Generator-Idee neu?

[magneto]

Hallo Bernd

die Höhe des Flusses im Quadrat in die Verlustrechnung eingeht

Bist Du sicher, daß es so ist?

Die Rechnung besteht aus Wirbelstromanteil und aus Hysterese- Anteil.
Addieret.

Ich glaube eher, daß die Höhe des Flusses im Quadrat nur in die Wirbelstromanteil der Rechnung angeht . Dies geschieht aber genauso auch bei eisenlosen Genis, und genauso im Eisen wie im Kupfer.

Wirbelstrome im Eisen begrenzt man mit Lamellisierung des Eisens und Zumischung von Silizium in Eisenlegierung (um elektrischen Widerstand zu vergrößern und dadurch Wirbelstrome zu senken) – und nicht mit Magnetflußdichte- Senkung .
Denn Magnetflußdichte im Eisen wollen wir nicht senken damit überhaupt Nutzstrom im Kupfer entsteht.

Grüsse
Stefan

[Bernd]

Die Magnetflussdichte sinkt wenn du mehr Eisen in einem Kern (bei sonst gleichen Bedinungen) verwendest.
Das bedeutet nicht das du die erzielbare Induktion der Spule auch senkst, denn die ist ein Produkt auf der Fläche des Kerns und der
darin vorherschenden Flussdichte. Die Induktionshöhe bleibt also die gleiche, lediglich die Spulenlänge steigt notgedrungen etwas an,
allerdings nicht in dem Maße kontraproduktiv indem man die Verluste im Eisen durch eine grössere Eisenmenge reduzieren kann.

Was den Anstieg der Verluste bei Erhöhung des magnetischen Flusses im Kern anbelangt hatte ich mich auf die
Werte gestützt die in den Tabellen von Ekfouns Fachbuch für 50 Hz zu finden waren.
Wie ich bereits schrieb beträgt laut Tabelle der Anstieg der Verluste bei einer Flusserhöhung von 50 % auf stattliche 250%.
Das heisst Flussanstieg um die Hälfte bedeutet Anstieg der Verluste auf das 2,5 fache.

Das scheint mir ein sehr gewichtiger Grund zu sein nicht mit der eingesetzten Eisenmenge zu knausern.

Grüsse

Bernd

[magneto]

Das bedeutet nicht das du die erzielbare Induktion der Spule auch senkst, denn die ist ein Produkt auf der Fläche des Kerns und dem darin vorherschenden Fluss

Dann sind wir ganz verschiedener Meinung über die Grundfunktionierungsprinzipien dieses Generators.
Ich spreche IMMER über einen Ringkerngenerator, in dem die Induktion im Spulenkern entsteht, und nicht auf der Oberfläche der Spule.
Wie in einer Reihe von Kernspulen eben die an einem gemeinsamen ringförmigen Kern umwickelt sind.

Eine Kernspule Funktioniert so wie ein Elektromagnet – bloß genau umgekehrt.
Über die Leistung entscheidet die Magnetflußdichte im Kern.

Bin auch der Meinung, daß diese Induktion über die Du spricht zwar da ist, aber nur eine Nebenrolle spielt.
Habe auch in diesem Thread irgendwo diese Meinung geäußert und bleibe dabei.

Sollte sich diese Induktionsart, die Du meinst als dominant oder gar einzig vorhandene erweisen, dann wäre doch besser zu versuchen die ganze Spule (flach gestaltet) an die innere Seite des Ringes anzukleben, und entstandene Spulenköpfe an die Gegenseite um den Rand des Ringes herumbiegen.

Oder gar so wie Manfred sein Generator gebaut hat- nur die Spulen flacher gestalten damit der Umrahmungring (und nicht mehr Kernring) noch das Magnetfeld an sich ziehen kann.

Grüsse
Stefan

[Bernd]

Ich spreche IMMER über einen Ringkerngenerator, in dem die Induktion im Spulenkern entsteht, und nicht auf der Oberfläche der Spule.

Naja sagen wir mal hoffentlich entsteht sie nicht im Kern, das ergäbe nämlich Wirbelströme.
Die Spannungsinduktion selber beruht zwar auf dem wechselnden Magnetfeld im Kern, aber sie entsteht in den Windungen der Spule.

