Direct Drive Generator aus LG Waschmaschine

[Bernd]

Es ist nicht das erste mal das dieser Generator hier im Forum erwähnt wird,
aber es ist der erste Generator den ich selber in den Händen halte.

Durch Zufall konnte ich eine schlecht beschriebene Ebay Auktion ausmachen in der ein
Generator aus einer seltenen LG Waschmaschine zum Verkauf stand.
Es handelt sich bei diesem Waschmaschinenmotor um eine sehr ungewöhnliche Bauart die
ohne Riemen oder Getreibe aus kommt, eben Direct Drive.

Dieser Motor ist gleichzeitig ein perfekter Generator weil er von Haus aus Permanentmagnete enthält.
Der Generator besteht aus zwei Teilen, zum einen die stählerne Rotorglocke mit 12 dem Radius angepassten
Ferritmagneten, und einer Statorscheibe mit 36 Spulen.



Die Rotorglocke ist aus dicken Blech geformt. Was man nicht sieht ist das jeder der gerundeten
Ferritmagnete gleich 4 Magnetpole enthält. Insgesamt befinden sich in der Rotorglocke also 48 Magnete
im Umlauf die 36 Spulen überstreichen. Das ergibt ein 4:3 Verhältnis wie es für 3 Phasen Drehstrommotore
typisch ist.



Der Stator besteht aus 36 Spulen mit laminierten Blechkern. Der Blechkern verbindet alle Spulen miteinander.
So wird der magnetische Rückschluss gewährleistet.
Die Spulen sind mit 0,8mm Draht gewickelt. Alle Spulen sind von Haus aus zu einem 3 Phasen Drehstromgenerator
in Sternschaltung verschaltet. Der Widerstand zwischen zwei Phasen beträgt 7 Ohm.





Was ich mir selber bauen muss ist eine Lagerung/Halterung für Stator und Rotor.
Im Originalzustand wird der Generator eine sehr hohe Spannung ausgeben, ich muss noch testen wie hoch
diese sein wird. Es gibt auch diverse Anleitungen wie man die 36 Spulen anders verschaltet um
die Spannung zu reduzieren.
Für Windräder bis etwa 500 Watt ist der Generator sicher eine interessante Bauart für
langsam drehende Rotoren.
Auf jeden Fall war das mal wieder ein Schnäppchen für 20 Euro incl. Versand.

Grüsse

Bernd

[seb]

Hallo Bernd,

War der Verkäufer eine Privatperson oder ein Shop dessen Namen du verraten könntest?
Mich würde so ein "Ding" auch interessieren...

Viele Grüße

Sebastian

[Bernd]

Hallo Sebastian,
Der Verkäufer ist eine Privatperson der seine alte Waschmaschine zerlegt hat.
Aussehen tut der Generator aber wie neu, muss er gut geputzt haben.

Es gibt den ganzen Generator auch als Kompletteil, also Ersatzteil, allerdings
dann zu heftigen Preisen. Es gibt im Ausland sogar Shops die alles rund um diesen
Motor mit Einsatzzweck als Generator vertreiben.
Bei Ebay ist derzeit noch ein Generator dieser Bauart für 79 Euro Sofortkauf eingestellt.
Das ist für mein Empfinden immer noch günstig.
Den Link habe ich aber auf meinem Rechner zuhause abgespeichert.
Einfach mal nach " LG Motor" oder "Ersatzteil LG Waschmaschine" oder "Fisher Paykel"
oder "direct drive" oder ähnlichen suchen.

Grüsse

Bernd

[homatec]

Hallo,

hier als Doppeldecker:
http://www.fieldlines.com/board/index.php/topic,137028.html

Mit ein bischen Schaltung konnte man da noch zwiscchn Reihen- und Paralellbetrieb umschalten.

Übrigens die Motoren am besten in England oder Rumänien suchen. Diese Machinen wurden nicht im EU-Markt geliefert.


Grüße
Rainer

[homatec]

Gerade noch entdeckt:

Als Pelton Turbine
http://www.powerspout.com/gallery/

[lloydtr1@yahoo.ca]

In the americas the same problem, they were not used over here, I have turned hundreds of machines of the proper manufacturer upside down to inspect their guts and did not find one. The australian board relies on these units very heavily for their generators and have hundreds of pages of fixs and modifications to get the units to produce in different configurations. Bernd, did you say they have a 7 ohm resistance? is that for the total of all coils?
There are three different types 60-70-80 and a new, much sought after model with neo magnets. Just as an example, they twist the tabs to reduce cogging and file the edges so this can be done. Lots of them are rewound for higher output, and with the exposed coils can be configured with many phases or any way you want.

[Bernd]

Die 7 Ohm hatte ich zwischen zwei Phasenanschlüssen gemessen.
Da der Generator im Stern verschaltet ist, haben die Spulen einer Phase zusammen 3,5 Ohm.
12 Spulen bilden eine Phase, also hat jede einzelne Spule etwa 0,3 ohm.

Der Widerstand von 7 Ohm den man bei meinem Generator misst erscheint zunächst
mal sehr hoch, man muss aber bedenken das die Ausgangsspannung auch sehr hoch sein wird,
so das sich der Ohm Wert relativiert.

Durch andere Verschaltung der Spulen kann man geringere Spannnungen und auch viel geringere
Ohmwerte erzielen und sich so die Werte zusammen stellen die man benötigt.

Grüsse

Bernd

[Atmos]

Hallo Bernd,

sieht sehr interesant aus. Was für ein Durchmesser hat denn das Teil ? Und wie verhält es sich mit dem Rastmoment ? Falls Du Dir ein Gehäuse drehen möchtest - hab mir gerade eine Drehbank zu Weihnachten geschenkt. Die kann bis 400mm Durchmesser, dauert aber bestimmt noch zwei Wochen bis ich die wieder am laufen habe.

