Modellgenerator Siemens Schuckert Werke

[Manfred]

Hallo Ekofun,

habe ich aus meinem Buch abgeschrieben:
Der kleine Geni:
Umfangsgeschwindigkeit = Pi x Durchmesser x Drehzahl oder 3,14 x 0,066m x 500U/min = 103,62 m/min = 18V
18V : 103,62 = 0,173745 x 100 = 17,37V bei 100 m/min
nach der gleichen Formel rechne ich den Großen, um auf die gleiche Umfagsgeschwindigkeit zu kommen. Die Bezeichnung m/sec ist falsch, richtig ist m/min.

Es geht mir hier darum heraus zu finden wer von den beiden Generatoren die bessere Leistung bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit hat. So wie es im Augenblick aussieht hat die bauweise des kleinen Generators die Nase vorn und das mit einer erheblich geringeren Magnetmasse, aber einer höheren Kupferdichte.

Das bedeutet, für die holländische Windmühle muß ein zweiter Spulenstrang verbaut werden und für die Dampfmaschine / Flammenfresser kann der Generator so bleiben wie er ist.

Ekofun, der Große hat eine Phase mit 20 Spulen je 80 Windungen, 0,5mm Kupferdraht und 40 Magnete drei Stück übereinander. Die Daten für den Kleinen muss ich hier im Forum erst raussuchen.

Grüße von Manfred dem Bastler

[Famzim]

Hallo Ihr Bastler

Wer nun "Leistungs"fähiger ist sieht man nicht an der Lehrlaufspannung, es handelt sich ja um Leistung !
Also mal drann mit der Birne, und auch unbedingt den Strom messen.
Dieser geht nicht linear mit der Spannung, da es ein Kaltleiter ist.

Gruß Aloys.

[Ekofun]

Hallo Manfred,

habe eine Sim gemacht,Luftspalt zwischen Mags und Ring 8mm wie Sie geschrieben haben.Flußdichte ist 0,142 T Mittelwert.Nach Wunsch sende auch Simu.

Wenn der kleine dreht mit 500 U/min soll der große 287 U/min drehen um gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie kleine zu haben.

Ui bei großen bei 287 U/min sollte 19,1 V sein und bei 500 U/min 33,6 V.Denke das Magneten eng zu einander sind und eine Teil der Flußdichte geht dadurch verloren.Aber für Modelbau ist das nicht so wichtig.

Manfred neu.jpg (386 KiB) 6584-mal betrachtet

Grüße

Ekofun

[Manfred]

Hallo,

das sieht ja gut aus Ekofun. Eine 12V 10W Birne und zwei Messgeräte sind installiert. Bei 572 U/min sind das 0,95A und 15,1V meine 12V LED-Ketten werden wohl leuchten.

DSC01050.jpg (123.81 KiB) 6580-mal betrachtet

Grüße Manfred

[vm]

Hallo Manfred

Versuche es doch einfach mal mit einer 24 Volt 10 Watt Lampe dann wird auch der Wirkungsgrad besser !!! ( oder 2 Stück 12Volt 5 Watt in Reihe)

Wenn du wirklich 12 Volt haben willst solltest du die Spulen mit 40 Windungen 2x 0,5 wickeln dann hast du nur noch 1/4 des Widerstandes

mfg.Volker

[andreas]

Hallo,

dieses Symbol

leer.png (2.33 KiB) 6570-mal betrachtet

sagt aus, dass die Batterie im Messgerät leer ist. Somit ist die Messung wertlos, weil ungültig. Da zeigt es dann nur noch Fahrkarten an...

MfG. Andreas

[Bernd]

Kann sein, muss aber nicht zwingend. Nach meiner Erfahrung stimmen die Messwerte noch wenn das Symbol erscheint.
Ist natürlich sicherlich vom Messgerät abhängig.
Irgendwann ist dann aber wirklich Schluss und es wird nur noch Murks angezeigt.

Manfred bei kleineren Lasten (z.B. bei LEDs) erreichst du die 12 Volt bei kleineren Drehzahlen.
Derzeit verbraucht deine Last nämlich bei 15 Volt mehr als der Nennwert der Glühbirne es vermuten lässt,
also über 10 Watt. Das entspräche schon einer recht grossen LED Kette.
Bei Glühbirnen mit höhrer Spannung bzw. bei 12V Glühbirnen mit weniger als 10 Watt steigt der Wirkungsgrad
deines Generators an, so wie Volker es schon schrieb.

Grüsse

Bernd

[Manfred]

Hallo Volker,
Wenn du wirklich 12 Volt haben willst solltest du die Spulen mit 40 Windungen 2x 0,5 wickeln dann hast du nur noch 1/4 des Widerstandes. Den Trick hatte ich schon mal verstanden, aber leider wieder vergessen, danke. Mit den unterschiedlichen Birnchen geht nicht, habe keine, dafür aber jede Menge an Schrauben wie das so bei den Mechanikern ist.

