 X 12mm hatte er auch für mich.

Der Dateianhang DSC00398.JPG existiert nicht mehr.

Mit dem Verkleben mach ich mir keine Sorgen, einen Magneten kann ich an der Diamantscheibe sehr gut aufrauhen. Als Kleber verwende ich ein zweikomponenten Kleber JB Weld der bis 300 Grad belastbar ist.
Deine C-Spule ist von der Optik für mich optimal. Wenn ich zwei Magnete zum Schluß einklebe, dann könnte ich die Spulen in dieser Lücke doch seitlich einfädeln und dann die restlichen Magnete einkleben. Der Rundlauf ist sicher gestellt, da ich die Nuten auf einer Fräsmaschine im Teilkopf gespannt herstelle.
Die Magnete habe ich schon mal ausgesucht aber noch nicht gekauft. Die Abmessung 15X5mm, ob das wohl so richtig ist?

Daten Rundmagnet 15X5.png (10.03 KiB) 10533-mal betrachtet

Das ruckeln eines 1 Phasengenerators stört nicht, der Antrieb wird ein Dampfmotor 4 Zylinder V oder eventuell 2 Zylinder in Reihe. Hauptsache die Anlage kann sich selbst in`s rechte Licht setzen.

baugruppe1 montage v4.jpg (25.94 KiB) 10532-mal betrachtet

Da der Generator direkt an der Kurbelwelle laufen soll, ist es nötig die Abmessungen für den Motor und den Generator festzulegen. Dank Eurer Hilfe sollte das Werk gelingen. Mit dem Generator wusste ich nicht so recht weiter, siehe oben meine Fehlkostruktion. Wichtig ist es ,wenn man hinfällt das man wieder aufsteht.

Grüße aus Freiburg a.d. Elbe
Manfred

p.s.
ich habe heute wieder gelesen und bin beeindruckt von dem Wissensvorrat der hier gespeichert ist. Meine Hirnwicklung glüht.

[jb79]

Hallo Manfred!

Welche Drehzahlen soll denn deine Dampfmaschine erreichen?
Denke da kannst du als Generator eventuell niedrigdrehende Modellbaumotore einsetzen (oder welche mit einem kleinen Getriebe dazwischen)

[Manfred]

Hallo Jürgen,

mein Kollege Otto hat diesen Motor schon gebaut. http://www.dampfotto.ch/47519.html Er kommt auf 1300 rpm.
Mit den Motoren aus dem Modellbau könnte es funktionieren, sieht aber bescheiden aus. Der Ventilatormotor, für Das Kühlwasser aus dem KFZ-Bereich, bringt bei dieser Drehzahl 12 V und die Optik stimmt fast. Das Rastmoment ist allerdings auch hier vorhanden.
Das Verhalten meines Stirlingmotors ist wie folgt: er läuft langsam mit geringer Kraftabgabe an, wird dann je nach der Hitze über die Zeit schneller. Da bietet sich der eisenlose Generator förmlich an. Über die Last am Generator könnte ich da z.B. die Drehzahl steuern. Die Drehzahl über die Flamme zu steuern ist in dieser Größe schwierig. Ähnlich verhält es sich bei einem Flammenfresser.
Beim Dampfmotor ist das allerdings etwas anders. Der Kolben bekommt seinen Druck und der Motor marschiert los.

DSC00399.JPG (85.84 KiB) 10463-mal betrachtet

Na und die Erfahrungen die man bei so einem Projekt sammelt haben ja auch ihren Wert.

Grüße
Manfred

[Bernd]

Hallo Manfred, deine Werke sehen wirklich erste Sahne aus.
Man hat den Eindruck vor einem sehr gut gefertigten sehr alten Gerät zu stehen.
Du hast Recht das die C-förmigen Spulen rein optisch sehr gut aussehen und sicher
gut zu dem übrigen schwarz und Messing und dem antiken Äusseren passen würden.

Den Rotor selber könntest du wie gesagt aus Alu bauen, aber ich glaube du hast schon
etwas anderes vor ?
Um die sich drehenden Magneten herum sollte ein Mindestabstand von Magnet zu Metall
von etwa 3cm vorhanden sein, mehr ist besser.

So wie ich dich verstehe reicht es Dir wenn sich die Maschine mit Hilfe des Generators
selber beleuchten kann, richtig ?
Wenn das Teil mit einer Dampfmaschine betrieben wird kann man ja davon ausgehen
das diese einige Watt an mechanischer Energie liefern kann.
Ich vermute du möchtest das ganze "stilecht" mit Glühlampen beleuchten ?

Wenn wir von einer Drehzahl von 1000 U/min ausgehen ist der Generator kein Problem.
Du wirst damit ganz sicher zum Ziel kommen und er wird etliche Watt Leistung abgeben können.
Im Prinzip ähnelt er dann etwas meinem Testgenerator.

Welchen Durchmesser wird denn der Rotor bekommen ?
Soll ich 1000 U/min als Rechengrundlage nehmen ?
Ich würde vorschlagen die Aussgangsspannung auf 12 Volt auszulegen ?

EDIT:
Lese gerade von der hochfesten Kunststoffscheibe 102mm.
Beim Aufrauhen der Magnete vorsicht !!! Einige Quellen sprechen davon das die Neodym Magnetwerkstoffe
Eigenschaften wie Magnesium haben sollen, das material sei also brennbar.
Desweiteren verlieren Neodym schnell ihren Magnetismus wenn sie erwärmt werden.
An einer ungekühlten Schleifscheibe würde mindestens der Bereich geschädigt der stark erwärmt wird.
Stark bedeutet hier nur 80 Grad !