Über die Leistung entscheidet die Magnetflußdichte im Kern.

Nicht nur bzw. ist die Leistung wieder etwas anderes. Erstmal geht es um die Spannung.
Wir reden von der Induktion, also der Höhe der Spannungserzeugung in einer Spule mit Eisenkern.
Über die Höhe der Induktion entscheidet die Höhe der Flussdichte im Kern nicht alleine, sondern EBENSO der Kernquerschnitt (!)
und auch die Geschwindigkeit mit der das Magnetfeld wechselt. Ich denke diese Dinge sollten doch eigentlich unbestritten sein, oder ?
Du gehst jedoch davon aus das nur die Höhe des Flusses für die Höhe der Induktion einer Spule mit Eisenkern ausschlaggebend ist und
vernachlässigst den Einfluss des Kernquerschnitts, der doch nunmal auch in der Formel enthalten ist, völlig.

Wenn ich den gleichen magnetischen Fluss durch einen Kern mit doppelten Querschnitt führe, dann sinkt zwar die magnetische Flussdichte
auf die Hälfte aber das Induktionsergebnis pro Spulenwindung bleibt natürlich gleich weil ja nach wie vor die gleiche "Menge" an magnetischen
Fluss durch den Spulenkern geht.

Kannst du dem zustimmen ?

Vermutlich würde das Induktionsergebnis dabei sogar noch etwas ansteigen weil durch die Vergrösserung des Kernquerschnittes der
magnetische Widerstand sinkt und somit vermutlich auch der magnetische Fluss noch etwas ansteigen würde.
Außerdem kann man durch einen dickeren Kern auch höhere Leistungen übertragen.

Schau Dir bitte mal die Formel für die Induktion in einer Spule mit Eisenkern an.
Du wirst entdecken das dort die Fläche A des Kernquerschnittes ebenso enthalten ist wie die Höhe des magnetischen Flusses und dessen
Änderungsgeschwindigkeit. Diese drei Faktoren zusammen (!) bestimmen über die Höhe der Induktion.

Bin auch der Meinung, daß diese Induktion über die Du spricht zwar da ist, aber nur eine Nebenrolle spielt.

Dann sage bitte erstmal von was ich deiner Meinung nach angeblich denn reden würde ?
Ich rede von der Induktion in den Spulenwindungen einer Spule mit eisernem Kern, hervorgerufen durch die Flussänderung
im Spulenkern.
Ich rede NICHT von der Induktion die entsteht wenn ein Leiter direkt vom Feld getroffen wird.
Falls du das annehmen solltest würde mich das sehr wundern, denn ich rede doch die ganze Zeit über den Spulenkern
und den darin fliessenden magnetischen Fluss, die Eisenmenge etc.

Grüsse

Bernd

[magneto]

Hallo Bernd

Induktivität einer Spule (egal ob mit Kern oder ohne) wächst an, mit dem Wert des magnetischen Flusses der das „Loch“ dieser Spule durchfließt.
(Genauer noch – mit dem Wert der Änderung des Flusses und der Schnelligkeit der Änderung, aber solche Details will ich hier nicht angehen).

Bei niedrigerem T- Wert des Flusses innerhalb der Spule sinkt selbstverständlich auch Induktivität.

Eine ideale Spule mit sehr riesiger Leistung (aus technischen und logischen Gründen wegen vorkommenden Gegensätzen nicht unbedingt möglich zu bauen) hat winzigen Durchmesser, sehr viele Wicklungen, sehr kurze Kupferdrahtlänge, sehr große Kupferdrahtdicke und sehr große Dichte des magnetischen Flusses der das winzigkleine Loch der Spule durchfließt.

Spule.gif (12.72 KiB) 5069-mal betrachtet

Beim Bauen einer guten Spule gilt es, die vorkommende Gegensätze so miteinander in Einklang zu bringen, daß das Endergebnis möglicht gut ausfällt.

Je mehr Wicklungen (und nicht Drahtlänge) und je Größer T- Wert – um so größer Stromwert.

