Klauenpolgenerator

[Old_Man]

Hallo alle zusammen!

http://de.wikipedia.org/wiki/Fahrraddynamo

Im Wiki steht das Gleiche wie ich es oben schrieb.

Fahrradlichtmaschinen sind meistens ungeregelt, stabilisieren jedoch die Spannung einigermaßen, indem die Induktivität der Generatorwicklung bei steigenden Drehzahlen (und damit steigender Frequenz) einen steigenden induktiven Serienwiderstand bildet. Da die Spannung dadurch jedoch stark lastabhängig ist, führt verringerte Last (z. B. durch einen defekten Frontscheinwerfer) zu starker Überspannung, was ein Durchbrennen der Rücklichtglühlampe zur Folge haben kann.

Warum sollten andere Bauformen dabei eine Ausnahme bilden?

Es liegt in der Natur der physikalischen Gesetzmäßigkeiten( Naturgesetze), das sich unterschiedliche Potenziale immer versuchen auszugleichen,jedoch erreicht die Gegenkraft nie das Potenzial der erzeugenden Kraft, denn dann gäbe es keine Gegenkraft.

Also meiner Auffassung und Verständnis zur Folge, erzeugt ein sich ändernder magnetischer Fluss eine Spannung. Bei geschlossenem Stromkreis fließt ein Strom der widerum ein Magnetfeld aufbaut das der Ursache entgegenwirkt, beim Generator hätten wir also eine magnetische Gegenkraft die der Drehbewegung entgegenwirkt, diese versuchen wir durch das Windrad auszugleichen. Trotzdem kann bei entsprechend angepasster/unangepasster Induktivität Drosselung des Stromes durch Strompeaks entstehen. Jede Spule lässt Aufgrund ihrer elektromagnetischen Eigenschaften zur Stromerzeugung nur einen maximalen Stromfluss zu, wird er überschritten, tritt Drosselung ein.

[Manfred]

Hallo Bernd,

wie führst du denn die/das Kabel nach draussen ?

genauso wie beim Orginal. Es kommt nur ein Kabel raus, das andere Ende der Spule liegt an Masse wie beim Orginal. An dem linken Wellenstumpf kann man es sehen. (grüner ISO-Schlauch)
Für das Einkleben der Magnete mache ich mir noch eine Vorrichtung aus POM, so das ich die 28 Magnete exakt positionieren kann.
Der nächste Schritt könnte dann sein; mehr Wicklung aufzubringen, es sind da etwa noch 3,5-4mm Platz zwischen Klauenunterkante und Spule. Mit Hilfe Deiner Maße für die Klaue konte ich den Zwischenraum bestimmen. Der Abstand von der Spule zum Magneten ist beim Orgial ca. 8,5mm. Ich bilde mir ein, die Spule muss dichter ran an die Magnete.

Grüsse
Manfred

[Bernd]

Du meinst weiter nach aussen ? Das ist nicht nötig da die Magnete nicht direkt auf die Kupferdrähte wirken.
Im Prinzip ist es egal wo die Drähte innerhalb des Klauenkäfigs im Inneren liegen, allerdings hat man bei
gleicher Windungsanzahl im inneren Bereich eine kürzere Drahtlänge pro Windung als weiter aussen.
Würde man die gleiche Windungsanzahl im Außenbereich des Wickelraums auftragen würde man keine höhere
Induktion erzielen, allerdings mehr Innenwiderstand erhalten.
Mit anderen Worten die Spule ist an sich voll ok, trotzdem kann man natürlich das gesamte zur Verfügung
stehende Wickelvölumen nutzen, z.B. für eine Kombination aus dickern Draht und mehr Windungen.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Rolf ich habe Nabendynamos mit 50 mH und mit 33 mH zerlegt.
Beide liefern 500 mA und dann ist Schluss, mit nur geringen Abweichungen die sich für mich nicht durch den grossen
Unterschied der Höhe der Induktivitäten erklären lassen.

Peter hat einen Ferritübertrager mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben und die Leistungsabgabe
war sekundärseitig immer gleich hoch. Hätte die Induktivität einen Einfluss auf den Stromverlauf dann hätte die
sekundärseitige Leistungsabgabe mit zunehmender Frequenz merklich nach lassen müssen.

Grüsse

Bernd

[Old_Man]

@ Bernd

Rolf ich habe Nabendynamos mit 50 mH und mit 33 mH zerlegt.
Beide liefern 500 mA und dann ist Schluss, mit nur geringen Abweichungen die sich für mich nicht durch den grossen
Unterschied der Höhe der Induktivitäten erklären lassen.

Da unterscheiden wir uns.


Ich habe einen Oszi, leider keinen Nabendynamo, den müsste ich mir besorgen oder einen Frequenzgeneraor selbst bauen. Ich schau mal ob ich es zusammenbekomme und stelle die Oszi-Bilder dann hier ein. Eentuell kommen wir so einem anderen Effekt auf die Spur.

[Ekofun]

Hallo Old_Man,

Generator im Algemein ist eine Erzeuger der Elektrische Energie wo mehrere Leiter(Spulen) schneiden Magnetische Lienien unter 90 Grad,Dabei entsteht Spanung durch Induktion.Die höhe der Spanung hängt von Flüßdichte,Wirksameleiterlänge,Leiterzahl,Drehzahl,und Maschienenabmesung.

