Generator-Idee neu?

[andreas]

Hallo Bernd,

Bei einem eisernen Generator kommt es auf den Flusswechsel im Spulenkern an der zwischen zwei Magneten stattfindet.

richtig, allein auf den Flusswechsel kommt es an. Wenn Du Dir die Femm-Bilder dazu anschaust, so findet im Ringbereich zwischen den Magneten gar kein Flusswechsel statt. Einzig direkt an den Magnetpolen ist ein kurzer Flusswechsel zu finden. Die sinnvolle Spulenbreite sollte also in diesem Bereich liegen.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo zusammen,

heute habe noch eine Test gemacht mit 5 Spulen.Spulenbreite ist 7 mm.Jede Spule hat 10 Wdg,Drahtdicke ist 0,6mm.

5 Spulen.JPG (325.54 KiB) 4119-mal betrachtet

Erste Test: Spanung jede Spule

1) U/min = 453 ; U = 0,21 V ; Ik = 0,33 A ; = 0,021V/wdg
2) U/min = 457 ; U = 0,21 V ; Ik = 0,35 A ; = 0,021V/wdg
3) U/min = 454 ; U = 0,22 V ; Ik = 0,36 A ; = 0,022V/wdg
4) U/min = 456 ; U = 0,22 V ; Ik = 0,36 A ; = 0,022V/wdg
5) U/min = 453 ; U = 0,21 V ; Ik = 0,35 A ; = 0,021V/wdg
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Zweite Test: Spulen 1,3,5 Zusammen ; E auf E dann A auf A ; A und E auf Mässgerät

456 U/min ; u = 0,64 V ; Ik = 1,04 A ; = 0,021V/Wdg (3 Spulen = 30 Wdg)
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Dritte Test: 2 und 4 Zusmmen ; E auf E

453U/min ; U = 0,437 V ; Ik = 0,8 A ; = 0,0216 V/Wdg (20 Wdg)
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Vierte Test: 1 und 2 zusammen ; E auf E

453 U/min ; U = 0,31 V !
454 U/min ; U = 0,29 V ! ; E auf A ; keine besserung
Zwischen Spulen soll eine Lücke sein wie die Spule breit ist.Wenn viele Spulen dann jede zweite zusammen.
Am Ring können 32 Spulen Platz finden,dann könnte 2 Fasen haben( 2 x 16 Spulen).

Merke das doppelte Magnetenanzahl keine Spanungerhöhung gebracht haben.Diese Geniart verhält sich ganz anderes als normale Eisengeni,da mehr Magneten bringen auch mehr Spanung.Hier sind für Spanung andere Parameter entscheidend.Auch Windungszahl ist nach Testergebnissen nicht so wichtig,mit 10 Wdg bekomme mehr als mit 17 Wdg.Luftspalt ist wie gestern,hat sich nichts geendert.

Habe vor neue Rotor gleiche Abmessungen aber von ein Stück Rundeisen ausdrehen lassen mit Welle. Dann probiere mit 4 Magneten gleiche Versuch machen wie eben.Vier Magneten wären 4 Spulen pro Fase so habe dann 8 Fasen.

Was halten Sie davon?Wir müssen Spanung bekommen,nur wie?

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo Bernd,

Leider ein Versehen von mir in meinem Beitrag.
Ganz sicher ist der Abstand zwischen zwei Magneten der entscheidende Faktor für die Spulenlänge.
Da hast Du vollkommen recht.
In meinem Beispiel war nur zufällig Abstand der Magneten = Magnetbreite. Also 50% zu 50% und nur für den Fall stimmt meine Aussage. Aber leider ist das irreführend. Und das soll nicht sein.
Damit es auch für Verhältnisse 60% zu 40% oder 32% zu 68% oder 10% zu 90% und alle stimmt muß man unbedingt sagen:
Abstand zwischen den Magneten = Spulenlänge.

