Generator-Idee neu?

Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon seb » Fr 13. Jul 2012, 07:39

Jetzt habe ich mal entsprechen um,gezeichnet. 9 Spulen und 12 Magnete.
Aber so richtig glücklich macht mich das nicht.... :oops:

Ringkerngeni 12zu9.JPG
Ringkerngeni 12zu9.JPG (57.11 KiB) 5451-mal betrachtet


Mir sind die Spulen zu breit. Die Magnetfelder der Magnete tachen innerhalb der Spulen ein.
Könnte man nicht mehr Spulen einsetzen damit sie schmaler werden?

Sebastian
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon Bernd » Fr 13. Jul 2012, 08:03

Die Magnetfelder der Magnete tachen innerhalb der Spulen ein.

Das ist ja nunmal gerade das Grundprinzip dieser Bauform das hier die Felder nicht ausschliesslich an den
Polenden/Polschuhen der Spulen eintreten sonder völlig rastfrei auf der ganzen Länge des Ringkerns durch
den Kupferleiter der Spulen hindurch in das Kernmaterial hinein wandern, auch auf der ganzen Spulenlänge hinweg.
Wenn du deswegen Bedenken hast wäre vielleicht eine andere Bauform für dich angebrachter bzw. beruhigender.

Falls du dennoch ein Testmodell anfertigen möchtest kannst du die abgebildeten Spulen ja halbieren und einzeln
gleichrichten und dann einmal das Ergebnis mit den halbierten Spulen testen und einmal wenn sie wie in der Abbildung
auf die dargestellte Breite verschaltet werden. (Zwei halbierte Spulen wieder zu einer zusammen fassen)
Ich wäre auf das Ergebnis gespannt.
Ich tippe darauf das die Halbierung einen geringen Vorteil bietet, der aber bei kleinen Spannungen vermutlich durch
die zusätzlichen Spannungsverluste an den benötigten zusätzlichen Dioden aufgezehrt wird.

Ich glaube dieser Generator wird nicht effektiver arbeiten wie jeder andere eisenbehaftete Generator auch, denn letzendlich
ist in jedem Eisenkerngenerator die Induktion = Flusshöhe mal Fläche mal Änderungsgeschwindigkeit minus Verluste und er weist
vermutlich auch nicht weniger Verluste auf als eine herkömmliche Bauweise, im Gegenteil, denn hier wird ein Teil der Wicklung direkt
vom Fluss getroffen was zusätzliche Wirbelstromverluste im Leiter hervorruft die es bei normalen eisernen Generatoren nicht gibt.

Den grössten Vorteil sehe ich darin das es lastfrei keinerlei Rastung gibt, was allerdings nicht bedeutet das es somit auch nicht die
typische Schwergängikeit eisenloser Generatoren gäben könnte, denn die dürfte aufgrund der Eisenverluste natürlich
genauso gegeben sein wie in einem normalen Generator auch, den man bei geschickter Bauweise allerdings auch praktisch
rastfrei aufbauen kann.
Einen Vorteil sehe ich in der Möglichkeit das Eisenpaket recht einfach durch Aufwicklen von einem langen Streifen
Trafoblech zu erstellen bzw. einen ringförmigen Schnittbandkern eines herkömmlichen Ringkerntrafos verwenden zu können.
Dann müssten die Magnete allerdings seitlich am Ring rotieren damit die Feldlinien in die Stirnseiten der Bleche eintreten können.
Mechanisch viel besser (wegen dem Kräfteausgleich) wäre allerdings eine Bauform wie Sebastian sie gezeichnet hat.
Dann ist es schon wieder Essig mit dem aufgewickelten Schnittbandkern und man muss sich etwas anderes überlegen.
Ein weiterer Nachteil ist sicher das sehr mühselige und sicher nicht ganz einfache Aufbringen der Spulenwicklungen.
Insofern bietet sich vermutlich die Halbierung der Spulenlänge (und damit der Einzeldrahtlänge) wie oben beschrieben, geradezu an.