Bei belastung fließt Strom der induziert widerum Spanung der entgegenwirkt und das merken wir in dem Geni bremst.Je mer leistung wir aus Geni nehmen um so ist "Bremswirkung"stärker und wir müssen mehr Leistung ins Antriebsmaschiene steken.Das ist normale verlauf vom Generator in Betrieb und er gibt sein Nennleistung ab.Es gibt aber keine Begrenzung,bei überlasten schmoren die Spulen ab.

Bei der Krallengeni ist was anderes im Spiel und glaube das es durch Bauweise und Material(Kern und Krallen) bedingt ist.Also bin seeehr gespant auf Ihre Messwerte,glaube das kommt gleiche wie bei Peter heraus.

Grüße

Ekofun

[Old_Man]

Hallo Ekofun!

Bei belastung fließt Strom der induziert widerum Spanung der entgegenwirkt und das merken wir in dem Geni bremst.Je mer leistung wir aus Geni nehmen um so ist "Bremswirkung"stärker und wir müssen mehr Leistung ins Antriebsmaschiene steken.Das ist normale verlauf vom Generator in Betrieb und er gibt sein Nennleistung ab.Es gibt aber keine Begrenzung,bei überlasten schmoren die Spulen ab.

Nenn doch bitte mal die Nenndrehzahlen der Generatoren auf die du dich beziehst.

Wenn du Schnellläufer meinst , ist die Induktivität geringer, damit auch der Scheinwiderstand. Es wirken dann überwiegend die ohmschen Verluste die die energie in Wärme umwandeln.

Sicher gehst du richtig in deiner Annahme, das auch das Kernmaterial eine Rolle spielt.

[Ekofun]

Hallo Old_Man,

Ich bezihe mich auf kein bestimmtes Generator,nur wie die sich in Betrieb benemen,auch diese der ich gemacht habe,in Titel Genie-selbst gemacht benimt es sich so.Er hat 6 Spulen pro Fase also sein Nendrehzahl sollte laut Theorie 500 U/min sein.Drehzahlen und Spanungen sind auch dabei.Test ist in Kurzschlus gemacht.Er hat keine Spere,nur wird wermer je mehr Leistung abgegeben wird.

Da sind auch kleine Genis beschrieben,die genau so klein sind wie Nabendinamo aber geben ca 2,2A max.Das waren Motoren vom PC-Lüfter und haben 6W Leistung.Als kleine Geni gibt er ca 25 Wat,bei mehr belastung werde er durchbrennen aber keine Spere.

Diese Verhalten im Vrergleich mit Krallengeni ist merkwürdig,wenn diese Drosselwirkung bei Krallengeni da ist dann muss er auch bei allen Genis da sein,weil alle Genis auf gleiche Prinzip funkzionieren,nämlich Induktion.

Grüße

Ekofun

[Old_Man]

Hallo Ecofun!

Da sind auch kleine Genis beschrieben,die genau so klein sind wie Nabendinamo aber geben ca 2,2A max.Das waren Motoren vom PC-Lüfter und haben 6W Leistung.Als kleine Geni gibt er ca 25 Wat,bei mehr belastung werde er durchbrennen aber keine Spere.

Diese Verhalten im Vrergleich mit Krallengeni ist merkwürdig,wenn diese Drosselwirkung bei Krallengeni da ist dann muss er auch bei allen Genis da sein,weil alle Genis auf gleiche Prinzip funkzionieren,nämlich Induktion.

Wenn man E-Motoren und Generatoren zugleich als Energielieferant betrachtet und dabei die Auslegung eines Fahrradnabendynos als vom Stromfluss und frequenzabhägige Drosselspule ausser Acht lässt, wird man es auch nie verstehen.
Der bei der Energieerzeugung fließende Wechseltrom, kein Laststrom/Nutzstrom, zur Potenzialtrennung wirkt der Drehbewegung entgegen, erst der Laststrom ruft die Drosseleigenschaften der Spule hervor.

Eure Entwicklungsrichtung zu hohen Induktivitäten um bei sehr niedrigen Drehzahlen eine angemessene hohe Spannung zu bekommen, ist für einen hohen Nutzstrom eine Sackgasse, weil die hohe Induktivität keinen hohen Nutzstrom zulassen wird.Wenn ihr einen hohen Nutzstrom wollt, dann muss die Induktivität der Spule(n)klein bleiben, eher im 100nH Bereich, was aber kontraproduktiv zur erzeugten Spannung wäre..

[Ekofun]

Hallo Old_Man,

so,wenn das so istwie Sie sagen,und ist nicht messbar aber hängt vom Induktivität,dann haben wir zwei Möglichkeiten:

1) Zwei Spulen gleiche Windungszahl parallel schalten,da ist L nur die hälfte von eine Spule,wenn keine andere Erscheinungen dabei sind.
2) Kleine windungszahl größere Querschnitt aber noch mehr Polen um kleine Drehzahl beibehalten.
Andere Möglichkeiten weren beste Material für Krallen und Kern nehmen und nur Stärkste FeNdBor-Magnete nehmen.

Glaube dann könnte man diese Drosselwirkung überlisten und er kommt sehr spöt zum Vorschein.

Hir gehts um Grund für die Spere zu entdeken und in garkeinem Fall wer hat Recht oder nicht,so durch Diskusion kann man das entdecken,denke ich,viele wissen viel,eine wenig,oder?

Grüße

Ekofun