@Ich glaube Juergen und Andreas sehen das ebenfalls. Ist die Spulenlänge > als der Abstand zwischen den Magneten so liegen
ein Teil der Windungen sozusagen für Nichts dort. Sie erzeugen keine Spannung, in einem Zeitpunkt wo zwei Magneten eine Wicklung gleichzeitig beeinflussen subtrahieren
sich zwei Spannungen sogar noch zu NULL. Und wir haben zusätzlichen Innenwiderstand. (weil mehr Cu Draht als nötig aufgewickelt wurde).

Peter Sombrero

[Bernd]

Wenn Du Dir die Femm-Bilder dazu anschaust, so findet im Ringbereich zwischen den Magneten gar kein Flusswechsel statt

Hmm, wo denn sonst ? Nur direkt unter dem Magneten wäre ja ganz schlecht.
Wenn während der Drehung ein nachfolgender Magnet die Position des vorherigen auf der Kreisbahn erreicht,
dann hat ein Flusswechsel im Spulenkern zwischen zwei Magneten statt gefunden.
Noch einen Magnet weiter ist dann eine volle Sinusschwingung erzeugt worden.

Wir müssen Spanung bekommen,nur wie?

Zunächst mal sollte eigentlich die Induktionsspannung nach Verdoppelung der Magnetanzahl kräftig ansteigen.
Derzeit liegt die Spannung auf dem Niveau der Test mit 0,6mm weniger Luftspalt.
0,6mm mehr Luftspalt bedeuten aber nicht Halbierung der Flussdichte. Daher ist mir schleierhaft wieso die
Spannung nicht höher liegt.

Was die Spulenbreite anbelangt so sehe ich das auch so das sie mit dem Magnetabstand korrespondieren muss.
Fraglich nur was man genau als Magnetabstand annehmen muss, denn MItte - MItte scheint zu breite Spulen
zu ergeben.

Ich möchte nochmal anregen eine Rechnung durchzuführen mit den gleichen Spulen (Windungsanzahl + Schenkellänge) und
Magneten, nur als eisenloser Generator verbaut. Ich glaube nämlich das der eisenlose mit den gleichen Bauteilen mehr Spannung
erzeugen würde. Ich habe derzeit keine Zeit, muss gleich zur Arbeit.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo zusammen,

nach lange grübeln denke das ich gefunden habe was da gemacht wird.Es ist eine Art Ringtrafo der statt feste Primäwicklung und damit eine vorgegebene Flußdichte, das gleiche aber mit Magneten und Drehzahl schaft.

Also wir machen ein Ringtrafo.Da kommen ins Frage Berechnungen für Trafos.Hier eine Beispiel vom meinen letzten Versuch:

Spule hat 10 Wdg. Flußdichte ist 0,26 T. U/min = 453.

Formel: Ui = 4,44 * B * A * f * N

4,44 = Konstante
f = Freqenz in Hz
B = Flußdichte
A = Eisenquerschnit in Meter
N = Windungszahl

Die oben genannte Spule hat 0,21V gegeben. Kontrolle:

Magnetische Wechselfeld hat eine Freqenz Von: f = n * P / 60 = 453U/min * 8 Pole / 60 = 60,4 Hz. Weiter hin ist:

Ringmaase: Höhe ist 9mm, breite ist 35mm; A = 0,009m * 0,035m = 0,000315 m^2

dann haben wir: 4,44 * 0,26T * 0,000315m^2 * 60,4 Hz * 10 Wdg = 0,219 V !
Am Spule wurde 0,21 V gemessen.

Nexste Versuch: "Geni" fertig machen(alle Spulen) und vorher ausrechnen Windungszah pro Spule. Wenn meine Ahname stimmt und es ist eine Art Trafo dann muss Spanung vorgegebene Wert haben.Eine gewisse Tolleranz wird er haben,aber darf nicht viel sein.

Endspanung wollte auf 6 V sezen weil ich nicht so viel Platz für Wicklungen habe,oder ich wickele mit dünne Draht,ist aber schwer mit dünne Draht das machen.
Für 6 V soll jede Spule 0,375V haben(0,38).

Dann eine Spule soll: N = Ui/4,44 * 0,26T * 0,000315m^2 * 60,4 Hz = 0,38V / 0,0219 = 17,35 Wdg, = 18 Wdg.

