Feldenergie und Flußdichte in verschiedenen Luftspälten

[herbk]

Hi Ekofun,
Du hast mich falsch verstanden... Nicht 80x80x20er Magnete und andere Luftspalt/Eisen, sondern 80x80x12er Magnete mit verschiedenen Luftspalten

[Ekofun]

Meinst nur Magnethöhe = 12 mm??

Hier die Simu mit mags 80x80x20 N52 Lsp von 8 biss 20mm?? Eisendicke war 15mm,soll es so bleiben??

1) Lsp 12mm Fe = 15mm dick.

N52 80x80x20mm Lsp 12mm T wert Fe 15mm dick.jpg (106.24 KiB) 11541-mal betrachtet

2) Lsp = 18mm, Fe = 23mm dick

N52 80x80x20 Lsp 20mm Fe 23mm dick T wert b.jpg (129 KiB) 11541-mal betrachtet

Grüsse

Ekofun

[herbk]

Hi Ekofun,

Meinst nur Magnethöhe = 12 mm??

Ja, Simu für Magnete 80x80x12, Luftspalt 18, 15, 12 mm

Die 16 80x80x200er Magnete für den (gedachten) Geni mit 440mm Wirkdurchmesser hätten dann die gleiche Masse(Volumen) wie 40 100x30x10er Magnete.

Ich denke, dass das Rückschlußeisen immer so dick gemacht werden muss, dass der Magnetfluss im Eisen weniger als 1,5 Tesla ist.

[Bernd]

Ich denke, dass das Rückschlußeisen immer so dick gemacht werden muss, dass der Magnetfluss im Eisen weniger als 1,5 Tesla ist.

Ja das denke ich auch. Aber gleichzeitig denke ich auch das FEMM die zur Verfügung stehende Tiefe des Rückschlusseisens nicht richtig oder sogar überhaupt nicht einkalkuliert.
Beim Rückschlusseisen steht ja mehr als die Magnetbreite an Rückschlussmaterial zur Verfügung.
Versteht ihr was ich meine? FEMM "denkt" da irgendwo zweidimensional.
Am Magnetrand können die Feldlinien auch im Bogen durch das Eisen zum anderen Magneten verlaufen.
Irgendwo hatten wir da auch schon mal einen erklärenden Beitrag zu diesem Thema im Forum.

Grüsse

Bernd

[herbk]

Hi Bernd,

FEMM "denkt" da irgendwo zweidimensional.

Ja... aber es kriegt ja (bis auf die Info zur Magnetlänge) auch keine Daten für eine 3D Simulation.
Und: ja das Thema hatten wir auch schon ein (paar) mal, auch im Zusammenhang mit verschiedenen Rückschlußmaterialien.

Ich denke aber auch, man sollte Simulationen nicht zu ernst nehmen, und ich meine da nicht nur FEMM. Halt erst mal zum Abschätzen "was gehen könnte"...
Vergleichbar sind die Ergebnisse ja, man muss halt nur aufpassen dass man keinen Fehler einbaut, denn Femm zeigt die nicht an.

Ekofuns Beispiele von oben haben gezeigt, dass Femm schon darauf reagiert wenn das Eisen zu dünn ist wird. Wir sollten vielleicht einfach einen Wert für die Flussdichte im Eisen "bestimmen" der in Simmus nicht überschritten werden darf um dicke Magnete nicht zu benachteiligen und das Ergebnis vergleichbar bleibt.
Wenn man dadurch erkennt, dass der Geni ein Monster wird, ist das doch auch kein Schaden...

[Ekofun]

Hallo Bernd,

ja,FEEM denkt mit 2 Dimensionen,das weiss ich,hat Herr Dr.Cassing gesagt.So denke ich das je nach dem wie gross der Magnet ist,FEEM nimmt sich seine Länge und dicke in Eisen,Rest der Scheibe werde nicht genommen.
So sollte diese Eisenring eine genug grosse Fläche haben um nicht ins Setigung kommen.Lat Dr. Cassing Flussdichte in Eisen sollte nicht über 1,3 T werden.
Wenn die Werte bei 23mm dicke Eisenplatte nicht stimmen,dann wess nicht wie sollte das man machen.Gehe mit Glauben das T-Wert stimmt aus.

Richtige Eisendicke kann ich zur Zeit nur mit mehreren Simulazionen findenversuche aber versuch eine mathematische Weg finden.

