Klauenpolgenerator

[andreas]

Hallo Bernd,

die Einzelteile meines zerlegten Scheibengenerators ließen eine schnelle Messung der Induktivität einer Phasenwicklung mit und ohne Magnetfeld zu. Die Induktivität beträgt sowohl mit aufgelegter Magnetscheibe als auch ohne diese immer 160 µH. Scheinbar hat also das ruhende Magnetfeld keinen Einfluß auf die Induktivität. Hier ist allerdings kein Eisenkern beteiligt, das sind natürlich Luftspulen.

MfG. Andreas

[Bernd]

Sehr schön, dann ist das schonmal geklärt.
Trotz Magneten auf einer Eisenscheibe über den Luftspulen verändert sich die Spuleninduktivität nicht.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Die Li. vom Kfz dürfte doch eigentlich keine magn. Rastung haben? Oder sehe ich das falsch? Bei einem Stator mit Nuten
gibt es doch keine Unterbrechung des magn. Flusses. Der Fluss ist doch immer gleichmäßig umlaufend.

Doch natürlich gibt es eine Unterbrechung oder besser gesagt sogar Umkehr des magnetischen Flusses innerhalb
der Eisenkerne in den Spulen. Von einer Klaue zur nächsten polt sich das Feld um das auf die Eisenkerne wirkt.

Also gibt diese Spule, wenn sie mit hoher hoher Frequenz induziert wird, weniger Leistung ab?
Da sage ich: sie gibt die gleiche Leistung ab bei niedriger oder hoher Frequenz ab.
Eine Phasenverschiebung macht diese Spule mit ihrer eigenen Induktivität auch nich. tDie eigene Induktivität der erzeugenden
Wicklung spielt nach meiner Meinung bei keiner Frequenz eine Rolle.

Hmm... das wäre natürlich super, aber in einem Stromkreis hat der Strom doch an allen Punkten die gleiche Höhe, also auch
innerhalb der Wicklung des Generators. Warum sollte bei einem pulsierenden Strom in der Wicklung deren Induktivität keine Rolle spielen ?
Ich glaube nicht das du Recht hast, fände es aber toll wenn es dennoch so wäre.

Grüsse

Bernd

[sombrero]

Hallo Ekofun,
Zu Deiner Frage warum denn der Strom bei dem Gen. nicht höher geht als 0.5A, wenn nicht die Induktivität vom Stator das bewirkt.
Ich frage mal zurück. Warum soll es denn unbedingt diese Induktivität u. deren Blindleistung (Schuld) daran sein. Aber ich beantworte die Frage auch.
Diese Wicklung kann Induktivität haben soviel sie will, sie liefert immer Wirkleistung wenn Wirkwiderstand angeschlossen ist, und Blindleistung wenn Induktivität oder Kapazität angeschlossen ist.
Oder sie liefert Wirkleistung im Kurzschluß wenn beides angeschlossen und das ganze in Resonanz ist. Aber sie selbst macht von sich aus keinerlei Blindleistung.
Das macht erst die angeschlossene Last und dann
fließt natürlich auch durch die Statorwicklung der Blindstrom der durch die angeschlossenen Last hervorgerufen wird. So wie Bernd schreibt. Meine Antwort an Ekofun ist:
Es ist wie bei jeder Quelle das leistungsvermögen des Gen. was die Grenzen setzt. Das hat der Hersteller absichtlich so gewollt. Der hat den Feldlinienweg knapp bemessen, die Windungszahl aber doch
verhältnismäßig hoch gesetzt. So enstehen ohne Last hohe Spannung ca.20V, aber ein Lämpchen bringt die Spannung dann auf vielleicht 6V 10V zurück. Er, der Gen. regelt sich selbst herunter.
Das hat man bei Lichtmaschinen von Mopeds und Motorrädern ebenso gemacht.
Wenn die Leistung nicht wie eben beschrieben begrenzt wäre, dann könnte man erleben das das Lämpchen Überspannung bekommt u. ständig durchbrennt. Oder bei alten Fahraddynamos das Reibrad
am Fahradreifen durchrutscht.
Noch etwas zu der Simulation von Andreas. Ich meine das Diagramm: Ausgangsspannung über die Frequenz mit verschiedenen angeschlossenen Elkos. Parallel oder in Reihe.
Ich bleibe nur bei Parallel. Und hier die blaue Kurve 0uF und rote Kurve 50uF. Als Experiment ist das immer gut. Aber es kommt kein Vorteil bezüglich Leistung heraus. Oder sehe ich den Vorteil
nur nicht?
Die Spannung steigt an mit steigender Drehzahl---Frequenz an, sowohl bei der blau Kurve als auch bei der rot Kurve.
Dann aber kommt es in den Bereich der Resonanz. Obwohl beide parallel geschaltet sind liegen sie miteinander doch in Reihe. Je nach Güte von L und C fällt die rote Kurve nun mehr oder weniger steil ab.
Wenn beide sehr gut sind, geht das bis zum Kurzschluß. Also die gesamte Leistung am Drahtwiderstand. Das konnte man so vorhersagen.
Das würde auch im echten Experiment so aussehen. Dann dürften es nur keine Elkos sein.
Aber das Programm macht sicher dasselbe mit Elkos wie mit bipolaren Kondensatoren. Wie sollte es das auch unterscheiden wenn man es ihm nicht sagt?
mfG Peter Sombrero

