Klauenpolgenerator

[sombrero]

Hallo Andreas,
Vielen Dank für die Messung. Es ist dabei in etwa herausgekommen, daß kein Einfluß des induktiven Widerstands Xli der Erzeugerwicklung vorhanden ist. Aber so sicher ist es noch nicht.
Die Wicklung für Kan.1 hat wenn am Netz betrieben 17V 1.4 Ohm u. 31mH, bei 300Hz sind das Xli 58 Ohm. Und die zugeschaltete Induktivität La 18mH hat bei 300Hz Xla 32 Ohm u. Rdraht 34 Ohm. Das ist soweit ok.
Aber wenn Du mit Funktionsgen. 300Hz fährst, hat 18mH Xla 32 Ohm. Das wäre auch vollkommen ok wenn Rlast nicht so groß (330 Ohm) gegenüber Xla und den beiden anderen Rdraht 1.4 Ohm u. 34 Ohm wäre.
So kommt das Ergebnis nicht so richtig heraus. Wegen der kleinen Spannungen wird es auch vielleicht ein bischen ungenau.
Der Funktionsgenerator kann sicher keine kleinere Rlast treiben. Im Prinzip geht es aber ganz sicher so. Man hat sogar die variable Frequenz. Aber der Unterschied ist nicht gut sichtbar.
Rlast 50 Ohm wäre gut.
Um gut sichtbar zu machen, daß eine oder (keine) Phasenverschiebung zwischen Spannung Kan 1 u. Strom Kan 2 vorhanden ist, müßtest Du am besten mit Netz 230V, 50Hz, kleinerer Rlast und wenn
vorhanden mit größerer zugeschalteter Induktivität La fahren. Die Drossel von einer Leuchtstofflampe wäre nach meiner Meinung optimal.
Es geht ja noch darum, ob es eine Phasenverschiebung und somit Leistungsbegrenzung allein durch die Induktivität der Trafowicklung hier 31mH gibt?

mfG Peter Sombrero

[andreas]

Hallo Peter,

ich habe den Test wiederholt, nun aber mit anderen Werten. Primär Netzspannung mit 50 Hz, natürlich über Trenntrafo... Die zementierte Last hat 45,5 Ohm, die Spule (Eisenblechkern) 104 mH bei 5,4 Ohm. Anschluß wie vorher. Ohne Spule (kurzgeschlossen) ist die Phasenlage auf beiden Kanälen identisch, mit Spule ein wenig verschoben (vielleicht 20 oder 30 Grad, ist am Oscar schwer einzuschätzen).

MfG. Andreas

[sombrero]

Hallo Andreas,
Nochmals vielen Dank auch für die zweite Messung. Bei der ist noch deutlicher herausgekommen, daß Blindwiderstand Xli der erzeugenden Wicklung bei Trafos u. demzufolge auch bei
Statorwicklungen keine Phasenverschiebung verursacht. Ihr Innenwiderstand spielt jedoch eine Rolle. Eigentlich kaum zu glauben, das mit Xli. Denn es ist ja tatsächlich eine Reihenschaltung von
Xli u. Ri u. Rlast. Das Xli müßte doch eine Auswirkung haben. Aber es wird durch diesen Xli bei zunehmender Drehzahl--Frequenz keine Spannungsbegrenzung erzielt. Das muß man erfühlen u. messen.
Es scheint gar nicht anders zu gehen. Ich denke mir diese Windungen haben soeben die Spannung erzeugt u. können die Spannung nicht zugleich wieder absenken.
Erst als außen eine andere Induktivität La dazu kam, kam eine Verschiebung zwischen Spannung u. Strom zustande, eine Begrenzung.
Deine gemessene Phasenverschiebung von 20 - 30 Grad durch die angeschlossene La 104mH, habe ich aus Spaß auch mal nachgerechnet. Bei mir kommt cos Fi = 0.845 = Winkel 32.33 Grad heraus.
Rwirk = 1.4 Ohm + 5.4 Ohm + 45.5 Ohm = 52.3 Ohm
Blindwiderstand Xla = 2*Pi * f * La = 6.28 * 50Hz * 104mH / 1000 = 32.66 Ohm
Scheinwiderstand Z = 2.Wurzel ( Rwirk hoch2 + Xli hoch2) = 2.Wurzel (3800) = 61.65 Ohm
cos Fi = 52.3 Ohm / 61.65 Ohm = 0.845 = Winkel 32.33 Grad

mfG Peter Sombrero

[andreas]

Hallo Peter,

vielleicht vergleichst Du hier Äpfel mit Birnen und hast daher zweifelhafte Ergebnisse.