Hallo Andreas,
Batterie gewechselt, 0,95A wie gehabt war wohl soeben auf der Kippe zwischen go und no go.

Hallo Bernd,
das bei dieser mechanischen Größe ein mehr an Leistung drinn steckt ist mir klar. Wenn ich da an meine 3,5V Birnchen zur Dioramabeleuchtung denke, dann muss ich noch heftig bremsen.
Ein richtiges Sorgenkind ist die Schaltafel. Leider kann ich den Erbauer dieser Schalttafel nicht mehr fragen, eine super Arbeit bis auf die Kreuzschlitzschrauben, die gab es in dieser Zeit nicht.

P1100270.jpg (297.68 KiB) 6549-mal betrachtet

Mit dem Bau dieser Schalttafel kann man seine jährlichen Stromkosten, ohne Wind, um 25% senken.

Grüße Manfred

[Famzim]

Hallo Manfred

Um eine realistische Drehzahl fest zu legen, mal folgendes.
Es ist ein 40 poliger Generator für 50 Hz betrieb, und die "normale" Drehzahl ist darum 150 U/min, also 2,5 Umdrehungen in einer Sekunde.
Das ist die Drehzahl wo die Dampfmaschine sehr gut zu beobachten ist bei Ihrer Arbeit.
Ich denke, genau da ist das Ziel
Die Leistung reicht für ein paar LEDs sicher aus, da sie nur mA benötigen, und mehrere Ketten parallel betrieben werden können. (Ich würde da nichts umwickeln fürs erste!).
Für das Schaltpult kann man alle Instumente gleich wählen, sie werden nur unterschiedlich "beschaltet" wie in einem Multimeter auch.
Von 2 mA bis 1000 V geht da alles.
Bei Spannungsmessung mit Spannungsteiler, und für Strom im Parallelbetrieb mit Widerständen.
Es muß nur die Skala geändert werden

Gruß Aloys.

[vm]

Hallo Manfred

Hier mal eine einfache Rechnung über deine Meßwerte

575 U/min ---------29,5 Volt Leerl.--------14,1 Ohm Geniwiederstand

Bei Laststrom 0,95 A:

Verlustleistung : 13,4 V * 0.95 A = 12,7 Watt

Nutzleistung : 15,1 V * 0,95 A = 14,3 Watt

Elek.Wirkungsgrad : 51,8 %

Das heist du benötigst min. 27 Watt Wellenleistung um 14,3 Watt zu erzeugen (mechanische Verluste und gegebenenfalls Gleichrichterverluste kommen noch dazu )

ps.:wo das eine Volt hin ist weis ich nicht


Bei Lasststrom 0,5 A:

Verlustleistung : 7 V * 0.5 A = 3,5 Watt

Nutzleistung : 22,5 V * 0,5 A = 11,25 Watt

Elek.Wirkungsgrad : 76,3 %


Bei Laststrom 0,3 A :

Verlustleistung : 4,2 V * 0.3 A = 1,27 Watt

Nutzleistung : 25,3 V * 0,3 A = 7,59 Watt

Elek.Wirkungsgrad : 85,6 %


Wenn du dann zB. die Drehzahl halbierst um die Spannung zu senken passiert folgendes :

287 U/min ---------14,95 Volt Leerl.--------14,1 Ohm Geniwiederstand

Bei Laststrom 0,3 A :

Verlustleistung : 4,2 V * 0.3 A = 1,27 Watt

Nutzleistung : 10,75 V * 0,3 A = 3,2 Watt

Elek.Wirkungsgrad : 71 %



Bei Laststrom 0,15 A :

Verlustleistung : 2,1 V * 0.15 A = 0,31 Watt

Nutzleistung : 12,8 V * 0,15 A = 1,9 Watt

Elek.Wirkungsgrad : 86 %
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Spannungsabfall U verl.= R geni * I (in Volt )

Verlustleistung P verl.= R geni * I * I (in Watt )

Nutzleistung P nutz.= ( U leerl. - U verl ) * I ( in Watt )

Wirkungsgrad = 100 / (P verl. + P nutz.) * P nutz. (in % )
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Das heist der Geni Braucht etwas Drehzahl und sollte gut an die Spannung angepasst sein die Benötigt wird

Das Hauptproblem dürfte sein das die Magneten zu eng aneinander stehen im Verhältnis zur Wegstrecke bis zum Rückschluss und wieder zurück,wie an Ekofun,s Simulation deutlich erkennbar ist

Besser wären 20 Mahnetpole aus 6 Magneten (3 über 2nebeneinander ) damit würde sich der Magnetabstand bei gleicher Magnetmenge deutlich vergrößern und es würden nicht so viele Feldlinien zum Nachbarmagneten abkürzen ( Dann müsstest du aber eigendlich die Spulen ändern da das Spulenjoch etwas zu klein ist und die Spulen neu verschalten ,Anfang an Anfang und Ende an Ende usw.)


mfg.Volker