eisenlosen Generator selber bauen ! Ideen sind gefragt !

[Bernd]

Achsooo du meintest auch eine Umschaltung im Betrieb, je nach Drehzahl, das wusste ich nicht.
Ohne diese Umschaltung ginge es ja nicht, denn sonst müsste man sich zwischen: parallel = geringe
Spannung und geringer Innenwiderstand, oder in Reihe = hohe Spannung, früher Ladebeginn aber
höherer Innenwiderstand entscheiden.
Was du mit den Polschuhen meinst, bzw. erreichen oder ausdrücken willst leuchtet mir nicht ein.
Natürlich sind es viele Spulen auf vielen "Polschuhen", wenn man das bei eisenlos so nennen kann.
Wolltest du das ich noch mehr einplane oder wie ?
Oder wolltest du Spulen permanent parallel schalten ? Das würde ja die Nennspannung und damit
den Ladebeginn senken.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Miniaturisierung

Ich habe heute den Versuch gemacht meine kleinen 10 x 5mm Mini Neodymmagnete und eine winzige
"Thurnerspule" zu testen. Die Spule hat ca. 40 Windungen. Auf mich wirken die Dimensionen in etwa wie
bei einer Modelleisenbahn. So riesig der geplante 5 KW Generator ist, so winzig ist jetzt diese Versuchsanordnung.



Das Ergebnis ist enttäuschend. Ich erziele beim langsamen Durchziehen des Magnetstabes nur ca. 5mV
und etwa 5mA. Das ist mal viel zu wenig. Auch wenn man locker 20 dieser Magnete in einem immer noch
sehr kleinen Ringgenerator unterbringen könnte, so würde ein solcher Minigenerator viel zu grosse Drehzahlen
benötigen um auf z.B. 12V zu kommen.

Einen Luftspulengenerator aus solchen Minimagneten zu bauen scheint also keinen Sinn zu machen.
Als Auslöser für das schlechte Ergebnis scheint das vergleichweise sehr kleine Magnetvolumen verantwortlich zu sein.
Im Verhältnis zu meinem Monstermagneten hat der winzige 10 x 5mm Magnet mit 0,39 cm² nur ca.
1/276 seines Volumens, nach toll !!
Da nach meiner Auffassung aber gerade das Magnetvolumen für die Stärke des Magnetfeldes und damit für die Höhe
der zu erwartenden Induktion verantwortlich ist, muss das Ergebnis zwangsweise sehr schlecht ausfallen.

Auch für einen kleinen Ringgenerator sollten die Magneten also schon einige cm³ Volumen pro Stück aufweisen.
Mein grosser Magnet hat übrigens 108 cm³.

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

Hallo Bernd,

ich hatte auch ein wenig gespielt. Habe auf einem Brett eine Holzstange befestigt, die beweglich
einen Radius von 25 cm abfährt. Am Ende der Stange hatte ich Magnete angebracht. Sieht jetzt
wie eine Art Hammer :

Die Thurnerspule die zu sehen ist, besteht aus 50 Windungen, 0,5 mm Kupferlackdraht und hat
einen Widerstand von 1.6 Ohm.

Wenn ich EINEN Q-20-20-10-N42 Magneten durchführe, kann ich im Leerlauf etwa 0,12 Volt messen.
Wenn ich meinen "Magnethammer" mit 4 Magneten jeweils mit einem Abstand von 10mm von den gleichen Q-20-20-10-N42 mit
etwa 20 U/min durchführe, messe ich 0,3 Volt.

Gruss,
Cyclone

[Bernd]

Oh da freue ich mich ganz dolle das du auch so Experimente machst ! Deine Ergebnisse sind für
uns alle sehr interessant. Fürs erste finde ich die Werte nicht so schlecht. Man muss ja bedenken
das deine Spule ja noch ganz viel Luft im Inneren aufweist, das man mit weiteren Kupfer füllen
könnte, insbesondere wenn man einen Drehstromgenerator plant.