Grüsse

Bernd
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon sombrero » Fr 13. Jul 2012, 08:32

Hallo alle,

Etwas zur Anordnung der Magnete beim Ringkern Gen. Der Abstand von Magnet zu Magnet gleich Magnetbreite ist wohl das optimale. Das ist eine Annahme von mir.
Die angehängte kleine Handzeichnung macht das aber deutlicher. Ich glaube das wurde schon angesprochen.
Macht man den Abstand klein oder zu Null hat man einen kompletten magn. Kurzschluß fabriziert. Dann geht nur noch ein bischen Streufluß durch den Statorkern und
durch die Wicklung. Schlecht. (Ich schlage einen Schnittbandkern als Stator Eisen vor.)
Ist der Abstand von Magnet zu Magnet aber zu groß vergibt man freiwillig seine magn. Möglichkeiten. Großer Abstand, das bedeutet langer Eisenweg. Auch schlecht. Dann
erhöhte Drehzahl nötig. Nochmal schlecht.
Rechnen kann man die Vor- u. Nachteile wohl nicht. Das ist wohl zu komlex. Simulieren vielleicht. Ohne sich was vorzumachen.
Nach meiner Meinung ist 50% zu 50% das Optimum. Man sieht die Proportionen müssen stimmen. Da geht es ein bischen nach Gefühl.
Als Langsamläufer ist der Ringkern Gen. wohl auch gut geeignet. Genauso wie der eisenlose Dual Scheiben Gen.
Leider ist beim Ringkern Gen. wie beim eisenlosen Dual Scheiben Gen. der Luftspalt schon vorbestimmt. Nur eine Drahtdicke + etwas mehr.
Und Rundung der Magnete ist auch nicht möglich.Aber das ist bei großem Gen. Durchmesser nicht so wichtig.
Als Stator Eisen kann man beim Ringkern Gen. den Schnittbandkern verwenden. Dessen Merkmal bei Trafos war ja die Streuarmut.
Was ich für das wichtigste halte ist, daß der Ringkern Gen. ebenfalls keine Rastung und dennoch Eisen in seiner Wicklung haben kann.

mfG Peter Sombrero
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon Bernd » Fr 13. Jul 2012, 09:03

Macht man den Abstand klein oder zu Null hat man einen kompletten magn. Kurzschluß fabriziert.
Dann geht nur noch ein bischen Streufluß durch den Statorkern und durch die Wicklung

Sollte man vielleicht annehmen, tatsächlich sieht es aber anders aus, abhängig von der Breite des Magneten
und dem Luftspalt zum Eisen, ich hatte das ja schon beschrieben.

In vielen Elektromotoren und Generatoren mit Permanentmagneten sind keine Einzelmagnete verbaut
sondern die halbrunden Magnetschalen bestehen aus mehreren Einzelmagneten auf ein und demselben Magnetkörper !!
Hier liegen die unterschiedlichen Magnetpole dicht bei dicht aneinander.
Wenn es stimmen würde was du sagst Peter dann wäre so eine Bauform ja gar nicht möglich wie sie aber dennoch
überall in den Motoren/Generatoren Verwendung findet.
Ein einzelner, dem Radius angepasster Magnet meines Fisher-Paykel Generators besteht z.B. aus vier Einzelmagnenten
die somit nicht nur dicht beieinander angeordnet sind, sondern es ist sogar ein einziger Magnetkörper der auf seiner
Länge unterschiedlich magnetisiert ist. Hier liegt Magnet direkt an Magnet.

Einen grösseren Abstand zwischen zwei Magneten einzuhalten damit kein grösserer magnetischer Kurzschluss entsteht ist
also definitiv nicht nötig, schon gar nicht eine ganze Magnetlänge Platz zwischen den Magneten zu lassen. Das ist
in keinem handelsüblichen Generator der Fall und wäre mit Sicherheit kontraproduktiv.
Das ganze ist natürlich auch etwas abhängig von der Breite des magneten und der Größe des Luftspalts, so das man beim Dual Scheibengenerator
etwas mehr Abstand zwischen den Magneten lassen kann (aber nicht muss) als bei einem eisernen Generator.
Als Stator Eisen kann man beim Ringkern Gen. den Schnittbandkern verwenden. Dessen Merkmal bei Trafos war ja die Streuarmut

Dazu hatte ich gerade ein Posting vor deinem etwas geschrieben, vermutlich hast du das nicht durchgelesen.
Ein laminierter Aufbau muss vom Fluss immer von der Seite getroffen werden die die Laminierung zeigt, also die
Stirnseite des Trafoblechs, wenn die Laminierung Sinn machen soll.
Das heisst die Magnete müssten dann den Ring seitlich überstreichen und nicht innen, wie in der Abbildung von Sebastian, die ich mechanisch
aber für viel sinnvoller halte.

