Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

[Ekofun]

Halllo Bernd,

Kannst mir von Spulen 1 , 2 , 3 Höhe geben, die haben doch verschiedene Höhe,oder?.Egal,ich weiß nicht wie die hoch sind.

Grüße

Ekofun

[windstav]

Hallo Bernd, hallo Manfred,

die Spulen sind einfach Klasse, und die Ergebnisse ebenfalls.
Bernd , hast du schon Strom gemessen?

Gruß
Stav

[Ekofun]

Hallo Bernd,

zwischen Spule und Scheibe ist Luftsp. 1 mm + Schenkelhöhe = ?

Habe nachgerechnet Flußdichte bei Deine Versuch:

Spule 1: B = 0,1535 T
Spule 2: B = 0,1416 T
Spule 3: B = 0,1301 T

Laut Krupp Tool ist Flußdichte bei Luftsp. von 1 bis 6 mm: 0,2839 T Mittelwert.Könnte sein das Luftspalt bei Versuch höher war?
Deshalb habe um Spulenhöhe gefragt.

Am sonsten sind Ergebnise sehr gut,kann man nichts dagegen sagen,und Gewickelt sind sie auch supper,habe gedacht das Wickeln von Spulen
nur mit viiel Geduld erfordert und sehr gute Augen und ruhige Hand,Also unsere Manfred hat das alles.Prima.

Grüße

Ekofun

[Manfred]

Hallo Ekofun,

Geduld erfordert und sehr gute Augen und ruhige Hand,Also unsere Manfred hat das alles.

das alles habe ich nicht, aber ich habe einen kleinen chinesischen Helfer (Handwickelmaschine) der macht das alles und das ganz schnell. In einer Minute ist so eine Spule gewickelt ohne besondere Sorgfalt, darauf habe ich nicht geachtet, das sieht man an den Spulenköpfen. Die Spule wird noch auf dem Wickelkern verbacken.
Das Besondere ist der Kern der das Spulenloch ausbildet: der ist 3 Grad konisch gefräst, machst du den winklig dann ist die Spule schwer vom Wickelkern zu entfernen, so aber springt sie fast von selbst ab.

Grüsse
Manfred

[Bernd]

Hallo Stav,
nein ich habe nur die Spannung gemessen weil sich die Höhe des Stromes durch die jeweilige Last ergibt.
Im Grunde ist nur der Innenwiderstand der Spule und die induzierte Spannung interessant.
Der Rest, Strom Leistung etc, lässt sich sehr einfach berrechnen.

@ Ekofun
Ich habe die Spulen vermessen.
Das Multimeter zeigt für Spule Nr. 1 ca. 0,55 Ohm, kommt mir viel vor ?
EDIT: Habe gerade nachgerechnet, kommt hin.

Die Werteangaben bedeuten : Spulenhöhe / Spulenschenkelbreite

Spule 1 = 4,5mm / 5,5mm
Spule 2 = 5,1mm / 4,5 mm
Spule 3 / 6,0mm / 3,9mm

Bei deinen Angaben für die Teslawewrte gehe ich davon aus das du diese anhand der erzielten Spannung zurück gerechnet hast ?
Hast du dabei auch bedacht das mein Multimeter den Effektivwert anzeigt und unsere Formel den Peakwert der Spannung errechnet ?
Falls nicht musst du die Teslawerte noch mal 1,41 rechnen und dann kommt es schon fast hin wenn wir zusätzlich noch
bedenken das der Luftspalt zwischen Magnet und Spule nicht nur 1mm ist sondern mehr, denn auch das Harz und die Glasfasermatte
sind auch noch über den Magneten. Ich schätze es sind dann wohl eher knapp 2mm zwischen Magneten und den ersten Windungen
der Spulen.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Ich rechne jetzt mal anhand der gemessenen induzierten Spannungshöhe rückwärts welcher magnetische Fluss
auf die Spule gewirkt haben muss um dieses Ergebnis zu erzielen.

Wir hatten:

10 Volt bei 1000 U/min mit Spule Nr. 1
Schenkellänge war : 0,04 m
Windungsanzahl = 60
mittlerer Rotationsdurchmesser = 0,26 m

Formel für die Induktion :

Ui = B * V * L * N * 1,414

Ui = induzierte Spannung (in Volt)
B = magnetische Flussdichte (in Tesla)
V = mittlere Umfangsgeschwindigkeit des Magnetfeldes (in m/s)
L = nutzbare Schenkellänge eines einzelnen Spulenschenkels (in Meter)
N = Windungsanzahl der Spule

Die mittlere Umfangsgeschwindigkeit des Magnetfeldes V errechnet sich :
V = Rotationsdurchmesser bis mitte Magnet oder Spule (in Meter) * 3,14 * U/min / 60

Umgestellt nach B, dem magnetischen Fluss in Tesla den wir errechnen wollen, lautet die Formel dann :

B = Ui / V * L * N * 1,414
B = 10 Volt / 13,6 m/s * 0,04 m * 60 * 1,414
B = 0,216 Tesla

0,216 Tesla haben auf die Spule gewirkt um bei 1000 U/min 10 Volt zu erzeugen.