Mich würde mal interessieren wie du die Magnete unter der roten Abdeckung hintereinander montiert
bekommen hast ? ich meine die müssen sich doch extrem abstossen, oder ? Falls du sie so montiert hast
das sie sich anziehen wäre das schlecht für das Endergebnis da sich dann der meiste Fluss direkt von
Magnet zu Magnet einstellt und nicht durchs Kupfer, ich befürchte es fast das es so ist. Falls es derzeit
so ist, dürfte sich bei der anderen Montageweise die Spannung deutlich erhöhen.

Im Hintergrund sind ja noch zig weitere Spulen zu sehen, hast du noch weitere Ergebnisse anzubieten ?
Wenn möglich dann verschachtel doch drei Spulen so ineinander das sie sich jeweils um 1/3 überlappen.
Dann alle in Reihe und dann nochmals messen.
Auch scheinen mir die Spulenschenkel zeimlich weit auseinander zu liegen. Idealerweise sollte ein
Magnet immer genau in der Mitte stehen, wenn man sich die ganzen Spulen hintereinander vorstellt.
Wichtig aber das du sie so montierst, das sie sich abstossen.
Der Draht hat natürlich einen zu hohen Innenwiderstand, aber das is fürs erste egal.

Ich bin auf deine Antwort sehr gespannt ! Ich finde deinen Messstand super !
Wieviel hat ein Magnet gekostet ?

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

Hallo Bernd,

ich habe das Wochenende ebenfalls ein paar Experimente gemacht, denn schliesslich kann
man dir den ganzen Spass nicht alleine überlassen..

Ich hatte die Magnete hier gekauft : http://www.supermagnete.ch/Q-20-20-10-N. Interessant
finde ich die Kuve die Haftkraft in Abhängigkeit vom Luftspalt zwischen Magnet und Stahlplatte
darstellt :

2038.jpg (17.49 KiB) 9469-mal betrachtet

Die Kurve fällt ziemlich steil nach unten. D.h. die Spulen müssen sehr nah an den Magneten vorbei
rotieren.

Die Magnete hatte ich klar mit SN-NS-SN-NS-SN-NS verbunden. Ich hatte insgesamt sechs verwendet.
Die ersten beiden waren nicht einfach zu verbinden, meine Fingerkuppen können das bestätigen..

Aber ich hatte das subjektive Gefühl, dass je mehr Magnete in dem "Hammer" waren, desto besser
konnte ich weitere Magnete hinzufügen. Ich hatte ein Holzstück mit 10mm Dicker als Abstandshalter
zwischen den Magneten verwendet. Wenn sich das bestätigen sollte, würde es bedeuten, dass
man mehr Pole unterbringen kann.

Jetzt zu den Spulen. Ja, ich hatte mehr gebaut, allerdings konnte ich nicht den gewünschten Effekt
beobachten. Ich konnte nämlich genau "NICHTS" messsen. Ich glaube es kommt in der Spule zur
Überlagerungen.

Auf dem nächsten Bild sieht man eine 10-Pol Thurnerspule :

CIMG6535_1.jpg (38.16 KiB) 9470-mal betrachtet

Da die Spule keinen Kreis (geometrisch) schliesst, hatte ich einfach auf der gleichen Weg zurückgewickelt. Hier ein
Bild, wo man sieht wie ich die Spule gewickelt hatte :

CIMG6518_1.jpg (22.32 KiB) 9473-mal betrachtet

Und genau das scheint das Problem sein. Egal ob ich die Spule "breit mache", oder sehr eng verbaue, es wird
einfach keine Spannung induziert.

CIMG6522_1.jpg (25.91 KiB) 9474-mal betrachtet

oder sehr eng :

CIMG6523_1.jpg (33.79 KiB) 9467-mal betrachtet

Ich kann keine Spannung messen. Evtl. weisst du, was das Problem sein könnte.