Grüsse

Bernd
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon seb » Fr 13. Jul 2012, 09:19

Ich habe mal die Spulen verdoppelt, also nicht 9 sondern 18 Spulen. Sozusagen jede einzelne Spule geteilt...
Zum besseren Durchblick habe ich die einzelnen Phasen gleich eingefärbt.

So scheint es zu gehen:

Ringkerngeni 12zu18.JPG
Ringkerngeni 12zu18.JPG (46.93 KiB) 5438-mal betrachtet


Im Thread über den Ringkerngenerator hatte Bernd die Idee, den Kern aus Eisendraht zu wickeln, ich die Idee ein Laminat aus Stahlwolle mit Epoydharz zu verwenden. Sollte ja eigentlich beides gehen um einen geeigneten Kern herzustellen.

Viele Grüße

Sebastian
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon Bernd » Fr 13. Jul 2012, 09:47

Das sieht wirklich gut aus und man kann auch gut erkennen das jede dritte Spule die gleiche Position zu den
Magneten hat. So kann auch hier wieder (trotz doppelter Spulenanzahl) jede dritte Spule in Reihe geschaltet
werden. Somit werden auch nicht mehr Dioden benötigt, wie ich anfangs annahm.
So würde ich es aufbauen. :)

Eisendraht fällt vermutlich aus dem gleichen Grund flach wie der Schnittbandkern denn auch die Eisendrähte
sollten auf ihrer Stirnseite vom Fluss getroffen werden um die Wirbelströme zu minimieren und das geht
ja gar nicht. Müsste man halt ausprobieren was geschieht wenn man so ein Drahtringbündel mit einem
Magneten überfährt.
Eisenpulver wäre sicher auch eine weitere Alternative.

P.S. Eine super Abbildung des Generators Sebastian !!

Grüsse

Bernd
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon seb » Fr 13. Jul 2012, 10:11

Vielen Dank.

Um die nötige Wicklungsmenge & -draht herauszufinden benötige ich jetzt noch Hilfe.

Wie kann ich bei gegebener Bauart den Durchmesser und die Länge des Drahtes errechnen?
Hier kommt sicher der Vorteil dieser Bauweise zum tragen, daß aller Draht der Wicklungen genutzt wird.

Viele Grüße

Sebastian
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon Ekofun » Fr 13. Jul 2012, 10:31

Hallo zusammen,

währe so was möglich..

DSCI0226.JPG
DSCI0226.JPG (262.41 KiB) 5430-mal betrachtet


Spulen befinden sich zwischen zwei Magneten und Wirkung werde noch besser,meiner Meinung nach.Was mir nicht gefält ist das zwe Magneten treffen auf eine Spule mit verschiedenen Polen,so heben sich die Spanungen in diese Spule auf.Das hat aber mit Verteilung zu tun,das ist hinzu kriegen.
Es ist auch Ringkerngeni vom Seb aber Rotor ist zweiteilig mit Zwei Magnetereihen,enlich wie bei Bleck 300.

Denke technisch ist das möglich zu machen,und Wirkung sollte noch besser sein.

Grüße

Ekofun
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon Ekofun » Fr 13. Jul 2012, 10:48

Hallo Sebastian,

vileicht so: 2 mal Statorbreite + 2 mal Statorhöhe + Drahtdicke mal Pi = 1 Wdg.Denke so werde ich das machen.
Beispiel: Statorbreite ist 6cm, Statorhöhe ist 1 cm, Drahtdicke ist 0,1 cm(1mm).

Dann ist 2 * 6 + 2 * 1 + 0,1 * 3,14159 = 12 cm + 2 cm + 0,314 cm = 14,314 cm für ein Windung.Ich werde auf 14,5 cm aufrunden.Bei 20 Windungen sind 2,9 m Draht je Spule. 1 m Draht mit dicke von 1 mm hat 0,023 Ohm /m.So eine Spule aus Beispiel hat dann 0,066 Ohm mal 3 Spulen = 0,2 Ohm / Fase.

Auf diese Art kann man das rechnen, denke ich.

Grüße

Ekofun
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Re: Generator-Idee neu?

Beitragvon seb » Fr 13. Jul 2012, 11:14

Okay, ich habe mich glaube ich ungünstig ausgedrückt:

Wie berechne ich die Spulen, welche Leistung kann ich erwarten? Heraus soll dann der Drahtdurchmesser und die Wickelmenge kommen.

Viele Grüße

Sebastian
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