Kern in der Spule dient alleine dazu, möglicht schmale Spule mit möglicht großem Magnetflußwert drin – technisch ermöglichen zu bauen.
Weil Ferrit besser als Luft den Fluß durchleitet und „Verengung“ des Flusses bei zugleich großer Flußdichte ermöglicht.

Bist Du damit einverstanden?

Grüsse
Stefan

[Bernd]

Induktivität einer Spule (egal ob mit Kern oder ohne) wächst an, mit dem Wert des magnetischen Flusses der das „Loch“ dieser Spule durchfließt.
(Genauer noch – mit dem Wert der Änderung des Flusses und der Schnelligkeit der Änderung, aber solche Details will ich hier nicht angehen).

Das ist richtig und wurde zumindest von mir nie bezweifelt. Ich frage mich wieso du so fragst als wenn ich das bezweifelt hätte ??
Mir scheint du missverstehst die Begriffe Fluss bzw. Flussdichte ?
Der Fluss und die Flussdichte sind zwei verschiedene Paar Schuhe.
Der magnetische Fluss sinkt keineswegs wenn ich den Kern vergrössere !! Was sinkt ist die Flussdichte !
Die Menge des magnetischen Flusses bleibt (bei sonst identischen Aufbau) immer gleich, egal wie stark ich den Kernquerschnitt vergrössere.
Im Gegenteil, der Fluss kann vielleicht sogar noch leicht ansteigen durch Verringerung des magnetischen Widerstandes bei Kernvergrösserung.
Die magnetische Flussdichte sinkt hingegen logischerweise um den Faktor der Kernvergrösserung.
Flussdichte mal Kernfläche ergibt das Produkt das über die Höhe der Induktion einer Spule entscheidet,
neben der Änderungsgeschwindigkeit etc. pp.
Der Fluss durch den Kern (nicht die Flussdichte) bleibt bei Kernvergrösserung praktisch gleich.
Eine Kernvergrösserung ändert daher nichts an der Höhe der Spannungsinduktion die in der Spule hervorgerufen wird.

0,5 Tesla magnetische Flusddichte in einem Spulenkern mit 10cm² Flächenquerschnitt ergeben dieselbe Induktion in den Spulenwindungen wie
1 Tesla magnetische Flussdichte in einem Spulenkern mit 5cm² Querschnitt.

Bei niedrigerem T- Wert des Flusses innerhalb der Spule sinkt selbstverständlich auch Induktivität.

Der Fluss sinkt ja wie gesagt bei Kernvergrösserung nicht ab.
Du meinst sicherlich die magnetische Flussdichte ?
Mir ging es um die Vergrösserung des Kerns (bei sonst gleichen Parametern) bei dem naturgemäß die Flussdichte entsprechend
der Querschnittsvergrösserung sinkt, die Gesamtmenge an magnetischen Fluss aber gleich bleibt und somit auch das Gesamtergebnis gleich bleibt.

Möglichst kleiner Spulenkern ist nur ein theoretisches Ideal. die Gründe nannte ich Dir bereits, wie z.B. überproportionaler
Anstieg der Verluste im Eisen bei Erhöhung der magnetischen Flussdichte bzw. überproportionales Absinken der Verluste bei Kernquerschnittsvergrösserung.
Wenn das was Ekofuns Tabellen aussagen falsch sein soll, dann beweise es bitte.



Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo zusammen,

ja,mit Indukzion eines Leiter ist das so,wir sprechen aber vom Eisenmenge im Kern,habe mir Gedankenn gemacht und diese Art Genis gehören ins Eisengenis nur mit Unterschied das sie keine Rastung haben,und das ist sehr wichtig.

Habe mir gedanken gemacht wie könnte man eine Richtwert für Eisenquerschhnitt finden,so habe diese Weg ausgedacht,und zur Diskussion gebe.Ein bild zuerst:

DSCI0275.JPG (249.53 KiB) 5060-mal betrachtet

Einheiten: 1 Weber ist 1V/s ; 1 T ist 1 Weber / m^2 = 1V/s / m^2
Für Eisenquerschnitte gilt: A = Weber/ B = Wb / T
Das sagt uns das in einem Kern so uns viel V fließt in Magnetischen Flußdichte betrachtet.

