Bau eines Scheibengenerators mit Getriebe

[Bernd]

Hallo Hans, vielen Dank für deinen neuen Bericht.
Was mir auffällt ist das du bei deinem alten Stator 12,5 Volt bei 300 U/min gemessen hast, bei 10 Ohm Belastung
und bei dem neuen brauchst du nahezu die doppelte Drehzahl um auf 12,5 Volt zu kommen.
Wenn du beim neuen 3 solcher Spulen wie beim alten drinn hast, kann das eigentlich nicht sein.
Vielleicht liegt es an der stark unterschiedlichen Belastung. Hast du bei beiden mal die Leerlaufspannung ermittelt ?

Was die Spannungserhöhung bei zunehmenden Durchmesser angeht so kann man sagen das sich die Spannung vervierfachen
würde bei doppelten Durchmesser und doppelt so vielen Magneten und Spulen.
Du willst nur den Duchmesser vergrössern und die gleichen Magnete/Magnetanzahl verwenden.
Da ist es weitaus schwieriger vorher zu sagen wie sich das auswirken wird.
Wenn du die Kupfermasse vergrösserst so sollte sich eigentlich die Spannung im Verhältnis zur vergrösserten
Umfangsgeschwindikgeit mit vergrössern wenn die Windungsanzahl die von einem Magnetpaar pro Flächenienheit
getroffen wird gleich bleibt, die Spulen also aus dem selben Draht aufgebaut und nur breiter erstellt werden.
Sie hätten dann also mehr Windungen und mehr Widerstand.

Wenn du dickeren Draht verwendest, so ist die Anzahl von Windungen pro Flächeneinheit geringer. Unter Umständen
verbessert sich dann die Spannungshöhe gar nicht. Der Grund ist das du die gleichen Magnete einsetzt.

Grüsse

Bernd

[haditei]

Hallo Bernd,
noch ein paar ergänzende Angaben. Die Drehzahlen beziehen sich auf den Generator ohne Getriebe. Die Belastung ist mit 2,6 Ohm (12V55W) auch deutlich höher. Was bestimmt auch die Leistung beeinträchtigt, ist der um 4mm breiter gewordene Luftspalt für den 3-Phsenstator. Die Leerlaufspannung habe ich noch nicht gemessen, wird aber noch nachgeholt. Ich hatte mir mehr erhofft! Positiv ist, dass das Rumpeln im unteren Drehzahlbereich weg ist, dafür macht sich aber bei Leistungsabgabe ein Brummen bemerkbar. Auch wenn ich die Bremskraft bei Windungskurzschluss nicht messen kann, so habe ich doch das Gefühl, dass die Einphasenversion mit dem geringeren Spaltmass mehr gebremst hat.
Weitere Daten später.
Gruß Hans

[Bernd]

Hmm... das hört sich komisch an. Bist du ganz sicher das du die einzelnen Phasen richtig verschaltet hast ?
Also ich meine jetzt Ende Phase 1 an Anfang Phase 2, Ende Phase 2 an Anfang Phase 3 und Ende Phase 3 an
Anfang Phase 1. ? Wenn man einmal Anfang und Ende vertauscht, geschehen die tollsten Dinge.
Bremswirkung und Leerlaufspannung sowie auch die Höhe der Abgabeeistung bei gleicher Drehzahl sollten
deutlich steigen gegenüber der 1 Spulen Version. Im Augenblick tippe ich daher auf einen Fehler.
Interessant wäre jetzt erstmal die Leerlaufspannung.

Die Drehzahlen beziehen sich auf den Generator ohne Getriebe

Bei beiden Messungen ? Also bei der mit dem alten und dem neuen Stator ?
Das Anlaufmoment hat sich mehr als vervierfacht. Wenn es keine mechanischen Veränderungen gab, kann das
nur an Wirbelstromverlusten im Stator liegen, oder an einem Verschaltungsfehler.
Irgendwie erinnert mich das alles an den ersten Scheibengenerator von Menelaos, da gab es ähnliche
Erscheinungen.

