AC Generator ohne Festmagnete

[Ekofun]

Hallo Bernd,

wenn Feldstärke vom Leistung hängt dann hast Du recht,Schulbücher behaupten die hängt vom Windungen und Ampere,aber werde Morgen
fragen in Technische Elektroschule,habe einen bekanten da.

Sei nicht verärgert,das ist eine doch interessante Diskusion,ohne irgendwelche Hintergedanken,und wir haben doch durch solche Diskussionen auch was hervorgebracht,oder?

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Also gleich reicht es mir wirklich !!!!!
Ich fordere dich hiermit auf mir zu zeigen wo ich behauptet haben soll das die Feldstärke von der Leistung abhängt !

Ich habe Dir geschrieben das ich nicht bezweifle das für die Feldstärke nur Strom mal Windungen ausschlaggebend sind,
die dafür nötige elektrische Leistung bei gegebenen Wickelvolumen aber immer gleich bleibt, egal wie dünn oder dick der Draht ausfällt.

Deine Vergleichsrechnung der Erghebnisse mit 10 mal mehr Windungen war mal wieder falsch.
Ich werde das aber nicht mehr korrigieren. Ich denke auf den Fehler musst du mal selber kommen.
Im Grunde muss man dafür nichtmal rechnen, sondern nur den gesunden Menschenverstand einsetzen.

Irgendwie werde ich den Eindruck nicht los das du ohne Formeln völlig hilflos bist und ihnen blind vertraust ohne mal logisch
nach zu denken oder den gesunden Menschenverstand vor deine Bücher zu stellen.


Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

nein,hast nicht gesagt,aber mit kleinere Leistung ist das nicht möglich,so wie mir das vorgestelt habe.Daraus habe das beschlossen das es nicht möglich ist mit kleineren Leistung gleiche Feldstärke zu bekommen.

Was soll ich sagen,wess nicht mehr auf was soll ich glaubenn.

Aber, werde dem next nicht solche Themas anfangen,und werde mich aus Sachen mehr heraushalten.Will keinen stören.

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo Ekofun,

Freut mich das meine Idee als machbar angesehen wird. Sie ist ja nicht neu. Wie schon bemerkt wurde arbeitet die KFZ Lima nach diesem Prinzip.
Ein Schaltregler für die Rotorstromabschaltung u. Regelung kommt später.
Aber ich habe überhaupt keine Vorstellung wie stark diese E-Magneten ziehen würden wenn wie hier eine Feldstärke H = 1344 Ampere * Wdg da ist.
Wenn man etwa einen Schraubenschlüssel dran hält.

Ich muß noch zu dem Problem Feldstärke H noch etwas sagen. Die Feldstärke einer Spule ist nur das Produkt aus Strom u. Windungszahl. Auch bei einer Luftspule. Erstmal ist es nicht mehr.
Größen wie Spannung u. Leistung spielen direkt keine Rolle, denn die sind durch Strom u. Spulenwiderstand schon gegeben. I * I * R = P
Es ist noch kein Eisen mit seiner Beschaffenheit Querschnitt Länge des Weges und gar nichts dabei.
Wenn man diese Eisen Dinge dann gut gestaltet kommt ordentlich magn. Fluß zustande. Bezieht man diesen magn.Fluß dann auf eine spez. Fläche z.B. 1 cm*cm dann ist das die
magn. Induktion.

Ekofun, dem Trugschluß, dem Du unterliegst versuche ich noch mal auf die Spur zu kommen. Es ist ja so, daß man immer nur eine bestimmte Fläche zur Verfügung hat die man mit Kupferdraht
füllen kann. Mehr ist nicht vorhanden. Ich brauche da gar keinen bestimmten Wert zu nennen. Der ist ganz egal. Feldstärke ist zwar immer Ampere * Wdg aber in der Realität kann man das nicht verwirklichen, weil die Fläche fehlt.
Man muß von der gleichen Fläche ausgehen die bewickelt werden kann. Nicht von einer größeren Spule ausgehen.
An der folgenden Aufstellung bei der ich von Spannung 20V ausgehe die nacheinander an die drei Spulen mit verschiedenem Querschnitt und Windungszahl angeschlossen wird, kann man etwas sehen.
Mal sehen was an Feldstärke herauskommt.
Bernd hat das schon geschrieben. Aber schon ein bischen aufgeregt.