Zunächst möchte ich mal bemerken, dass der Trafo, wie wir ihn heute kennen, eine recht ausgeklügelte Sache ist. Die Größen der Blechpakete und Wickelräume kommen ja nicht von ungefähr, das sind wohl ausgewogene Verhältnisse für einen verlustarmen Trafo. Daher möchte ich bezweifeln, dass man einen regulären Trafo heutiger Schnittart allein durch die Wicklung so weich und "schlecht" machen kann wie einen Nabendynamo - es passt schlicht nicht genug Draht dort rein. Und der Kern ist zu massiv und so hoch magnetisiert, dass er eben die Leistung übertragen muss, er kann nicht anders. Insofern würde ich dort auch keine Begrenzung welcher Art auch immer durch den Trafo oder die Wicklung bis hin zur Leistungsgrenze des Typs erwarten.

Vergleiche ich die Eisenwege, Luftspalte und Wickelräume von Trafo und Nabendynamo, so liegen dort Welten zwischen. Um einen ähnlichen Strombremseffekt wie am Nabendynamo zu erhalten, müßte wohl das Eisenpaket des Trafos auf ein Viertel oder noch weniger reduziert werden, wobei dann erheblich mehr Wickelraum nötig wäre. Dicke Luftspalte kämen auch noch hinzu, so dass von den guten Eigenschaften des Trafos letztlich nichts übrig bliebe. Unter diesen Umständen wäre wohl auch ein Strombremseffekt nachweisbar, sonst eher nicht.

MfG. Andreas

[sombrero]

Hallo Andreas,
Nein ich möchte nicht Äpfel mit Birnen vergleichen. Ich weiß ja selber, daß ein moderner Trafo fast 96% Wirkungsgrad hat. Wenig Streufeld gutes u. reichliches Eisen geringe Drahtwiderstände.
keinen Luftspalt u. was alles noch dazu gehört. Das trägt alles zu den 96% bei. Das sind aber alles ohmsche Größen die zusammengefaßt sind in einem einzigen ohmschen Widerstand.
Und der ist relativ klein bei einem modernen Trafo. Ganz anders beim Naben Gen.
Der hat wenig Eisen u. einen Luftspalt hat er sowieso. Muß er ja haben. Er soll genügend Leistung bei kleiner Drehzahl erzeugen u. bei größerer Drehzahl soll er eine Begrenzung machen.
Haben wir alles schon beredet. Darin sind wir uns einig. Vielleicht bist Du in Gedanken auf diese Schiene mit den ohmschen Widerständen geraten. Ich weiß es nicht genau. Wir reden doch gar nicht über ohmsche Widerstände. Über diese ohmschen sind wir doch längst im klaren. Sondern über den induktiven Widerstand Xli der erzeugenden Wicklung.
Es ging doch darum ob deren Induktivität hier Li 31mH u. deren Blindwiderstand Xli 9.734 Ohm Einfluß auf die Ausgangsleistung hat, bei irgendeiner Frequenz, oder zunehmender Frequenz? Xli ist der Blindwiderstand der erzeugenden Wicklung.
Bei Deinen Messungen für mich u. Andere mit dem Trafo der sicher auch um die 90% hat ist herausgekommen, mit außen angeschalteter Induktivität La 104mH. Alles bei 50Hz.
Da gab es eine Phasenverschiebung von ca 20--30 Grad. Wenn diese La 104mH mit 32.66 Ohm aber nicht im Kreis war, sondern nur noch Li 31mH mit Xli 9.734 Ohm dann war die Phasenverschiebung gleich Null.
Die wäre auch beim Naben Gen. gleich Null gewesen mit seiner Induktivität Lnabe u. Xlnabe. Die Kinder müssen ja alle einen Namen haben. Andreas eine Bitte.
Vielleicht kannst Du nocheinmal etwas messen. Mit demselben Trafo, derselben Ausgangswicklung Li 31mH u. 45.5 Ohm zementierte Last. Aber ganz ohne eine außen liegende Induktivität La.
Wenn dann diese Li 31mH der Ausgangswicklung irgendetwas bewirkt, dann müßten ca 10 Grad Phasenverschiebung zu messen sein. Also eine Begrenzung der Leistung.
Rechnerisch:
Rwirk = 1.4 Ohm + 45.5 Ohm = 46.9 Ohm
Blindwiderst. Xli = 2 * Pi * f * Li = 6.28 * 50Hz * 31mH / 1000 = 9.734 Ohm.
Scheinwiderst. Z = 2.Wurzel ( Rwirk hoch 2 + Xli hoch2 ) = 2.Wurzel (2294)= 47.89 Ohm
cos Fi = Rwirk / Z = 46.9 Ohm / 47.89 Ohm = 0.979 = Winkel = 11.76 Grad
Diese 11.76 Grad müßten auf dem Scope zu sehen sein. Man kann auch noch die Zeitablenkung cm/sec stark vergrößern. Dann sieht man nur den Anfang der beiden Sinuswellen, aber das genügt doch.
Startet der Sweep für beide Sinuswellen am gleichen Punkt gibt es keine Leistungsbegrenzung durch die Induktivität der erzeugenden Wicklung. Auch nicht durch die der Primärwicklung.

mfG Peter Sombrero

[andreas]

Hallo Peter,

nur Trafo und Widerstand:

induktiv2.jpg (11.63 KiB) 5110-mal betrachtet

Den Cursor (X) habe ich mal auf die Nulldurchgänge gestellt. Ich kann keine Phasenverschiebung erkennen.