Als Beispiel: am Bild Rotor mit Magneten und Spule, Luftspalt zwischen Spule und Magneten ist 1mm und nach Krupp bekommen wir auf Spule eine Flußdichte von 0,36 T.Drahtdicke ist 0,6mm,das bedeutet das auf Kern eine kleinere Flußdicht trifft als auf Spule,nehmen wir an 0,29 T.

Ring ist 35 mm breit und 5 mm hoch dann ist das A = 35mm * 5 mm = 175mm^2 = 1,75 cm^2

Laut Formel Weber = A * B = 1,75 cm^2 * 0,29 T = 0,507 V/s auf cm^2.
Normale Weise rechnet man das in m^2 dann ist Spanung: 0,507 V/s / 10000 = 50,7 Micro Volt/m^2.

Wenn man Querschnitt verkleinert bekommt man wenige Spanung,wenn man ihn vergrößert bekommt man mehr Spanung,aber bei größeren Querschnit ist auch Wiederstand bischen größer.

Oder man rechnet Querschnitt nach Formel für Trafos(diese Geni ehnelt einem Trafo,Primär sind Magneten),die Lautet: Q = Wurzel aus P,ob das gut ist weiss nicht aber irgendwi kommt es hin.
Danach Sollte z.B. ein Solche Geni für 100 Wat Leistung; Wurzel aus 100 ist 10 cm^2 haben.Dann wäre Eisenquerschnit; Breite = 3,5cm, und höhe 2,85cm dann haben wir Querschnitt vom 9,975 cm^2.Höhe sollte 2,9cm sein.

Trafo induziert auch Spanung aber ist ausgelegt auf 50 Hz und unsere Genis haben höhere Frequenz so ist da auch ein Haken dabei.

Das war eine Gedanke um eine Anhaltspunkt zu bekommen für Querschnitgröße.Werde weiter suchen,bestimmt gibt es Formel dafür.

Was mir am Bild noch aufelt,Spule befindet sich in dual Magnetfeld,Ausenteil vom Ring hat N-Pol und inere S-Pol.
Innere S-Pol ist aber stärker als Ausenpol,denoch auf Spule wirken zwei Magnetpole,oder?

Grüße

Ekofun

[Ekofun]

Hallo Sebastian,

im letzte Beitrag habe geschrieben das wir Querschnnitt vom Eisen nach Trafos rechnen können.
Danach ist Eisenquerschnitt Wurzel aus P.

Beispiel: P = 100 W ; dann ist Querschnitt A = Wurzel aus 100 = 10 cm^2. Fählt mir ein das Trafo hat nur eine Spule(Peimär) und Sekunderspule.Eine Spule ist ein Vollpol,oder?

Nach Buch,je mehr Pole so brauchen wir weniger Eisen,hier ist das für Statorjoch gedacht bei Motoren.Da Geni z.B. 6 Spulen hat,das sind 6 Volpole.Trafo hat eine Spule,jede Spule hat 2 Pole also teilen wir 6 / 2 bekommen 3.
Weiter hin ist 10 cm^2 / 3 = 3,333... cm^2

Magnetlänge ist Spulenbreite = 3,5cm; Weieter: 3,333 cm^2 / 3,5 cm = 0,95 cm.
Dann ist Ringabmessung 3,5 cm breit und 0,95(1cm) hoch, ergibt Querschnit vom 3,5cm * 0,95 cm = 3,325 cm^2.

Neue Versuch wird haben 3 einzelne Fasen,8 Magneten und 24 Spulen,Ring mit Eisendraht gewickelt Masse: 3,5 cm * 1 cm(Höhe).

Können Sie mit FEEM Flußdichte ermitteln bei Qurschnitten vom 10 cm^2,dann 5cm^2 und eben 3,325 cm^2.Das nur wenn man welche Unterschiede sehn kann,Flußdichte ist immer gleich 0,36 T laut Krupp.Und Spulenbreite ist immer gleich 3,5 cm.Nur die Höhe ist verschieden.