Daraufhin hatte ich eine weitere Spule gewickelt, wo ich auf dem "Wicklungsrückweg" einfach
entgegengesetzt (oder spiegelbildlich) gewickelt hatte. Sieht man auf dem Bild ganz gut.

CIMG6537_1.jpg (40.8 KiB) 9466-mal betrachtet

Hier konnte ich bei ca 20 u/min an die 0.2 Volt messen. Ich hatte eigentlich viel mehr erwartet,
bin ein wenig überrascht.

Leider kann ich nicht weiter testen, da mein Kupferlackdraht ausgegangen ist. Mein "Hauslieferant" hatte
es nicht geschafft rechtzeitig zu liefern, also musste ich in die Conrad-Apotheke fahren und dort
den super teueren draht kaufen.

Muss mich wohl aber mehr in die Materie einlesen, damit meine Experimente aussagekräftiger werden.

Gruss,
Cyclone

[Bernd]

Hallo Cyclone und Danke für deinen tollen Bericht !
Du bist ja schon viel weiter als ich mit deinen Experimenten.

Warum deine Spule Nr.1 und ansatzweise auch die Nummer 2 keine Spannung erzeugt ist klar,
du hast sie "bifilar" gewickelt, das heisst die resultiereden Spannungen heben sich gegenseitig
auf, das Ergebnis ist genau gleich 0 oder nahe drann.
Es ist zwingend nötig das der Stromfluss nur in einer Richtung in der Spule verläuft.
Plötzlich kann ich wieder was aus meiner Lehre gebrauchen, da wurde manchmal auf
Relaiskernen bifilar gewickelt wenn man kein Magnetfeld erzeugen wollte.
Bei dir sorgt es nun dafür das keine Spannung entsteht, aber ist im Grunde das gleiche.

Alternativ könntest du Einzelspulen wicklen und diese dann zusammen schalten, oder
als "Rückleitung" aussen herum wicklen. Die vielen Drähte aussen wären dann zwar nutzlos,
aber dann entstände wenigstens Spannung in der Spule bei den Tests.

Noch was, nach meinem Verständnis sollten die Spulenöffnungen/Schleifen immer gleich
gross sein. Bei deiner 10 Pol Spule hast du oben die "Drahtwurst" ziemlich eng zusammen
gefaltet aber unten hat sie eine riesen Öffnung, das sollte also gleich gross geöffnet sein.



Ich weiss das es auf der alten schwarz/weiss Abbildung eher so aussieht wie du es auch
gewickelt hast, aber ich glaube das ist eher schematisch gemeint gewesen denn energetisch
richtig. Ausserdem benötigt man die Symetrie auch wenn man auf Drehstrom gehen will
und sich die Spulen dafür überlappen müssen.
Wenn du auf deiner Wickelhilfe (die ich ganz klasse finde) jeweils immer über 2 Hölzer gehst,
dann sollte es symetrischer werden

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

Hallo Bernd,

danke für deine Tips. Die Woche kommt noch mehr Lackdraht, dann
kann ich mehr experimentieren. Werde aber zuvor ein Buch über das
Thema lesen..

Merci & Gruss,
Cyclone

[Bernd]

Nochmal zum Thema "Abstand der Spule zum Magneten". Hast du das Diagramm selber angefertigt ?
Ich glaube ja, es zeigt ganz prima das was du schon erwähntest !
Ich möchte noch ergänzen das das prozentuale Absinken der Magnetkraft pro mm auch davon
abhängig ist wie gross der Magnet ist. Mit anderen Worten bei einem riesigen Magneten machen
5mm Absand weit weniger aus als bei einem sehr kleinen.
Leider ist das wieder einmal ein Argument für grosse Magnete, aber deine Grösse finde ich
schon genau richtig zum experimentieren.

Grüsse

Bernd

[Cyclone]

Nein, die Kurve habe ich direkt von
http://www.supermagnete.ch/Q-20-20-10-N runtergeladen.

