Generator-Idee neu?

[Bernd]

Sehr interessantes Dokument.
Es zeigt das bis 50 Hz die Hystereseverluste in den Gesamtverlusten stark überwiegen.
Oberhalb 50 Hz nehmen die Gesamtverluste bei höheren Frequenzen kräftig zu, stärker als ich es vermutet hätte.
Über den Daumen sind die Gesamtverluste bei 500 Hz 25 mal grösser als bei 50 Hz.
Überproportional steigen dabei die Wirbelstromverluste an, was zu erwarten war.
Das heisst je höher die erzeugte Frequenz, desto wichtiger wird ein stark laminierter Aufbau.

Besonders interessant finde ich die untere Tabelle die uns zeigt das sowohl Hystereseverlust als aus Wirbelstromverluste
stark von der magnetischen Flussdichte abhängen. Beide Verlustarten reagieren in etwa gleich stark auf eine Flussdichteänderung.
Das beide Verlustarten so stark auf eine Änderung der magnetischen Flussdichte reagieren ist dann auch der Grund warum die
Gesamtverluste bei Flussdichtereduktion so stark zurück gehen.
Die Annahme das die Hystereverluste auf das kg Eisenmasse bezogen bei Flussdichteänderung relativ konstant bleiben
würden hat sich nicht bestätigt.

Schlussfolgerung:
Das Kernmaterial ist, was eine möglichst geringe Hysterese betrifft, ganz entscheidend für die Gesamtverluste im Eisen.
Bei höheren Frequenzen ist eine sehr feine Laminierung anzustreben.
Hohe Flussdichten erzeugen hohe Gesamtverluste.

Grüsse

Bernd

[magneto]

Hallo Alle Generatorbauer.

Ich habe noch ein Link gefunden, diesmal betrifft’s die Bestandsteilenberechnung des Wirbelstromes in den Blechpaketen (und viel mehr).
http://www.fh-oow.de/fbi/studium/downlo ... Skript.pdf
Seite 117.
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@Bernd
Es könnte sich dabei ergeben, daß alleine für Diejenige, Die extrem langsamdrehende Generatoren anstreben (50Hz- Obergrenze), Generatormodelle mit hoher Magnetflußkonzentration interessant sein können.
Voraussetzung für gute Ergebnisse ist rech gute weichmagnetische Eigenschaft des Materials – ohne die andere Eigenschaften zu vernachlässigen.
(Draht mit niedrigem Kohlenstoffgehalt sorgfältig ausglühen)
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@Peter Sombrero
Die von Dir gegebene Formel

Hystereseverlust = Frequenz * max Flußdichte ^2

sagt mir, daß die grüne Linie der Hystereseverluste doch nicht gerade, sondern leicht gekrümmt nach oben steigt.


Grüsse

Stefan

[Ekofun]

Hallo Stefan,

Tolle Links,danke.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Viele tolle Infos stecken in der Datei.
Ich finde wir soillten dieses Wissens ins ganz kurzen Sätzen zusammen fassen so
lange es noch in unseren Köpfen ist, für später, denn ich weiss genau das ich die Details wieder vergessen werde.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo zusammen,

Zwei Ringe sind fertig(gewickelt) der erste (3 Lagen) und der zweite(5 Lagen),für dritte muss mir Eisendraht vorbereiten.

Este hat Querschnitt 3mm * 35mm = 105 mm^2 = 1,05 cm^2
Zweite hat Querschnitt 5mm * 35mm = 175 mm^2 = 1,75 cm^2

Ringatatoren.JPG (341.22 KiB) 5117-mal betrachtet

Im Hintergrund ist Wickelkörper für Ringe

Habe Rotor in Schraubstok gespant und dann Ring aufgestülpt auf Rotor,keine Schansse denn in mitte halten,da sind stärkere Kräfte als meine Händ.

Hoffe sehr das Rotor drehbar wird wenn alles montiert wurde.

Hallo Bernd,vergessen werden wir alle nicht nur Du,ich vergesse wo ich was gestellt habe,dann muss ich suchen...

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo Stefan Magneto,

Ich denke auch das die grüne Hysterese Verlustkurve leicht ansteigen müßte, denn die max Flußdichte geht im Quadrat ein in die Kurve u. Rechnung.
Hysterese Verl. = Frequenz * max Flußdichte ^2

Aber sie darf nicht so stark steigen wie die blaue Wirbelstrom Verlustkurve. Denn da sind ja drei Größen darin die diese Verluste im Quadrat hochtreiben.
Wirbelstrom Verl. = Eisen Leifähigkeit * Frequenz ^2 * max Flußdichte ^2 * Blechdicke ^2

Wenn die beiden Kurven mit derselben Messung gemacht wurden, also mit der gleichen Flußdichte und der gleichen Frequenz, müßte das so sein.
Vielleicht sieht man nur den Anstieg der grünen Hysterese Kurve nicht so richtig.

mfG Peter Sombrero

[magneto]

Hallo

Zum Thema „Eisen“ habe ich in Netz auch ein bißchen nachgekuckt.
Die Hysterese- Verluste sind hauptsächlich von dem Ausglühungszustand und Kohlenstoffinhalt im Eisen abhängig.
http://www-user.tu-chemnitz.de/~thwa/wst/v7.pdf
Je niedriger Kohlenstoffinhalt liegt – um so besser.
Zumischung „C“ über 0,2% macht den Stahl für uns „eher schlecht“.