Vileicht kann man so sehen im welchen Querschnitt ist beste Fluß,bzw. Flußdichte,wenn nicht dann machen Sie sich keine Mühe.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Oder man rechnet Querschnitt nach Formel für Trafos(diese Geni ehnelt einem Trafo,Primär sind Magneten),die Lautet: Q = Wurzel aus P,ob das gut ist weiss nicht aber irgendwi kommt es hin.
Danach Sollte z.B. ein Solche Geni für 100 Wat Leistung; Wurzel aus 100 ist 10 cm^2 haben.

Beim Trafo geht die Formel nach meinem Verständnis davon aus das die gesamte Leistung durch diesen
Kernquerschnitt gequetscht wird.
Wir haben in unserem Ringgenerator aber quasi mehrere Kernquerschnitte parallel am arbeiten,
denn jede Spule hat ja ihren eigenen Kern.
Ich denke daher das man das Ergebnis das die Trafoformel ausgibt durch die Anzahl der Spulen teilen muss,
denn alle Spulen erarbeiten mit allen Spulenkernen gleichzeitig die Leistung.

Was mir am Bild noch aufelt,Spule befindet sich in dual Magnetfeld,Ausenteil vom Ring hat N-Pol und inere S-Pol.
Innere S-Pol ist aber stärker als Ausenpol,denoch auf Spule wirken zwei Magnetpole,oder?

Da kapiere ich nicht was du ausdrücken willst.
Ich sehe im Bild auch nur einen Pol von einem Magneten.
Irgendwie fehlt mir der zweite Magnet.

Können Sie mit FEEM Flußdichte ermitteln bei Qurschnitten vom 10 cm^2,dann 5cm^2 und eben 3,325 cm^2.Das nur wenn man welche Unterschiede sehn kann,
Flußdichte ist immer gleich 0,36 T laut Krupp.Und Spulenbreite ist immer gleich 3,5 cm.Nur die Höhe ist verschieden.

Vileicht kann man so sehen im welchen Querschnitt ist beste Fluß,bzw. Flußdichte

Man könnte es auch so betrachten, aus dem Magnet tritt ein Magnetfeld mit der Flussdichte von 0,36 aus.
Das heisst es tritt in das Eisen ein magnetische Flussdichte mit den Abmessungen des Magneten und 0,36 Tesla ein.
Wenn das Eisen also den gleichen Querschnitt hat wie die Magnetoberfläche dann sollte auch im Eisen eine Flussdichte
von 0,36 T entstehen.
Hat das Eisen nur den halben Querschnitt wie die Magnetoberfläche dann sollte die Flussdichte im Eisen auf 0,72 ansteigen.
Wenn dem so sein sollte dann wäre das eine einfache Methode um die Flussdichte im Eisen annähernd zu berechnen.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

Da kapiere ich nicht was du ausdrücken willst.
Ich sehe im Bild auch nur einen Pol von einem Magneten.
Irgendwie fehlt mir der zweite Magnet

Habe so gedacht; wenn man ein Magnet zu einem Stück Eisen bringt nah dann wird Eisenstück auch ein Magnet.Pol vom Magneten der in nehe vom Eisenstück ist, ist z.B. N-Pol,dan ist am Eisenstück S-Pol und am andere Seite des Stückes ist N-Pol.

So habe gedacht das dass auch im Ring passiert und er Bekommt auf diese Weise 2 Pole.Eine innen und eine Ausen.Wenn das so ist dann ist Spule wie in Dual Feld angesteuert,nur denke das Ausenseite des Ringes schwachere Feld hat als innere.

Ich bin auch der Meinung das Querschnit sich nach Spulenzahl,oder nach Polzahl richtet.Sollte das so sein dann ist es zimlich einfach Querschnit ermitteln,man Rechnet nach Leistung Querschnitt aus und dann teilt es dur Polzahl,fertig.Zu mindest wäre das eine Richtwert.

Wenn Querschnit halbiert wird kommt Flußdichte im Eisen auf 0,72T, sind auch nicht Verlusste größer? Was ist besser?

Grüße

Ekofun