Ekofun ich habe die Induktionsformel so umgestellt das sie uns jetzt immer den Effektivwert errrechnet.
So kommt es zu keinen Rechenfehlern mehr durch den Unterschied von Peak- und Effektivwerten.
Der Wert " 2 " in der bisherigen Formel änderte sich dadurch in: 2/1,414 = 1,414.
Jetzt ist es noch einfacher als vorher.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Jetzt habe ich mir auf der Seite der Firma IBS-Magnete den Verlauf des magnetischen Flusses meiner
verwendeten Magnete ausrechnen und grafisch darstellen lassen.

Uns interessieren ja die Werte nach einem Luftspalt von geschätzten 2mm.
1mm für die Glasfasermatte und Harz oberhalb der Magnete und einen weiteren für den Abstand zwischen Scheibe
und den ersten Windungen der Spule.
Das ganze sieht dann so aus:



Wir können jetzt den Durchschnitt der wirksamen Höhe des magnetischen Fluss errechnen.
die Spule beginnt bei 2mm Abstand zum Magnet und endet (sie ist 4,5mm dick) nach 6,5mm Abstand.
Ich habe ab 2,0mm bis 6,5mm alle 0,5mm die Werte addiert und durch die Anzahl der Messpuntke geteilt:
Der Durchschnitt aus diesen Werten ergibt genau : 0,241 Tesla

Errechnet müssten 0,241 Tesla wirken und die gemessene Spannung ergab rückgerechnet einen wirksamen Fluss von 0,216 Tesla.
Ich finde die Werte liegen eigentlich ganz gut beieinander.
Wir müssen noch bedenken das die Spulenschenkel der Spule 1 sicher noch nicht 100% ideal sind, was den erzielten
Praxis-Spannungswert derzeit noch etwas senkt. Mit optimierter Schenkelbreite könnten sich die Tesla Werte weiter annähern.
Im Grunde staune ich wie gut sich Theorie und Praxis in diesem Falle deckt und es zeigt auch das die zu findende Idealform
der Schenkel nicht mehr sehr weit entfernt ist.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Wer die Werteangaben in der Grafik für den magnetischen Fluss mal näher anguckt entdeckt folgendes.
Nach 2mm Abstand zum Magneten, dort wo die ersten Kupferwindungen vom Fluss getroffen werden, beträgt die Höhe des
magnetischen Flusses noch 0,396 Tesla. Die äusseren Windungen der Spule, die 6,5mm Abstand zum Magneten haben,
werden nur noch von einem Fluss von lediglich 0,136 Tesla getroffen, das ist fast nur noch ein Drittel des ersten Wertes !

Die Schlussfolgerung muss sein das die Spule möglichst flach ausfallen sollte und die Schenkel so breit wie nutzbringend
möglich werden sollten.
Selbst die derzeitige geringe 4,5mm Schenkelhöhe ist so betrachtet schon viel, vielleicht noch ein bisschen zuviel.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

ja,hast volkommen Recht,das habe schon bemerkt bei meinen Versuchen ,wollte das in mein en Titel "Versuchbau" schreiben aber dann glaube habe in Generatorgrundlagen so was geschriben.

Dise Geni den ich mache wird warscheinlich nicht so gut ausfahlen wie ich dachte aber nexte ist schon in Planung,und da werde genau auf Deine Erkentnisse aufpassen.Idealspulen sollen so hoch wie Drahtdicke sein,aber dann werden breit und Geni muss größere D haben,oder weniger Spulen.Aber dann wird Flußdichte voll ausgenuzt.Aber wie immer muss man ein Kompromis finden.

Ja,gestern habe rückwerts Flußdichte gerechnet,und hast Recht,habe vergessen das mit Effektivwerten.Heute habe gemmessen und 2,16 T bekommen,genau wie Du.Habe nur Werte vom gestern mal 1,41 genommen.

Habe wirklich Spass wenn uns so gut geht mit Technik,bracht man kein Ing zu sein.

Grüße

Ekofun

[windstav]

Hallo Bernd,
danke für die Erklärungen und die Formeln.

Die Rechenbeispiele sind für mich besonders hilfreich.

Es klappt bei mir aber nicht so. Ich bekomme bei deinem Beispiel oben 2,495 Tesla als Ergebnis.

Was mache ich falsch?

Gruß
Stav