[Bernd]

Peter wie erklärst du dir das nahmhafte Hersteller von Nabendynamos die Strombegrenzung/Leistungsbegrenzung als Ergebnis
der hohen Spulen Induktivität darstellen, sogar sehr detailiert mit diversen Formeln und Ersatzschaltbildern
anhand derer der Kurvenverlauf als Produkt der Induktivität nachzurechnen ist ? Rechnen die falsch ?
Es gibt einige sehr gute Seiten zum Thema, z.B. die hier : http://fahrradzukunft.de/1/wirkungsweis ... maschinen/

Fast noch informativer ist das PDF in diesem Link : http://www.enhydralutris.de/Fahrrad///M ... owski_.pdf

Wenn es nicht die Induktivität wäre, was begrenzt dann deiner Meinung nach den Strom ?
Mein Shimano hat nur 2 Ohm und sollte daher an einer niederohmigen Last durchaus deutlich mehr als 0,5 A liefern.
Trotz aller Bemühungen kommt der Strom aber nie höher, egal wie schnell man dreht, wieviel mechanische Leistung man zuführt.
Wenn die Induktivität eines Verbrauchers den Stromfluss im Verbraucher beeinflusst/begrenzt, wieso dann nicht die
Induktivität einer Spannungsquelle den Stromfluss in der Spannungsquelle ?

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Sombrero,

genau,wenn Xl nicht Schuld ist dann kann nur Konstruktion des Genis in Frage kommen ,oder? Kuken Sie mal ins Titel Eisegeni-mach selbst,da ist ein kleine Geni und er bringt ca 30Wat bei entsprechenden Drehzahlen,ist nicht größer als Nabendinamo gibt über 2A,gewickelt mit Draht 0,3mm.
Das war lüfter vom PC.Windungen ca 90 pro Spule und 4 Spulen pro Fase, hat nur zwei.Orig.Leistung war 6 Wat.

Nabendinamo bleibt bei 0,5A hängen und gehts nicht mehr.Wenn Konstruktion und nicht XL Grund dafür ist dann müssen wir den nur größer bauen
und Problem ist gelöst,zu schön,werde mich sehr freun wenn das nur were.Bin aber skeptisch.

Mich wundert das oben erwente Zwerg mehr gibt als Nabendinamo und er hat bestimmt auch XL-Wert nur zur Zeit kann ich es noch nicht messen.
Wie erklehren Sie das?? Hätte gerne Antwort darauf und danke für vorherige Antworten.

Grüße

Ekofun

[sombrero]

Hallo alle zusammen,
Ekofun Deine Schlußfolgerung war, wenn nicht die Induktivität der Statorspule die Leistung begrenzt, was denn sonst? Dann muß es doch die Konstruktion sein. Ja, so ist es und das ist auch so gewollt.
Auch Andreas hat zuvor in einem Beitrag geschrieben: Der Nabendynamo ist absichtlich so gebaut, daß er die Leistung begrenzt. Dem ist nichts hinzuzufügen. Und weiter, diese Bauform
läßt auch höhere Leistung zu. Auch meine Meinung. Aber wir sind geteilter Meinung darüber ob diese Begrenzung vom induktiven Widerstand Xl der eigenen Statorinduktivität herkommt. Oder vom Aufbau
des magn. Kreises. Denn der ist in seiner Auslegung absichtlich knapp bemessen (1. langer Feldlinienweg 2. kleiner Feldlinienquerschnitt 3. bestimmtes Eisen, 4. größerer Luftspalt).
In den beiden Links von Bernd steht: Das die Begrenzung der Leistung auch von dem Xl der eigenen Induktivität herrührt. Allerdings hab ich den Eindruck, das der Autor das etwas halbherzig
vertritt. Seine Berechnung ist so als ob diese Induktivität außen liegt, nicht zum Gen. gehört. Dann wirkt sie ja so wie er rechnet. Und auch der zweite Autor geht auf die Begrenzung durch die eigene Induktivität nicht ein. Er schaltet im weiteren eine andere Induktivität außen an, berücksichtigt dann die innere Induktivität nicht weiter. Und das ist richtig so.
Es muß nicht automatisch jeder veröffenlichte Vortrag richtig sein. Dazu gibt es bestimmt mehrere Meinungen.
Das Problem ist, es muß schon bei kleiner Geschwindigkeit genügend Spannung an der Lampe sein muß. Aber dann wird die Spannung zu groß und muß wieder klein gehalten werden.
So bin auch der Meinung die zweite Autor vertritt: Eine außen angeschlossene Induktivität begrenzt die Leistung am Lastwiderstand sehr gut.
Denn ihr Xl hält die Spannung an der Last einigermaßen stabil bei steigender Frequenz. Beide zusammen sind ein Scheinwiderstand.
Aber die eigene Induktivität des Stators ist anders zu betrachten, weil sie selber die Quelle ist. Das versuche ich zu belegen.
Alles was da kommt von der Statorspule durch Induktion (Spannung, Strom) kann doch nicht durch den induktiven
Widerstand Xl derselben Spule behindert werden. Diese hat es doch gerade erzeugt. Es muß ein anderer Xl sein, der das kann und der nichts mit der Erzeugerwicklung zu tun hat. Die Sekundärwicklung eines Trafos könnte sonst
doch von vorneherein nie vollständige Wirkleistung abgeben. (mal abgesehen davon das das Netz schon viel Blindleistung enthalten kann,aber das sollten wir mal außen vor lassen).
Viele Mitglieder im Forum haben doch einen 2 Kanal Oszi. Man kann das doch mal messen. Eine Hilfswicklung ca. 5 Wdg. mit auf die Statorwicklung wickeln. Und eine ohmsche Last an den Ausgang.
Die Spannung an der Last auf Kanal 1, die Spannung der Hilfswicklung (das ist der Strom) auf Kanal 2. Das jeweils andere Ende auf gnd am Oszi.
Dann kommt es heraus wenn man das Bild zum stehen bekommt bei fester Drehzahl. Beide Kurven liegen genau in Phase.
mfG Peter Sombrero