Grüsse

Bernd

[haditei]

Hallo Bernd,
die Drehmomentangabe ist jetzt am Getriebe gemessen, die erste Angabe bezog sich auf dem Generator ohne Getriebe. Die Verschaltung der drei Wicklungen sollte so OK sein, ich habe sie im Betrieb einzeln durchgemessen. In Sternschaltung geht die Spannung schnell hoch, aber wegen des hohen Innenwiederstandes habe ich damit nicht erst angefangen zu messen. Mal sehen ob ich heute Abend Zeit hab, die Leerlaufdaten zu messen.(Stern und Dreieck)
Gruß Hans

[haditei]

Hallo Bernd,
Ergebnisse im fast Leerlauf (5W20V-Glühlampe) Stern 15V=253U/20V=312U/25V=364U.
Bei Dreieckschaltung 10V=286U/15V=390U/20V=507U/25V=624U. Auch wenn die Drehzahlwerte aussehen als hätte ich genau messen können, sind es doch gerundete Werte, da ich am Getriebeeingang gemessen habe und mit 2,6 multiplizieren mußte. Also die Werte sind in etwa die Generatordrehzahlen. Wenn meine Vermutung, das bei Dreieckschaltung der Innenwiderrstand mit zweidrittel einer Einzelwicklung zu berechnen ist stimmt, dann kann nur der große Luftspalt von ca 11,5 mm die Ursache für den Starken Spannungsabfall bei Belastung sein. Oder kannst du dir was anderes vorstellen? Die Spannung sind mit einen handelsüblichen Digitalvoltmeter gemessen.
Gruß Hans

[haditei]

Hallo Miteinander,
in den vergangenen Tagen habe ich an meinem Scheibengenerator weiter gearbeitet. Der Leistungsabfall nach der Vergrößerung des Luftspaltes von 7,5 auf 11,5 mm hat mir keine Ruhe gelassen. Ich habe auf die eine Scheibe weiter 28 Magnete (30x6x2,5), auf die bereits vorhandenen aufgeklebt und damit jetzt auf beiden Scheiben drei Schichten Magnete. Die Gegenseite hat allerdings nur 25mm lange. Habe sie also aufgeklebt, eingegossen und alles wieder zusammengebaut. Anschließend die Daten neu vermessen und bin mit dem Ergebnis recht zufrieden. Die Spannungsmessung im Leerlauf ergab eine 15%ige Steigerung bei gleicher Drehzahl. Der Leistungsabfall bei steigender Belastung ist ebenfalls um 15-20% zurückgegangen. Damit brauche ich keinen Umschalter von Stern- auf Dreieckschaltung, da bereits bei 115 U/min (Getriebe 1:2,5) Ladebeginn ist. Sobald ich das Ding im Wind habe, schicke ich euch noch paar Bilder.

Hans

[Bernd]

Hallo Hans und danke für deine neuen Infos.
Das ist natürlich immer das Beste wenn man immer mit der Dreiecksschaltung auskommen kann.
Wir sind auf weitere Berichte gespannt.

Grüsse

Bernd

[haditei]

Hallo,

beim ausprobieren meiner angestrebten und jetzt verworfenen Umschaltung des Generators von Stern- auf Dreieckschaltung ist mir aufgefallen, dass bei Sternschaltung und Leistungsabgabe so um die 40 Watt (angeschlossen an Akku 12V 300Ah) zum Antrieb mehr Kraft in Form von Drehmoment aufgewendet werden muss als bei Dreieckschaltung. Ich habe bei annähernd gleicher Drehzahl umgeschaltet (mitRelais) und war überrascht, dass der Ladestrom nahezu konstant geblieben ist. Das notwendige Drehmoment aber deutlich niedriger war. Der Antrieb erfolgte in der Drehbank und den Generator habe ich mit der Hand gegen gehalten. Kann mir Einer erklären warum?

Gruß Hans

[jb79]

Meine Vermutung:
Denke daß es daran liegt, daß die Leerlaufspannung in Sternschaltung höher wäre als bei Dreieckschaltung. Dadurch ist der Spannungunterschied, der durch ohm'sche Verluste bei gleicher Ausgangsspannung (Akkuspannung) entstehen muß größer. Diese Energie muß natürlich irgendwo herkommen, da die Drehzahl gleich ist wirkt es sich natürlich im Drehmoment aus.

[Bernd]

und war überrascht, dass der Ladestrom nahezu konstant geblieben ist.

Es gibt einen Drehzahlpunkt da erzielt man mit Dreieck- und Sternschaltung nahezu gleiche Leistungen beim Laden.
Darunter erzielt man mit Sternschaltung bessere Werte, darüber mit Dreieck.
Das sich der Ladestrom nicht änderte kann zwei Auslöser haben. Erstens du hast zufällig den oben erwähnten
Drehzahlpunkt getroffen, zweitens mit der Schaltung stimmte was nicht

Wenn sich das Drehmoment bei gleicher Leistungsabgabe/Strom verändert, dann gibt es nur zwei Möglichkeiten.
Erstens, mit der (Be)Schaltung stimmt was nicht und man erzeugt Wärme in den Spulen anstatt Spannung.
Zweitens die Verluste die in der Sternschaltung auftreten sind bei Dreieck weit geringer und könnten den
Unterschied ausmachen.

Grüsse

Bernd