Bei den Magneten scheint tatsächlich zu gelten - mehr hilft/bringt mehr..

Mir schwebt ein Testgererator vor, mit ca. 30 von diesen Q-20-20-10-N Magneten.
Ich hatte mir überlegt eine GFK (Rund)Platte mit einem Radius von 10 cm
mit diesen Magneten zu bestücken die jeweils durch ein Holzstück 10 mm
entfernt aufgebracht sind.

Mir derzeit noch unklar was ist besser, mehr pole oder stärkere Einzelmagnete.
Alternativ könnte man längere Magnete verwenden. In etwa diese :

http://www.supermagnete.ch/Q-50-15-15-N

Das würde bei dem besagten Rotordurchmesser von 20cm bedeuten, dass die Magnete
bis in die hälfte von Rotorradius reichen. Man müsste dann die Thurnerspule ein wenig
in die "breite" ziehen. Die Rotationsgeschwindigkeit sinkt aber, dafür ist der Rotor
aber ziemlich schmal.

Gruss,
Cyclone

[Bernd]

Kleine Korrektur, die Wickelform die du ungewollt erzeugt hast, nennt sich natürlich nicht bipolar
sondern bifilar, ich habs oben korrigiert.
Siehe auch : http://de.wikipedia.org/wiki/Bifilar

Hast du Dir schon Gedanken gemacht wie du die Magnete befestigst ?
Das Holzstückchen könnte man ja an der GFK-Platte befestigen und vielleicht die
Magnete mit dem Holz verkleben ?

BTW. falls du die Möglichkeiten hast, würde ich unbedingt mal den Versuch machen
statt dem Holz zwischen den Magneten ein Stück Eisen zu verwenden. Das sollte die
Effektivität erhöhen, leider auch das rotierende Gewicht.

Eigentlich möchte ich dich ja animieren deine Bifilar Spule wieder abzuwickeln und
daraus eine wie oben angesprochene zu fertigen, denn ich bin auf deine Ergebnisse
sehr sehr gespannt.
Auch wenn es Dir vielleicht nicht bewusst ist, das was du da gerade machst ist eine Art
"Grundlagenforschung" für spätere Dimensionierungen derartiger Generatoren von der
wir alle provitieren können.

Längliche Magnete zu verwenden war auch anfangs eine Idee von mir. Allerdings wurde
mir dann bewusst das der Magnet möglichst kompakt sein muss, denn maßgeblich ist
sein Volumen für seine Kraft entscheidend und eine kompakte Bauform ist von Vorteil.
Mit anderen Worten, wenn ich das gleiche Magnetvolumen auf einen grösseren Magnetumfang
verteile, weil dieser z.B. länglich/rechteckig gestaltet wird, dann verlängert das meine
nötigen Kupferdrähte obwohl sich an der "Antriebskraft", also Anzahl der energetisch
wirksamen Feldlinien nichts verändert hat. Der Bauaufwand und der Innenwiderstand steigen,
also Käse...

Ich denke das runde oder quadratische Bauformen die beste Eignung für unser Projekt haben.

Mehr Pole oder stärkere/grössere Magnete ?
Sehr interessante Frage ! Mehr Pole bedeuten schnellere Polwechsel und daher höhere Induktion
Stärkere Magnete bedeutet in der Regel grössere Bauformen mit einem stärkeren Magnetfeld und
daher ebenfalls mehr Induktion.
Wenn wir aber beides kombinieren, also mehr Pole und mehr Magnetmasse (weil zusätzliche
gleich grosse Magnete hinzu kamen und damit die Polzahl sowie die Gesamtmagnetmasse vergrösserten)
dann denke ich dürfte diese Variante den grössten positiven Effekt erzielen.

Mehr Pole sorgen aber ausserdem auch noch für eine höhere Frequenz was immer günstig ist und einen
ruhigeren Lauf zur Folge hat.

Grüsse

Bernd