Stahldraht unter der Stärke 1mm ist wohl nur als Blumendraht erhältlich.
Seine Legierung ist unbekannt, von verschiedenen Herstellern wahrscheinlich unterschiedlich.
Sein Ausglühungszustand ist unzureihend (wahrscheinlich große Hystereseverluste)
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Eine Möglichkeit für ziemlich guten Draht: Schweißdraht SG2 Ø0,6mm.
Stabile, immer gleiche Legierung nach DIN8559-1984 (siehe Google) die erscheint für unser Zweck gut zu sein.

Die wichtigste Bestandteile (außer Eisen)
C 0,06-0,13% - niedrig = gut (nach dem Ausglühen schmale Hystereseschleife)
Si ›0,7-1% - für nicht elektrotechnische Stahlsorte Siliziumanteil hoch = gut (Voraussetzung für hohe elektrische Widerstand)
Kein bedeutender Chromanteil = gut (hohe Permeabilität)
Soweit mir bekannt – restliche Bestandteile ergeben keinen gravierenden Einfluß.

Genauso gut scheint die SG3- Legierung zu „abschneiden“, die jedoch am meisten für die Schweißdrähte mit etwas größerem Durchmesser (0,8mm, 1mm) verwendet wird.
Der Preis ist annehmbar und es gibt viele Anbieter – es reicht „Schweißdraht SG2 0,6mm“ im Googel zu eintippen.


Es gibt leider auch Makel

1.
Den Draht müßte man ausglühen.
Den Blumendraht aber – wenn man niedrige Verluste haben will – müßte man auch nachglühen, denn sein Ausglühungszustand ist unzureichend.

2.
Der Draht ist fast ausschließlich im verkupferten Zustand zu kaufen und das ist natürlich sehr schlecht!
Es gibt zwar eine unverkupferte Sorte SG2 ECO, die ist aber fast nicht für kleinen Mann zu kaufen – nur in großen Mengen.
Wird für automatisches Schweißen in der Großindustrie verwendet.

Es gibt Möglichkeit, die winzigdünne Kupferbeschichtung von dem SG2 zu entfernen, was aber auch nicht so einfach ist.
Einen Beispiel des Verfahrens gibt’s hier:
http://www.jokesoft.de/weidmann/index.p ... g&Itemid=6
„In Sache Material“ konnte ich nichts besseres finden.

Was das Glühen angeht, habe ich meine Meinung wieder mal korrigieret, nachdem ich oben verlinkte Dokument gelesen habe

Glühfarben.gif (55.61 KiB) 5094-mal betrachtet

So scheit mir das Glühen bei Temperatur 900-1000ºC - die sicherste und möglicht einfachste Methode zu sein.
Man kann's auch nur kurz erhitzen und möglicht langsam kühlen lassen.
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Edit
Lange Ausglühungszeit kann sich bei so hohen Temperaturen ungünstig auswirken,
denn dann nimmt Kristallengröße (Korngröße) in der Struktur zu und das vergrößert wiederum die Eisenverluste.

Grüsse

Stefan

[seb]

Hallo Ekofun,

Absolute Klasse deine gewickelten Kerne!!! Die sind ideal um heraus zu bekommen, wie sich die Menge an Eisen auswirkt und gleichzeitig der Effekt einer größeren Wirklänge für die Magnete. Ich schon allergrößter Vorfreude auf die Ergebnisse! Weiter so!

Viele Grüße

Sebastian

[Bernd]

Ekofun wie hast du es eigentlich geschafft das die Ringe nach dem Abnehmen von der Form
nicht zerfallen ? Hast du die mit Polyesterharz zusammen geklebt ?

Grüsse

Bernd

[sombrero]

Ekofun, wie werden die Eisendrahtwindungen später fixiert? Werden sie verklebt? Da muß ja noch etwas kommen, sonst machen die Eisen Windungen
was sie wollen.
Beim Wickeln der Cu Windungen an der langen Seite innen, könnte es auch so sein daß Du diese Windungen nicht genug andrücken kannst. Die Cu Drähte ganz
dicht an das Eisen heran zubringen ist schwer. Und später könnten mal einzelne Windungen hervorschauen. Vielleicht auch ankleben. Da wären jetzt die erwähnten
8 Polschuhe gut. Das kommt möglicherweise noch. Das ergibt kleineren Luftspalt u. größeren Wickelraum.
Rundum darf auch nicht gewickelt werden. Es müssen von Pol zu Pol freie Räume sein.
Der Stator zusammen mit dem 8 Pol Rotor sieht sehr gut aus. Weiter so!
Das ist etwas für die Starken, den Ring über den Magnet Rotor zu bringen. Die schaffen es auch nicht.
Ein Experiment an der Schule für die ganz vorwitzigen u. Selbstbewußten: Wer schafft es sein Schlüsselbund durch den Stator eines Gleichspannungs Gen. (ca 100kW) zu bringen. Anker natürlich heraus und die Stator Nebenschlußwicklung unter 220 V Gleichspannung? Man schlägt mit der Hand an die Pole, aber bekommt das Eisenstück nicht hindurch.

Peter Sombrero