Klauenpolgenerator

[Ekofun]

Hallo Sombrero,

wir wollen heraufinden richtige Grund für diese Drosselung, entweder wegen Induktivität oder durch Konstruktion,möglich were auch beides.
Erst wenn wir wissen Grund dann werden wir Geni bauen.

Ja, ich werde einen Eisenlosen Geni bauen erstens als Versuch später wenn er gelingt als 6-Fasige Generator auch Eisenlose.Will in bauen genau
wie einen Eisengeni,mit Spulenzahl und Magnetzahl wie es sein soll.Zum B. Lima hat 14 Klauen das ist dann 7 Volpole gleich 7 Spulen pro Fase.
Wenn ich mache so was bekommt Rotor 14 Magneten dann ist das o.k. So will ich das machen um zu sehen ob das funkzioniert,logische Weise sollte es.Hier in Forum machen aber ganz anderes zum B. 9 Spulen aber 12 Magneten so verstehe nicht wie das funkzionirt. 9 Spulen sind 3 Spulen
pro Fase also 3 Volpole oder 6 Einzelpole braucht dann 6 Magneten am Rotor,warum 12?.So ich werde es machen wie ich jeden Eisengeni gemacht habe aber ohne Eisen dann werde sehen ob Spanung zu stande kommt oder nicht.

Übrigens auch in Buch steht das Ständer und Rotor gleiche Polzah haben müssen sonst werden sich Spanungen aufheben oder bei Motoren Drehmomente gegen einander richten.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Hier in Forum machen aber ganz anderes zum B. 9 Spulen aber 12 Magneten so verstehe nicht wie das funkzionirt. 9 Spulen sind 3 Spulen

Übrigens auch in Buch steht das Ständer und Rotor gleiche Polzah haben müssen sonst werden sich Spanungen aufheben oder bei Motoren Drehmomente gegen einander richten.

Der Grund wurde schon etliche male genannt. Es ist der unterschiedliche mechanische Aufbau.
Überlappende Spulen sind es bei dem was du bisher kanntest und worauf sich deine Bücher beziehen, einzelne NICHT
überlappende Spulen sind es beim klassischen Scheibengenerator. Das ist des Rätsels Lösung.
Durch den unterschiedlichen Spulenaufbau resultiert der Unterschied im nötigen Verhältnis aus Spulen und Magneten.
Beide Bauarten erzeugen den gleichen 120 Grad phasenversetzen Drehstrom.
Bei beiden Bauvarianten stehen zur gleichen Zeit die Magneten über den Spulen einer Phase.
Zeichne Dir einen Scheibengenerator mit 12 Magneten und 9 nicht überlappenden Spulen auf und du wirst verstehen
warum es so sein muss.
Hier im Forum gibt es auch fertige Abbildungen aus denen es ersichtlich ist.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

um mal ein paar Anhaltswerte zu bekommen, habe ich einen kleineren Netztrafo vermessen, der gerade zur Hand war. Er hat einen EI-Kern mit 50x60x30 mm und vielleicht 30 W. Es sind vier Wicklungen drauf:

Primär 230 V, 70 Ohm, 4,7 H
Sekundär 25 V, 3,1 Ohm, 68 mH
Sekundär 17 V, 1,4 Ohm, 31 mH
Sekundär 9 V, 0,5 Ohm, 14 mH

Hallo Andreas, danke für deine Messung.
Bei 50Hz hätte deine 25 Volt Wicklung ein Z von ca. 21,4 Ohm. Das ist ne ganze Menge.
Interessant wäre es bei einem fetten Trafo, mal sehen was mir am Wochenende in die Hände fällt.
Was sagst du denn zu Peters Meinung das die Induktivität einer Wechselspannungsquelle für die
Leistungsabgabe irrelevant wäre ? Wenn er Recht hätte würde das einiges erleichtern.

Grüsse

Bernd

[andreas]

Hallo Bernd,

ich halte die Induktivität für sehr wichtig, wenn nicht gar entscheidend. Vielleicht lohnt sich ein Blick auf die Werte der Primärseite des Trafos. Ohne die strombremsende Wirkung der Induktivität würde diese Wicklung aufgrund des ohmschen Widerstands mehrere Ampere ziehen. Was primär funktioniert, gilt auch sekundär. Der Antrieb ist dabei egal, drehende Magnete bringen auch nur ein Magnetfeld im Kern wie im Netztrafo zustande.

Ansonsten möchte ich noch mal auf meine Simulationen zum Nabendynamo verweisen. Vielleicht etwas theoretisch ist die x-Achse, welche immerhin von 1 bis 1000 V bzw. Hz geht. Aber mit dieser Steilheit entwickelt sich die Spannung am unbelasteten Dynamo. Selbst die Rechnung mit der gemessenen Induktivität zeigt eine sehr gute Leistungsbegrenzung bis hoch zu nur theoretischen Drehzahlen. Das auch, wenn die damit ermittelte Lastspannung nicht den wirklichen Gegebenheiten am Dynamo entspricht - vom Prinzip her funktioniert die Leistungsbegrenzung über die Induktivität.