[Ekofun]

Hallo Sombrero,

danke für ausfürliche Antwort,sehr interesant,also Konstruktion ist Grund für Begrenzung des Stromes.So dann müssen wir sie ändern und denke nehmen Material vie Elektroblech(Alte Trafos) Querschnit vergrößern und so weiter.Polzahl sollte eingentlich so bleiben sonst muss er schneller drehen.Glaube in diese Richtung führt der Weg,wie genau soll man das machen müssen wir herausfinden.Ihre Meinung nach, bin ich am richtigen Weg oder nicht??

Grüße

Ekofun

[Ekofun]

Hallo Manfred,Andreas,

nach allem was wir erfahren haben müssen wir Geni größer bauen und mit mehr Eisen und vilecht mehr Magneten aufeinander stellen um mehr Kraft(Flußdichte) zu bekommen.Diese Begrenzung kommt durch Konstruktion nach allen berichten zu folge.Wie Groß wir das machn müssen wir noch heraufinden.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Nun mal langsam mit den jungen Pferden. Woher die Begrenzung stammt ist keineswegs so endgültig
geklärt das wir jetzt einfach zum Bau übergehen könnten. Was genau zur Begrenzung der Leistung beim
Nabendynamo führt muss erst zweifelsfrei (!) geklärt sein bevor wir weitere Schritte beschreiten können.
Wie man weiter vorne nachlesen kann war/bin ich auch ein Vertreter der Theorie das die Sättigung des
Eisenwegs die Höhe der maximalen Amperewindungen begrenzt.
Auf der anderen Seite kann ich mir kaum vorstellen das der weltweit bekannteste Edelhersteller für
Nabendynamos keine Ahnung haben sollte was er macht und wie man eine Begrenzung konstruktiv erzeugt.
Seine vielen sehr hochwertigen Dynamos können nicht alles "Zufallsprodukte" eines falschen Konstruktionsweges sein.

Peter hat mich bis jetzt noch nicht davon überzeugt das die Induktivität einer Wechselspannungsquelle keinen Einfluss auf
ihr Leistungsabgabeverhalten haben sollte.
Vielleicht kann mal jemand die Induktivität eines Trafos messen der in der Lage ist einen hohen Strom abzugeben.
Ein Trafo sollte eigentlich eine hohe Induktivität haben, allein schon wegen des recht hohen Kernquerschnitts.

Wenn ich Freitag wieder zuhause bin wird mein bestelltes Induktivitäts-Messgerät wohl angekommen sein.
Dann werde ich einige Messungen machen die Peters These belegen oder auch wiederlegen können.
Vielleicht ist jemand schneller als ich, das würde mich freuen.

So bin auch der Meinung die zweite Autor vertritt: Eine außen angeschlossene Induktivität begrenzt die Leistung am Lastwiderstand sehr gut.

Peter bei den Ersatzschaltbildern eines Nabendynamos nach Wullkopf die den begrenzenden Effekt erklären
ist die Induktivität immer innerhalb des Generators eingezeichnet, auch bei diesem Autor.
Bei der einzigen Abbildung die eine begrenzende Induktivität ausserhalb des Generators zeigt geht es um eine
optionale externe Beschaltung eines Dynamos bei schnell drehenden Rädern um eine zusätzliche Beschränkung
der Leistung bei sehr hohen Drehzahlen zu erreichen.

Grüsse

Bernd