Viele Grüße

Christoph

[Bernd]

Hallo Christoph, bis 400mm das ist dann ja schon eine sehr grosse Drehmaschine.
Ich wünschte ich hätte auch eine, aber ich müsste auch erstmal lernen damit umzugehen denn
meine letzten spärlichen Erfahrungen sind 30 Jahre her.

Der Generator hat innen ca. 26,5cm.
Ob er ein Rastmoment hat und wenn ja wie ausgeprägt kann ich erst sagen wenn ich ihn
zusammen gebaut habe.

Ich habe mich daran gemacht diesen Generator zusammen zu bauen.
Wie ich bereits schrieb fehlte eine Lagerung bzw. etwas was Stator und Rotor zusammen führt.
Ich habe daher zwei grosse Aluronden (Scheiben) genommen und darauf "kunstvoll" mangels käuflichen
Lagerbock mir einen solchen selber angefertigt.
Wer eine Quelle für Lagerböcke kennt (keine Flanschlager) darf diese sehr gerne nennen.
Ich finde es erstaunlich das es da nicht etwas von der Stange gibt, ne richtige Marktlücke...

Als Lager verwende ich ein 2 reihiges Rillenkugellager. Grund ist das ich das Lager in den Generator
integrieren möchte, gleichzeitig mir trotz wenig Platz aber eine sehr spielarme Lagerung wünsche.
Da fand ich das zweireihige Lager eigentlich ganz passend. Ähnliche Lager (bisschen grösser) sind bei
Autos zum Teil in den Radlagern drinnen.

Hier das was ich heute abend zusammen gezimmert habe. Weitere Bauerfolge werden folgen und
dann hier gezeigt werden. Spätestens am Wochende möchte ich den Generator am laufen haben und
erste Messungen durchführen können.

Hier also mein halbfertiger "Lagerbock".
Die obere Scheibe, die das Lager gegen gegen die dickern unteren Scheiben drückt, ist aus Stahl und
entstammt einem Lautsprecher. Es ist eine Eisenscheibe die hinten auf dem Magneten sitzt.








Grüsse

Bernd

[Bernd]

Auch auf die Gefahr hin zu langweilen, weil ein Nachbau mangels Materialbeschaffung schwierig sein wird,
habe ich beschlossen weiter über den Fisher Paykel Generator zu berichten.
Ich persönlich lese selber ja sehr gerne solche Berichte über derartige Basteleien.

Heute habe ich diverse Bohr- und Schweissarbeiten beendet und war in der Lage den Generator
mit nicht mal der Hälfte der eigentlichen Schraubenanzahl versuchsweise zusammen zu setzen.
Das zur Lagerung auserwählte Doppelrillenkugellager macht seinen Job wie erhofft.
Die 20mm Achse ging aber recht schwer ins Lager, deshalb hatte ich meinen Plan etwas abgeändert
und die Achse schraubbar gemacht um eine einfachere spätere Demontage des Generators zu ermöglichen.
Dann muss man nämlich nicht immer mit "Gewalt" die Achse aus dem Lager dreschen.







Meine Erfahrung ist das das Ausrichten des Rotors zum Stator, also das Einhalten des allseitigen Luftspaltes
von ca. 0,5mm eine recht kniffelige Angelegenheit ist. Beides, Rotor und Stator, müssen Lager sowie Achse
dafür absolut zentrisch führen. Erlaubt sind da nur Toleranzen von ein oder höchstens zwei zehntel Millimeter.
Als Grössenvergleich ist meine (kleine) Hand mit im Bild.



Besonders gespannt war ich auf die Werte für die Höhe der erzeugten Spannung pro Umdrehung.
So sehr ich auch im Internet suchte, ich fand im Vorfeld nirgends Angaben darüber.
100%tig waren meine ersten Messungen noch nicht, es war mehr alles ein fliegender Aufbau, aber ich
konnte etwa 18 Volt Wehselspannung zwischen zwei Phasenanschlüssen bei ca. 60 U/min ermittlen.
Das ist, aufgrund des hohen Innenwiderstandes bei der original Beschaltung des Stators, doch etwas
weniger als ich erwartet bzw. erhofft hatte.
Hinter einem Gleichrichter wären es aber noch ca. 1,4 mal mehr, also ca. 25 Volt bei 60 U/min.

Auch konnte ich erste Messungen des Leerlaufmomentes durchführen.
Nach meinen ersten Prüfungen liegt das Leerlaufmoment bei gut ca. 0,4 Nm.
Das Losbrechmoment liegt darüber. Die Höhe konnte ich heute noch nicht ermitteln.
Aufgrund des relativ grossen Durchmessers des Generators fühlt sich das Losbrech- sowie auch das
Leerlaufmoemnt nach weit weniger an. Geschätzt hätte ich gesagt 0,1 Nm....so kann man sich täuschen.
Es bestätigt wieder mal meine These das man ein Drehmoment nur ganz schwer durch eine Drehung
per Hand einschätzen kann. Hierbei täuscht die Höhe des Durchmessers an dem man dreht ganz erheblich.

Am Generator ist ein sehr leichtes Rastmoment festzustellen. Dieses erzeugt ein sehr leichtes Brummen
durch mechanische Schwingungen im Generator. Das ganze ist aber nicht so gravierend ausgeprägt.
Mal sehen wie sich das nach Vervollständigung des Generators gestaltetet.

Alles in allem bin ich mit den ersten Tests ganz zufrieden.

Grüsse

Bernd