MfG. Andreas

[Bernd]

So sehe ich es eigentlich auch denn es fliesst der gleiche Strom nicht nur durch die Last sondern auch durch die
Spannungsquelle die diesen Stromfluss herbeiführt.

Auf der Suche nach Möglichkeiten die Induktivität unseres geplanten Generators möglichst gering zu halten kam
mir vorhin die Idee nach Faktoren zu suchen die die Höhe der Induktivität stärker beeinflussen als andere Faktoren.
Dabei fiel mir auf das die Windungsanzahl bei der Berechnung der Induktivität im Quadrat in die Berechnung eingeht.
Das scheint ein sehr guter Ansatzpunkt zu sein mit dessen Hilfe wir eine hohe Induktivität bekämpfen können, denn die
induzierte Spannung steigt oder fällt im Gegensatz zur Induktivität nicht mit dem Quadrat der Windungsanzahl sondern
verhält sich proportional zur Windungsanzahl.

Was ich sagen will ist das wenn man die Windungsanzahl halbiert sich die induzierte Spannung ebenfalls halbiert während
die Induktivität auf ein viertel (!) zurück geht. Um auf die gleiche ursprüngliche Spannungshöhe zurück zu kommen könnte
man alle Faktoren heran ziehen die ohne Quadrat in die Berechnung eingehen, als Beispiel könnte man die erzeugte Frequenz
verdoppeln. Der negative Einfluss der Induktivität wäre am Ende trotzdem nur noch halb so gross wie zuvor.
Unter dem Strich also eine weitaus bessere Situation.
Wie ist eure Meinung zu diesem Lösungsweg ?
Mache ich einen Denkfehler ? (Es kommt mir nämlich fast zu schön vor die Induktivitätshöhe so einfach bekämpfen zu können)

Grüsse

Bernd

[andreas]

Hallo Bernd,

dieser Ansatz wird richtig sein, das N² taucht immer in der Induktivitätsberechnung auf. Irgendwann werden wir wohl darauf stoßen, daß der Nabendynamo nur deshalb so viele Windungen hat, um die notwendige Induktivität als Strombremse zu erhalten. Wickelt man die Hälfte davon runter, hat man vermutlich deutlich mehr Leistung zur Verfügung. Auch, wenn der Spannungsanstieg unten herum nicht mehr so steil ist, dürfte oben herum dann die Leistung zu holen sein.

MfG. Andreas

[Bernd]

Genau das ist das was mir vor meinen Zeilen weiter oben auch durch den Kopf ging.
Die Induktivität des Nabendynamos mit halbierter Windungszahl sollte nur noch 1/4 des ursprünglichen Wertes betragen
während die Spannung bei gleicher Drehzahl nur auf die Hälfte zurück geht.
Bei entsprechender doppelter Drehzahl wäre der doppelte Strom wie zuvor, also ca. 1A, möglich. (Nicht der vierfache Strom,
da sich mit der doppelten nötigen Drehzahl zu Erreichung der gleichen Spannung auch der negative Einfluss der Frequenz
verdoppelt.

Es bedeutet doch aber auch wenn man die ursprüngliche Spule in der Mitte aufteilen würde, das man zwei Spulen mit jeweils
geviertelter Induktivität erhält. Würde man beide wieder in Reihe schalten hätte man die halbe Induktivität bei gleicher
induzierter Spannung wie zuvor. Da kann doch was nicht stimmen denn man hätte ja wieder den selben Spulenaufbau wie zuvor, aber nur die halbe Induktivität ? Das ist unlogisch.

Grüsse

Bernd

[andreas]

Hallo Bernd,

ich darf hier auf diesen Absatz verweisen. Dort wird die Reihenschaltung von Spulen sehr schön erklärt und somit auch Deine Zweifel aufgelöst.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo,

bei Trafos geht Spanung bei belastung mit Wiederstand runter,bei belastung mit Induktivität noch um eineiges mehr.Wenn ein Trafo mit Kondensator belastet wird geht Spanung hoch!
Bei Belastung mit Widerstand und L fließt strom und nach Lenzsche Regel ist die so gegengerichtet, so wird Spanung kleiner,bei L noch mehr wegen Selbstinduktion.

Wenn Formel gewünscht gebe sie durch.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

"..Bei der nicht magnetisch gekoppelten Reihenschaltung von Induktivitäten (Spulen) ist die Gesamtinduktivität wie bei Widerständen die Summe der einzelnen Induktivitäten:

Bei magnetisch eng gekoppelten Induktivitäten (zum Beispiel eines Transformators) erhöht sich die Gesamtinduktivität mit dem Quadrat der Windungszahl-Zunahme. Zwei gleiche Induktivitäten auf einem gemeinsamen Kern liefern daher bei Reihenschaltung die vierfache Gesamt-Induktivität..."

Das ist ja ein merkwürdiges Verhalten das ich so nicht erwartet hätte. Es erklärt einiges und lässt hoffen das der "Trick"
mit den wenigen Windungen zur überproportionalen Reduktion der Induktivität doch klappen könnte.

Grüsse

Bernd