.........F...............Rdraht ......Strom ...........Windungsz.).....Feldstärke (H)
........(mm*mm).....(Ohm). ......(Ampere)........(Wdg)............(Ampere*Wdg)
........2...............2..............10................100................1000...........von dieser Spule gehe ich aus. 20Volt liegen bei jeder an.
........1...............8...............2.5..............200.................500...........2.Version
.......0.5............32...............0.625...........400.................250...........3.Version

Der Drahtquerschnitt 1/2....... der Rdraht *4....... Strom 1/4....... Windungzahl * 2....... Feldstärke 1/2
Weil der Widerstand Rdraht sich durch F und Wdg zugleich verändert, ändert sich Rdraht quadratisch. Und die Feldstärke wird immer kleiner. In diesem Fall immer 1/2.
Um doch die gleiche Feldstärke zu erreichen müßte man eine größere Spule bauen.

mfG Peter Sombrero

[Bernd]

Ein nachvollziehbarer Vergleich wäre vielleicht die magnetischen Werte eines vorgegebenen Magneten, meinetwegen eines 15mm
dicken 40 x 40mm grossen Ferritmagneten durch eine Spule nachzubilden, um dann zu schauen wieviel Leistung für den Betrieb
dieses Elektromagneten aufgewendet werden muss um die Werte des Dauermagneten zu erreichen.

Ich habe im Augenblick keine Vorstellung auf welche Werte man da kommen würde.

Grüsse

Bernd

[Roland]

Mit deiner Idee rennst Du bei mir offene Türen ein.
Ich habe alte Baupläne, so aus der Zeit 1935-40 liegen, die auf diesem Dynamoprinzip basieren. Womit wir wieder beim ehrwürdigen Mr. Edison gelandet wären. Die Materialkosten für so ein Teil liegen bei ca. 200,-- €.
Die Rotorbleche 0,35mm dick liegen schon in der Werkstatt und warten auf mich. Das Problem ist, ohne mechanische Werkstatt ist so ein Dynamo nicht zu realisieren. Der einfache Aufbau und die erzielbare Leistung des Scheibengenrators ist schwer zu überbieten und der kann mit einfachen Mitteln gebaut werden.
Ich denke da liegt der Hund begraben.

Grüsse
Manfred

Hallo Manfred !

Warum nicht einen Scheibengenerator mit Elektromagneten bauen ?

...müsste eigentlich auch gehen und ist im Aufbau viel einfacher, wie du schon geschrieben hast.

Im Prinzip muss man ja nur die Permanentmagnete durch Elektromagnete ersetzten und diese über 2 Schleifringe mit Gleichstrom anspeisen.

lg

Roland

[Manfred]

Hallo Roland,

da liegst du wohl richtig, der Aufbau als Scheibengenerator wird einfacher. Ich habe den "Tick" es wenigstens etwas historisch aussehen zu lassen. Dadurch komme ich dann zu mechanisch aufwendigeren Modellen, die für den Windbetrieb in dieser Form nicht geeignet sind.
Da mir der theoretische Unterbau fehlt ist jedes Generatorexperiment eine Überraschung und es macht Spaß. Wenn dann ein Lämpchen leuchtet, leuchten auch meine Augen und es kommt Freude auf.
Es liegen hier zwei Generatoren rum die ich erst fertg stellen möchte, dann geht es los mit diesen "magnetlosen" Generator im Mr. Edison look. Mit Eurer Hilfe sollte das auch was werden.

Grüsse
Manfred

[acert]

Manfred ich teile deine Meinung voll und ganz!