Dann hat fertige Stator 16 Spulen und gesammt 288 Wdg.

Das ergibt Ausgangspanung von: 4,44 * 0,26T*0,000315m^2*60,4Hz * 288 Wdg = 6,32 V.

Sollte das so sein(90%sicher) dann haben wir ein Spezielles Geni erfunden,99 % bin sicher das es solche nicht gibt.

Und ein Vorteil hat er,der meiner Meinung wichtig ist, Drehzahlminderung bei Genis ist immer durch mehr Windungen erreicht gewesen hir mache mehr Magneten ,damit ist Frequenz Größer und er braucht weniger Drehzahl.

Jetzt gehe ich Wickeln,bin sehr gespant auf Ergebnis.

Wie ist Ihre Meinung darüber?

Grüße

Ekofun

[Ekofun]

Hallo zusammen,

heute muste ins Stadt gehen so habe viel zeit verloren aber eine Fase (16 Spulen) ist grade fertig, Spulenbreite ist zwischen 7 und 8mm.

Eine Fase= 16 Spulen.JPG (304.2 KiB) 4052-mal betrachtet

Morgen(Heute) werde noch eine Fase dazwischen wickeln mit gleiche Windungszahl wie gerechnet 18 Windungen pro Spule.Draht ist 0,45 mm dick,Spulen haben 2 Lagen.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Wie bist du auf die 0,26T gekommen die du als Flussdichte für deinen Kern annimmst ?
Du kannst nicht die Flussdichte die ein Magnet nach den Berechnungstools in freier Luft aufweisen würde als Flussdichte für
einen beliebig grossen Kern annehmen. Wie wir schon gesehen haben ist es etwas anderes ob der Fluss vom einen Pol eines Magneten
durch die Luft zurück zum anderen Pol geht, oder aber ob der Fluss durch Eisen und dann einen zweiten Magneten geleitet wird.
Du erinnerst dich das FEMM viel höhere Flussdichten zeigte weil FEMM berücksichtigt das der Fluss statt durch Luft durch Eisen führt.
Auch ist für die Flussdichte der Kernquerschnitt zu berücksichtigen denn: großer Kern = kleine Flussdichte im Kern und umgedreht.

Was ich sagen will ist das das Errechnen der Flussdichte mit dem Krupptool alleine hier nicht zielführend sein kann.
Hattest du mal den Weg ausprobiert den ich vorgeschlagen hatte ? (Zwei Magnete stehen sich gegenüber mit 2x Luftspalt)
Zusätzlich muss man dann unbedingt noch den Kernquerschnitt für die Flussdichteberechnung mit berücksichtigen.

Und ein Vorteil hat er,der meiner Meinung wichtig ist, Drehzahlminderung bei Genis ist immer durch mehr Windungen erreicht gewesen hir mache mehr Magneten ,
damit ist Frequenz Größer und er braucht weniger Drehzahl.

Das ist aber bei jedem Generator so. Mehr Magnete ergibt mehr Frequenz und damit mehr Spannung.

Trotz Flussdichterhöhung durch das Eisen produziert dieser Generatortyp nicht mehr Spannung als ein eisenloser Generator mit den
gleichen Magneten und der gleichen Kupfermenge. Das hast du leider nie nachgerechnet. Ich hatte es ja zweimal vorgeschlagen.
Hier der Link zum Exceltool zum Nachrechnen. : download/file.php?id=3386

Ui = B * V * L * N * 1,414

Ui = induzierte Spannung (in Volt)
B = magnetische Flussdichte (in Tesla)
V = mittlere Umfangsgeschwindigkeit des Magnetfeldes (in m/s)
L = nutzbare Schenkellänge eines einzelnen Spulenschenkels (in Meter)
N = Windungsanzahl der Spule

Als Werte für den Durchmesser auf dem sich die Mitte der Spulendrähte befinden habe ich 72mm angenommen.
Als Flussdichte (da eisenlose Konstruktion) 0,26T.
(Bei einer Konstruktion mit Eisen ist die Flussdichte die aus dem Magneten austritt durch die hohe magnetische Leitfähigkeit
des Eisens höher und im Kern unter anderen von dessen Querschnitt abhängig)
Spulenschnenkellänge = 35mm
Windungszahl = 1 (damit errechnen wir die Spannung je Windung)

Ui = 0,26 * 1,73 * 0,035 * 1 * 1,41 = 0,22 Volt

Ein normaler eisenloser Generator mit diesen Bauteilen und Durchmesser würde eine Spannung von ca. 0,022 Volt je Windung bei 460 U/min erzeugen.