MfG. Andreas

[sombrero]

Hallo Andreas,
Vielen Dank für Deine Messungen. Dein letztes Oszillogramm hat mir die Klarheit gegeben.
Fazit ist wohl: Durch die Induktivität einer Wicklung die selber Leistung erzeugt wird keine Phasenverschiebung zwischen Spannung u. Strom hervorgerufen. Das gilt für die Sekundärwicklung eines
Trafos wie auch für die Statorwicklung eines Generators. Beide sind vom Prinzip her ja auch das gleiche. Das kann man eigentlich nur herausmessen. Es gedanklich zu überlegen ist unsicher.
Eigentlich ist das merkwürdig. Man mißt mit L-C Meßbrücke rein statisch eine Induktivität, die sich nachher nicht auswirkt? So, als ob sie für eine erzeugende Spule gar nicht existiert? Und dieses Li
war nicht mal klein 31mH , sie hätte ungefähr 11.8 Grad hervorrufen müssen. Zusammen mit 45.5 Ohm Last u. 50Hz.
Nur außen angeschlossene Induktivität Richtung minus, aber auch Kapazität Richtung plus bewirkt Phasenverschiebung des Stromes.
Ganz anders wie mit dem inneren Drahtwiderstand, den schleppt man durch die gesamte Schaltung immer mit.

mfG Peter Sombrero

[Bernd]

Das würde bedeuten so wie die Dynamohersteller ihre Geräte berechnen und womit seit den 60igern Edeldynamos dimensioniert
werden ist völlig falsch und die daraus resultierenden Ergebnisse entsprechen völlig zufällig immer den gewünschten Resultaten ??
Alle Ersatzschaltbilder und wissenschaftlichen Abhandlungen um den Dynamobau sind also völlig aus der Luft gegriffen und basieren
auf Überlegungen die überhaupt nicht den Tatsachen entsprechen und das hat nie einer bemerkt und die Resultate der falschen Formeln
stimmten trotzdem immer ?

Sorry, aber das kanns irgendwie nicht sein. Ich denke hier gibts noch ein Denkfehler.
Ich kann nicht erkennen wieso für die Auswirkungen des ohmschen Widerstandes einer Generatorspule etwas anderes gelten soll als für ihre Induktivität.
Wenn das eine in der erzeugenden Spule relevant ist muss es das andere nach meinem Verständnis auch sein.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo,

so,wir wissen jetzt das diese Dinge basieren an Sachen die es nicht gibt,das aber hilft uns nicht weiter.Meine Wissen ist mehr praktische Art,von Theorie kann nur Grundsachen,so jetzt sind wir wieder am Anfang.
Wie gehts jetzt weiter?,was machen wir?

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo alle Interessierten,
Vielleicht kommen noch mehr Erkenntnisse heraus. Ich kann aber nochmal etwas wiederholen. Nicht alles was da geschrieben ist muß unbedingt richtig sein. Jeder kann sich irren.
Das wäre auch nicht das erste mal. Auch in der Wissenschaft. Selbstverständlich auch ich.
Aber was da durch Messung auf dem Tisch (BIldschirm) ist, ist eindeutig. Weshalb es sich erst jetzt zeigt? Vielleicht hat es noch nie jemand genauer untersucht. Die wenigen Xli Ohm
fallen ja gegenüber dem Drahtwiderstand kaum ins Gewicht.
Diese Xli Ohm sind nach meiner Meinung noch nicht mal vorhanden.
Vielleicht hilft uns dies weiter:
Ein Transformator der Einfachheit 1:1 übersetzt sekundär u. primär mit gleichem Drahtwiderstand u. gleicher Induktivität.
Den möchte ich sekundär belasten. Mit ohmschen Widerständen 3mal:

1) Spule sekund.offen. I = Null......Induktivität sekundär nicht vorhanden da Spule offen............................................................Induktivität primär am größten.
2) Spule sekund.........I = Nennstrom.....Induktivität sekundär nicht vorhanden da nur Wirkstrom fließt Isek = Usek / (Rlast + Rdraht)......Induktivität primär vielleicht 1 / 2.
3) Spule sekund.........I = Kurzschluß.....Induktivität sekundär nicht vorhanden da nur Wirkstrom fließt Isek = Usek / Rdraht.................Induktivität primär vielleicht 1 / 10 wenn Wirkungsgrad 90%.

Im Fall 3) wird es am deutlichsten. Wo ist jetzt die sekundäre Induktivität wenn doch eine dicke Drahtbrücke über der Spule liegt? Und die auf der primärseite ist nur noch ein kleiner Rest.
wir müssen alle noch weiter darüber nachdenken.
mfG Peter Sombrero