Ich stütze mich nur sehr begrenzt auf irgendwelche rechnungen oder Formeln.
Ich auch eher derjenige, welcher liebend gerne einfach "ausprobiert".

Ich habe auch schon viele Fragen gestellt, vllt waren da auch die ein oder anderen "dummen" Fragen dabei,
aber ich habe es dann einfach ausprobiert. Hats funktioniert wars super, ist es gescheitert, wars eine Erfahrung.


gruß

[sombrero]

Hallo,
"gwhh" hat in einem Beitrag zu seinem Thema Autolichtmaschine" am 13.Jan 2010 sinngemäß geschrieben.
Er schrieb: Die Autolichtmaschine sei sozusagen schon eine fertige Arbeit. Und wenn man der Li Ma genügend Drehzahl gibt den Rotorstrom an und abschaltet oder sogar regelt dann gibt sie auch Leistung ab.
Er hat recht. Ich habe einmal eine Remy Delco umgewickelt. Durch ständige Impulse auf die Rotorwicklung wollte ich pauschal versuchen Ladebeginn zu bekommen. Und die Impulse kamen im Verhältnis Impuls / Pause = 1/10. Leider ist das kein guter Weg weil fortwährend 3A * 1/10 = 300mA Rotorstrom flossen.
Wenn Wind da war gab es auch Leistung. Bei starkem Wind sogar ca 90W. Im Original hatte die Li Ma 400W bei 1000U/min. Der Antrieb war ein Zweiflügler mit 1.9 Meter Durchmesser u. für mindestens Wind 6m/sec.
Ausgangsspannung und Rotorstrom waren ungeregelt. Deshalb gab es keine konstante Ausgangsspannung und Überladung war möglich. Bei dem schlechten Standort kam Überladung gar nicht vor.
Im Gegenteil, der Akku schluckte immer alles gierig was er kriegen konnte ohne zu gasen.
Und der große Nachteil war: in Flautezeiten floß ständig nutzlos dieser Rotorstrom 300mA. Der Remy Delco Stator hatte nach dem umwickeln Wdg. Zahl * 4, Querschnitt 1/4. Drehzahl 250 U/min, Rotorstrom 12Volt/4Ohm = 3Ampere. Der Stator war vor u. nach dem umwickeln im Stern geschaltet. Rotorwicklung blieb wie er ursprünglich war.
Das Ganze habe ich leider nicht vernünftig zum Ende geführt. Aber wenn jemand einen guten Standort hat und noch eine 2 : 1 Übersetzung macht (z.B. mit Zahnriemen von Kfz), dann müßte das gut laufen. Ich glaube der Teilwirkungsgrad (von Zahnriemen) ist nicht schlecht. Irgendwo muß man sowieso immer die Zahl 5 eine gerade Zahl sein lassen.
Der Rotorstrom war also ungeregelt und somit floß bei Akku Ladung 3A in den Rotor. Bei starkem Wind blieben also noch ca 4.5A für die Ladung des Akkus übrig. Nicht sehr zufriedenstellend war diese Bilanz.
Aber man muß bedenken der Generator war ohne Rastung weil er keine Dauermagnete hatte. Und er war bis auf das Umwickeln des Stators schon ein fertiger Generator.
Dazu eine Frage: So ein Stator mit Nuten hat doch von der Bauart her sowieso keine Rastung. Denn unter den Magnetpolen steht doch immer gleichbleibend Eisen? Sehe ich das richtig?
Denn das, woran sich Magnetpole klammern könnten ist doch rundum gleich. Kein Anhaltspunkt zum festkleben.

