Generator-Idee neu?

[Bernd]

Sebastian ein anderer Lösungsansatz mit dem du Dir die Frage beantworten kannst welche Bauform die effektivere ist.

In deiner obigen Grafik verbrauchst du 4 Magnetbreiten Platz auf dem Umfang deines Generators.
Deine Nutzspule ist 2 Magnetbreiten breit.
Im Spulenkern herrschen etwas mehr als 1 Tesla.
Die Magnetfeldänderungsgeschwindigkeit sei einheitenlos 1.

In deiner unteren Grafik verbrauchst du nur 3 Magnetbreiten auf dem Umfang deines Generators. (25% weniger = 25 % besser)
Deine Nutzspule ist 1,5 Magnetbreiten breit. (25% weniger Induktion)
Im Spulenkern herrschen ca. 0,8 Tesla. ( ca 20 % weniger Induktion)
Die Magnetfeldänderungsgeschwindigkeit ist 0,75 ( 25% schneller = deutlich besser weil quadratischer Einfluss)

Den 45 % Nachteilen der Version 2 stehen 50 % Vorteile gegenüber, davon 25 % mit quadratischer Gewichtung.
Ohne jetzt weiter zu machen kannst du Dir so selber den besten Kompromiss heraus tüfteln.
Dieser Denkansatz gilt natürlich auch für andere denkbare Szenarien.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Hallo Magneto

Dein Rückschlußeisen (unter den Magneten) ist zu dünn.
Dies kann möglicherweise den Verlauf der Magnetfeldlinien oben zwischen Magneten und dem Kern ungünstig beeinflussen

Das Rückschlusseisen ist nicht zu dünn, zumindest nicht soviel wie es so erscheint.
Diese Darstellung ergibt sich daraus das nur zwei Magneten und nicht der tatsächliche Aufbau dargestellt wurde.
So muss in dieser vereinfachten Grafik der gesamte Fluss zweier Magnete durch das Eisen hindurch das die beiden verbindet.
Wäre die Darstellung komplett würde sich der Fluss nach zwei Seiten aufsplitten.
Du hast also völlig recht das diese Darstellung, ohne den Rest der Bauteile zu berücksichtigen, täuscht.

Grüsse

Bernd

[seb]

Hallo Bernd,

Man kann also sagen:

Für eine höhere Effiziens sollte man möglicht viele Magnete verbauen um schnellere Magnetfeldwechsel hin zu bekommen.
Dem entsprechend muss die Spulenanzahl pro Phase steigen, damit die Spulen nicht zu breit sind. Dann sollte es doch klappen.
Je feiner die "Auflösung" von Magnet- & Spulenanzahl desto höher der Wirkungsgrad....

Viele Grüße

Sebastian

[Bernd]

Für eine höhere Effiziens sollte man möglicht viele Magnete verbauen um schnellere Magnetfeldwechsel hin zu bekommen.

Ich würde es so formulieren, der zur Verfügung stehende Montageraum für Magnete und Spulen sollte möglichst
füllend ausgenutzt werden.
Es ist nicht unbedingt eine hohe Anzahl an Magneten oder Spulen nötig, es würden auch grosse Magneten und grosse Spulen gehen
durch die ein hoher magnetischer Fluss führt bzw. die einen grossen Kern aufweisen.

Im Grunde ist es aber richtig was du sagst und bei dieser Bauform ist es sogar sinnig viele Magneten zu verwenden weil man
dann nur relativ kurze Spulen wickeln muss, denn das Wickeln mit langen Drähten wäre bestimmt ein ganz schönes gefummel.

Nach wie vor finde ich deine letzte Generator-Komplettabbildung mit 12 Magneten und 18 Spulen sehr gut und aus meiner
Sicht scheint das nahe am Optimum zu liegen, wenn es damit nicht sogar schon erreicht ist.

Grüsse

Bernd

[seb]

Du meinst diesen hier?:

Ringkerngeni 12zu18.JPG (46.93 KiB) 5926-mal betrachtet

Von der Magnetfeldwechselhäufigkeit pro Umdrehung ist dieser ja gleich den meisten Scheibengeneratoren.