15mm Durchmesser der Magnete wäre ok.

Grüsse

Bernd

[Manfred]

Hallo Bernd,

der Schleifstaub ist sehr leicht brennbar auch beim bohren und drehen ist Vorsicht geboten. Ich habe eine Schleifprobe gemacht an einem Magneten D 12X4 wird noch nicht einmal handwarm. Dann werde ich mal die Magnete bestellen.
Danke für die Warnungen.
"WikiLeak" hat unser Projekt an das Dampfforum verraten und Deinen eisenlosen Generator dazu. Weil ich ja wegen der Verstöße gegen das Ohmsche Gesetz hier noch auf Bewährung bin, hoffe ich nicht entarnt zu werden.

Grüsse
Manfred

p.s.
die 1000 Umdrehungen sind o.k.

[Bernd]

Oh ja, Verstösse gegen das ohmsche Gesetz werden mit Verlust der Leistung bestraft !!

Jetzt hat WikiLeak also auch dieses Forum enttarnt. Muss ich nun zusammen mit dem Gründer
von WikiLeak in eine Zelle ? Vielleicht baue ich da mit ihm zusammen einen eisenlosen wenn
die Wärter es zulassen.

Ich war heute auch der Seite von Otto, der baut ja auch so Schmuckstücke an denen man sich
nicht sattsehen kann. Ich wusste vor kurzen noch gar nicht das es solche "verrückten" wie euch
überhaupt gibt, aber ich finde das wirklich toll !

Mein Stator hatte ca. 17,5cm Durchmesser, meine Magnete 20mm x 5mm.
Dein Stator hat ca. 10,5cm Durchmesser, deine Magnete 15mm x 5mm.
Ohne jetzt im Detail zu rechnen ist deine Kreisbahn auf Mitte des Spulenrings ca. 28cm.
Bei meinem Testgenerator waren es ca. 48cm.
Das heisst die Bahngeschwindigkeit ist ca. 42 % geringer.

Deine Spulenschenkel sind (15mm Magnete gegenüber 20mm beim Testgenerator) ca. 25 % kleiner.
Du verwendest 1/4 weniger Spulen.
Summa sumarum kommt das ganz gut hin das du mit etwa der gleichen Windungsanzahl wie
bei meinem Testgenerator auf zunächst mal grob geschätzt 12 Volt bei ca. 1000 U/min hin kommst.
Der Innenwiderstand sollte dann zwischen 1,5 und 2 Ohm liegen, was im Bedarsfall Leistungen
bis etwa 50 Watt bedeuten würde. Das sind erstmal grobe Anhaltspunkte und noch keine Endwerte.

Natürlich wären auch andere Werte denkbar und erreichbar, aber so wie jetzt ist es aus meiner
Sicht schon gut passend.

Grüsse

Bernd

[Manfred]

Hallo Bernd,

die Produktionserlaubis ist erteilt, jetzt müssen Taten folgen. Den Rotor werde ich jetz erst einmal anfertigen. Nun noch eine
Zeichnung des Rotors. Die Speichen sollen noch etwas kräftiger ausfallen.

Rotor.jpg (40.79 KiB) 10393-mal betrachtet

Grüsse
Manfred

[Manfred]

Hallo Bernd,

die Faulheit hat gesiegt. Den Rotor habe ich noch etwas überarbeitet, die Speichen dicker und einen Versteifungssteg angebracht.
Aus diesem 3D CAD Programm habe ich eine SLT Datei an http://www.shapeways.com/materials/ geschickt. Dort wird nun im 3D Printverfahren der Rotor in ABS geprintet. Die Lieferzeit beträgt ca. 10 Tage. Mit diesen Leuten habe ich bisher gute Erfahrungen gemacht. Ich werde über das Ergebnis berichten.

Ich lehne mich im Sessel zurück und grüsse Euch
Manfred

[Bernd]

Hallo Manfred, du verbindest also antik ausschauhende Technik mit modernster HighTech.
Ich hatte mal in einer Wissenschaftsshow etwas über 3D Printing gesehen, weiss aber nicht
wie das funktioniert, geschweige denn das ich gedacht hätte das dieses Verfahren für
jedermann zugänglich ist.
Du schickst also eine CAD Datei dort hin und die "printen" dann dein Werkstück ?
Ist der Shop im Ausland ?
Wie funktioniert dieses Verfahren ?

Grüsse

Bernd

[andreas]

Hallo Bernd,

es scheint mir nicht sinnvoll zu sein, auf diese Art belastbare Mechanikteile herzustellen. Der Anbieter warnt nicht umsonst:

Warning: Please note that the 3D printing materials we use for manufacturing the designs make the products suitable only for decorative purposes and they are not suited for any other purpose.

Insofern geht das mehr in die Richtung Modell- oder Musterbau mit schicker Optik, aber eher ohne Funktion. Einen Rotor, welcher deutlichen Fliehkräften ausgesetzt ist, würde ich lieber "aus einem Stück" feilen oder gießen. So ein gedrucktes Formteil mag eine wirklich gute Urform abgeben, in natura dürfte es kaum die angedachten Belastungen überleben.

MfG. Andreas