Aber so ein Generator mit Schleifringen kann eben noch viel besser laufen wenn man einen Winddruckschalter baut der dann den Ladebeginn festlegt. Und diesen Ladebeginn sollte man etwas höher einstellen damit entnommene Leistung den
Generator nicht sofort wieder unter die Ladespannung (14V) herunterbremst. Mit so einem Winddruckschalter fließt folglich gar kein Rotorstrom bei Flaute.
Wenn man durch einen PWM Regler den Rotorstrom bei höheren Drehzahlen abregelt verbessert sich noch der Wirkungsgrad und überladen ist ausgeschlossen. Es verbessert sich das
Verhältnis von Ladestrom / Rotorstrom.
Ein Microschalter z.B. hat eine mechanische Hysterese. Ein Vorteil, da EIN u. AUS Level nicht auf der gleichen Schwelle liegt. (kein flattern möglich) Gut geeignet als Winddruckschalter.
So ein Generator mit Schleifringen benötigt für den Ladebeginn eine Spannungsquelle (Akku). Denn ganz am Anfang muß der Rotor einmal Saft haben. Danach macht der Gen. selbstständig weiter. Gen. ohne Akku an den Wechselrichter anschließen geht somit nicht. Vielleicht geht es aber mit Speicher Elkos?
Im Anhang das Prinzip der Regelung:
Diesen Regler habe ich etwas abgewandelt. Er hatte zuvor die Ausgangsspannung auf 15V stabil gehalten. Bei Ausg. Strom 10A. Dies bis zu einer Eingangsspannung von 70V.
Er vergleicht auch hier wieder an der Differenzstufe T7,T8 Usoll < = > Uist. Im Ursprung sind Usoll bzw. Uist die gleiche Spannung. Aber während Usoll ab >15V stabilisiert ist, kann sich Uist frei bewegen.
Die Diode im Emitter von T8 ermöglicht T7 eine Vorzugslage. Das bedeutet, bei genügend Wind u. aufladen der Elkos usw. leitet ganz sicher zuerst T7 usw. usw. usw. Mos Fet T1 leitet dann
und voller Rotorstrom fließt. Jetzt arbeitet der Generator. Denn Wind ist da und Magnetfeld ist da.
Die Ausgangsspannung Uist steigt jetzt geringfügig an bis Mos Fet T1 sperrt. Rotorstrom ist dann nicht NULL, sondern L der Rotorwicklung integriert den Strom indem dieser in der Impulspause über Diode D4 weiter fließt. Das ist pulsierender Gleichstrom der in der Rotorwicklung fließt.
Im Ergebnis wird der Rotorstrom soweit abgesenkt bis Ladespannung ( etwa 14V ) erreicht. Diese Absenkung ermöglicht besseren Wirkungsgrad.
Wenn aber der Winddruckschalter S bei Flaute offen ist, fließt gar kein Rotorstrom, denn T6 und damit Mos Fet T1 sind gesperrt. Der Akku entläd sich nur noch an seinem eigenen
Innenwiderstand. Das hat er nun mal so an sich.

mfG Peter Sombrero

Mit u. ohne Rot Regler.jpg

Mit u. ohne Rot Regler.jpg

[Bernd]

Das Takten wird meines Wissens nach auch beim Betrieb der Lichtmaschine im Auto so gemacht.
Wenn ich mich recht entsinne dann war bis zum Ladebeginn von einem Taktverhältnis von 1 zu 3 die Rede.

Die Lichtmaschinen haben doch in aller Regel einen Laderegler integriert, zumindest die Modelle die ich bisher so in den
Händen hielt. Kann man den originalen Laderegler nicht gleich zur Regelung des ganzen Systems verwenden ?
Das wäre doch auch "fertige Arbeit".

P.S.
Die hohe Windungszahl mit dem daraus resultierenden hohen Innenwiderstand von 4 Ohm erklären vermutlich wieso du mit so wenig
Erregerleistung schon (getaktete) 12 Volt bei nur 250 U/min induzieren konntest.
Allerdings verhindern die 4 Ohm dann eine hohe Abgabeleistung, denn schon bei nur 4 Ampere Ladeleistung (ca. 50 Watt) entstehen im
Stator Verluste von 64 Watt. Mit anderen Worten, ein Generator mit 4 Ohm ist für 12 Volt Akkus nicht wirklich zu gebrauchen,
bzw. nur für ganz kleine Ladeleistungen sinnvoll einsetzbar.

Grüsse

Bernd