Ich werde hierzu mal noch ein paar kleine Experimente starten, gerade was das Verhältnis zwischen Spulenbreite und Magnetabstand betrifft.
Kann ich für die Experimente auch notdürftig Eisen als Spulenkern nehmen?

Viele Grüße

Sebastian

[magneto]

Hallo Sebastian

Die Materiallösung für deinen Kernring findest du vielleicht hier:

http://www.langhagel.com/rotor_stator_bleche.html

Mehrere zusammengeklebte Ringe (natürlich ohne Nuten!!!) aus dem
nicht kernorientierten Statorblech.

Dann kannst du in deinen Femm- Simulationen Eisen anwenden und auch später tatsächlich einbauen.
.
Grüsse
Stefan

[sombrero]

Hallo,

Nun ist zu diesem Thema eine kleine Sendepause eingetreten. Aber ich denke etwas später geht es nochmal
weiter.
Die Graphik die den Ringkern Generator darstellt finde ich ganz toll. Gestochen scharf sehr übersichtlich und perspektivische Darstellung.
Aber, die Anordnung der Magneten rundum den Rotor stimmt ja nicht. Wenn der Gen. in Wirklichkeit gebaut werden soll, dann muß man die Magneten
anders anordnen.
Ich hatte mal darüber eine primitive Handskizze eingestellt, die ich gelöscht habe, aber die ich nochmal anhänge.
Jeder weiß doch, daß Magneten immer 2 Pole haben. Nord---Süd dazwischen einen unmagnetischen Bereich, die neutrale Zone.
In der Graphik hat aber jeder Magnet nur einen Pol, was es nicht gibt. So geht es nicht. Oder stelle ich mich zu pinibel an?
Vielleicht sollte die Graphik schematisch auch nur mehr den Wicklungsleil herausstellen. Das ist vielleicht so.
Die Magneten müssen so am Umfang so befestigt werden, daß selbstverständlich immer ein gegensätzlicher Pol folgt. Das ergibt beim drehen das Wechselfeld.
Sonst bekommen wir nur pulsierende Gleichspannung heraus. Aber die brauchten wir nur noch glätten. Es geht auch so. Aber das war ja nicht gewollt.
Und der Abstand von Magnet zu Magnet muß groß gegenüber 2 x Luftspalt sein. Sonst magn. Nebenschluß oder sogar magn.Kurzschluß. Ich schätze 10 x so groß.
Also bei 2 x 1.5 mm Luftspalt. 3 cm Abstand von Magnet zu Magnet.
Warum ein Schnittbandkern nicht geeignet sein soll, die Wechselstromverluste im Stator klein zu halten hab ich noch nicht verstanden.
Der magn. Fluß tritt doch genau in der richtigen Ebene von außen in den Schnittbandkern ein. Er tritt zwar von außen über 2 x Luftspalt ein, aber im Prinzip
genauso wie bei einen streuarmen Transformator.
Um den Luftspalt klein zu halten würde ich den Ringkern nur mit einer Lage Draht vielleicht 1 bis 2 mm Durchmesser bewickeln. Als Teilspulen die man am Rande
verlötet oder mehrphasig gestaltet wer

Ringkern Gen magnet Fluß.jpg (72.38 KiB) 5840-mal betrachtet

den könnten. Das macht das wickeln leichter.

mfG Peter Sombrero

[Bernd]

Peter stell Dir die farbig markierten Magnete in Sebastians Abbildung als Magnete vor die aus zwei Einzelpolen bestehen, dann passt es.

Sonst magn. Nebenschluß oder sogar magn.Kurzschluß. Ich schätze 10 x so groß.
Also bei 2 x 1.5 mm Luftspalt. 3 cm Abstand von Magnet zu Magnet.

Ganz sicher nicht, wir können ja mal wetten.
Deine Einschätzung lässt sich mit Hilfe von FEMM überprüfen.