Trotz flusserhöhender Wirkung des Eisens erzeugt der eiserne Ringgenerator auch nicht mehr oder bezogen auf die
höhere Flussdichte bei der eisernen Konstruktion sogar weniger Spannung.


Grüsse

Bernd

[Bernd]

Ich würde mal eine eisenlose Spule wickeln und diese anstatt des Eisenrings über dem Magnetrotor anbringen
und dann mal messen wieviel Spannung je Windung dabei heraus kommt. Der Schenkelabstand bzw.
Lochgrösse ist wichtig und muss optimiert werden. Normalerweise sollte die Spulenlochgrösse in etwa
den Magnetdimensionen entsprechen. Auch sollte die Spule im gleichen Abstand angebracht werden wie
derzeit die Spulen auch zum Magneten damit man vergleichbare Ergebnisse bekommt.
Ich denke die Ergebnisse werden ganz ähnliche Werte je Windung zeigen wie derzeit mit den Spulen und dem Eisenring.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

Antworten auf Fragen:

Flußdichte: wie komme ich auf 0,26 T?

Habe einfach mit unseren Formel "B" gerechnet und bekommen 0,262 T,aber Drezahl war andere.So habe diese Flußdichte für alle Rechngen übernommen.
Für Letzte Versuch mit 10 Wdg Spule,453 U/min und 0,21V habe Flußdichte 0,273 T ausgerechnet. V ist 1,56m/s

Mit Programm habe versucht zu rechnen aber komme nicht klar damit.Er fragt nach TSR,Wind,etc.Dann habe alle Fragen eingegeben und bekamm Werte die nicht stimmen konnten.
So habe damit nicht mehr gerechnet.

Heute (gerade) habe Test gemacht.Es sind 2 Fasen,jede 16 Spulenn mit 18 Vdg,wie gerechnet.
Drahtdicke ist 0,45mm und Spulen sind 2 lagig.

Fase 1: 459 U/min = 6,14 V ; Ik = 1,59 A
Fase 2: 456 U/min = 6,03 V ; Ik = 1,53 A

Eine Spule 455 U/min = 0,33V.

Diese Ergebnisse haben Traforechnung vom gestern bestätigt.Habe vorgerechnet und Heute habe Wicklung fertig und Test gemacht.

Zufrieden bin nicht,diese Geniart nutzt Kupfer nicht gut aus,und Strom ist vom Querschnit sehr abhängig,bei anderen Genis nicht so extrem.
Könnte noch größere Ring machen,gleiche innen D aber mehr Eisendraht so das er ca 16 mm dick ist und sehen was kommte heraus.Spanung ist auch vom Querschnitt abängig.Und Flußdichte wird kleiner aber Fluß bleibt gleich.
Soll ich das noch Versuchen?

Deine Vorgeschlagene Test mit eine Spule und ohne Eisen mache morgen.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Der tatsächliche Fluss im Spulenkern wird aber deutlich höher liegen als 0,26T.
Die Frage ist wieder, wieso kommt so wenig Spannung zusammen obwohl der Fluss sicher bei über 0,5 T
im Spulenkern liegt ?
Die Grundidee war ja das der Eisenring im Generator durch seine magnetische Leitfähigkeit und der damit einhergehenden
Flussdichteerhöhung (gegenüber einer eisenlosen Konstruktion) deutlich mehr Spannung erzeugen würde wie ein von der eingesetzten
Kupfer- und Magnetmenge vergleichbarer eisenloser Generator.

Ich bin gespannt auf einen Versuch mit einer eisenlosen Spule an deinem Rotor.

Grüsse

Bernd