Grüsse

Ekofun

[herbk]

Hi Ekofun
Ich hätte noch eine Erklärung weshalb die Feldstärke im Luftspalt gegenüber den ersten Simus mit hoch ist. Auf den letztem Bild schreibst Du Luftspalt 20mm, sieht aber irgendwie kleiner aus als die Magnete...

[Ekofun]

Hallo Herbert,

ja,sie ist 18mm.

Werte vom 80x80x12mm N52 Fe = 18mm dick
-----------------------------------------------------
Lsp = 12mm

1A = 0,8324 T...M
1A = 0,8504 T...D
1A = 22,213 J
------------------------------------------------
Lsp = 15mm

2A = 0,7796 T...M
2A = 0,8080 T...D
2A = 24,657 J
-------------------------------------
Lsp = 18mm

3A = 0,7233 T...M
3A = 0,7500 T...D
3A = 25,820 J

Grüsse

Ekofun

[herbk]

Hi Ekofun,
Danke.
Wenn ich die Daten der 80x80x12er mit den 80x80x20ern von weiter vorne im Thread (Seite 4) vergleiche ist da eigentlich nicht viel Unterschied...
Geni mit 80x80x20mm Magneten,B = 0,719 T und Joul = 28,7
Geni mit 80x80x12mm Magneten,B = 0,723 T und Joul = 25,8

Verglichen mit den Daten von Anfang dieser Seite ist der der Unterschied aber deutlicher
Geni mit 80x80x20mm Magneten,B = 0,906 T

Wahrscheinlich ist das durch dickeren Rückschlusscheiben verursacht, ich weiß nicht welche Dicke Du zu das erste mal verwendet hast, aber der Tesla Wert im Rückschluss ist über 2.
Sich an 1,3 Tesla als maximalen Tesla Wert im Rückschlusseisen zu halten, ist denke ich ein wichtiger Fakt wenn man beurteilen will ob dicke oder Dünne Magnete, große oder kleine Luftspalte effektiver sind...

Hier noch 2 Berechnungen zu den 80x80x20er Magneten mit 23er Rückschluß und 80x80x12er mit ?...

80x80x12

80x80x20_4.jpg (175.59 KiB) 11504-mal betrachtet

80x80x20 mit 23mm Rückschluss

80x80x12.jpg (175.41 KiB) 11504-mal betrachtet

Edit: Noch eine Anmerkung zum WIderstand bei Stern- und Dreieckschhaltung:
Ich habe hier einen Motor mit 16,2 Ohm Phasenwiderstand. Wenn ich ihn im Stern verschalte und zwischen 2 Aussenleitern messe, zeigt das DMM 32,4 Ohm. Schalte ich im Dreieck, messe ich 10 Ohm.

[Bernd]

Hallo Herbert.
Deine errechneten Widerstände in Stern- oder Reihenschaltung sind mit Sicherheit nicht korrekt.
Sternschaltung bedeutet nicht das sich der Widerstand einer einzelnen Phase als resultierender Gesamtwiderstand des Generators einfach nur verdoppelt.
Ein Drehstromgenerator ist weder schlichte Parallel- noch Reihenschaltung.

Bei Sternschaltung verkettet sich der Widerstand der Phasen so das er mehr wird als der Widerstand einer einzelnen Phase.
Dafür ergänzen sich hierbei die Spannungen.

Bei Dreiecksschaltung ist es genau umgedreht. Hier ergänzen sich die Widerstände so das der resultierende Gesamtwiderstand gegenüber dem Widerstand einer einzelnen Phase sinkt.
Dafür sinkt die Gesamtspannung und die Ströme ergänzen sich.

Alles ist immer mit den so genannten Verkettungsfaktoren verbunden.
Bei einem 3 Phasengenerator beträgt der Verkettungsfaktor Wurzel 3 bzw. 1,73.
Ekofun hatte für die verschiedenen Phasenanzahlen die Verkettungsfaktoren schon gezeigt.

Wenn ich richtig liege, dann muss man den Widerstand einer einzelnen Phase mit diesem Faktor für Sternschaltung multiplizieren und für Dreieck dividieren um den jeweils resultierenden
Gesamtwiderstand des Generators zu ermitteln.

Aus den 3,84 Ohm Widerstand der Spulen einer Phase wird so in Sternschaltung z.B. 6,64 Ohm und in Dreieckschaltung 2,21 Ohm.
Falls ich damit nicht völlig korrekt liege korrigiert mich bitte! Aber ich glaube genau so ist es.
Ganz sicher ist es aber nicht 7,68 bzw. 3,84 Ohm als wirksamer Gesamtwiderstand für Stern- bzw. Dreieckschaltung.

Grüße

Bernd