Wenn der Luftspalt sagen wir mal 1,5cm betragen würde, dann wäre das echt eine andere Situatuon.
Wenn der Luftspalt zwischen den Magneten und dem Kern aber nur 1,5mm beträgt, dann könnte nach meiner Überzeugung sogar Magnet an Magnet OHNE ohne Platz zwischen
den Magneten montiert werden mit nur relativ geringen Verlusten durch Kurzschluss von Magnet zu Magnet.
Man könnte wenige mm Luft zwischen den Magneten belassen, aber 3cm wären ganz sicher kontraproduktiv weil man so viel zu wenig Magneten auf dem Läufer unterbringen könnte.
Man muss den besten Kompromiss aus dem direkten magnetischen Kurzschluss zwischen den Magneten, der Höhe des Nutzflusses die in den Kern eintritt und der verbaubaren Magnetmasse finden.
Einfach nur die Magnete ganz weit auseinander damit ja kein magnetischer Kurzschluss stattfinden kann ist nach meiner Überzeugung zu einfach gedacht.

Mich wundert das immer wieder behauptet wird das riesige Abstände zwischen den Magneten notwendig wären. Warum ?
Ich bitte mal um Bewesie für deratige Behauptungen, z.B. Simulationen mit FEMM.
Ich sage diese werden das Gegenteil aufzeigen.

Grüsse

Bernd

[sombrero]

Hallo Bernd,

Das habe ich mir auch so gedacht. Die gezeichneten Magneten sollen ein kompletter Magnet sein wo Nord---Süd abwechselnd gesetzt wird.
Eigentlich ist das klar, aber man muß es auch ansprechen. Vielleicht war die Darstellung zeichnerisch nicht anders möglich bei Sebastian.

Den zweiten Punkt, die Magnete könnten ganz dicht beieinander liegen kann ich noch nicht verstehen. Und viele wollen die Magnete weit auseinander ziehen um durch
Nebenschluß keinen magn.Fluß zu verlieren. Das denke ich nicht.
Man muß sich die Möglichkeiten mal vorstellen wie Magneten liegen können. ( nicht auf diesen Gen. übertragen. Sondern überhaupt und allgemein.)

1)... N N N N N oder 2)..... N S N S N oder 3.)....N S N S N
........S S S S S .............. S N S N S ..............S N S N S

Im 1.) Fall bildet sich aus 5 kleinen Magneten ein Großer. Im 2.) Fall aus 5 kleinen Magneten ist gar kein Magnet mehr vorhanden. Sie löschen sich gegenseitig ganz aus wenn
sie mit Abstand Null aneinander liegen. Im 3.) Fall gibt ein Wechselfeld mit wenig Ausfall durch magn. Nebenschluß.

Bernd, wetten sollten wir lieber nicht. Sonst müßtest du mir ja eine Flasche Champagner nach Hamburg bringen.

mfG Peter Sombrero

[sombrero]

Hallo Bernd,

Das habe ich mir auch so gedacht. Die gezeichneten Magneten sollen ein kompletter Magnet sein wo Nord---Süd abwechselnd gesetzt wird.
Eigentlich ist das klar, aber man muß es auch ansprechen. Vielleicht war die Darstellung zeichnerisch nicht anders möglich.

Den zweiten Punkt, die Magnete könnten ganz dicht beieinander liegen kann ich noch nicht verstehen. Und alle wollen sie weit auseinander ziehen um durch
Nebenschluß keinen Fluß zu
Man muß sich die Möglichkeiten mal vorstellen wie Magneten liegen können. ( nicht auf diesen Gen. übertragen sondern überhaupt und allgemein.)

1)......N...N...N...N...N oder 2)..... N.S.N.S.N oder 3.)....N........ S........N........S........N
........S....S...S... S... S..... ..........S.N.S.N.S..... ..........S........ N....... S........N........S

Im 1.) Fall bildet sich aus 5 kleinen Magneten ein Großer. Im 2.) Fall aus 5 kleinen Magneten ist gar kein Magnet mehr vorhanden. Sie löschen sich gegenseitig aus wenn mit
Abstand Null aneinander liegen. Im 3.) Fall gibt ein Wechselfeld mit wenig Ausfall durch magn. Nebenschluß.

Bernd, wetten sollten wir lieber nicht. Sonst müstest du mir ja eine Flasche Champgner nach Hamburg bringen.

mfG Peter Sombrero