Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

[Bernd]

Ich würde auf wenigstens 17 Volt nach Gleichrichtung gehen

Das kommt immer darauf an was der Laderegler benötigt bzw. ab welcher Spannung er seine Arbeit aufnimmt.

Für eine direkte Ladung (ohne Laderegler, für die hier anscheinend immer noch gerechnet wird, siehe 12 Volt und 10 Watt) wären 17 Volt NACH
dem Gleichrichter schon zuviel. Selbst vor dem Gleichrichter wäre es schon zuviel.
Je nach Ladezustand beginnt die direkte Akkuladung irgendwo zwischen ca. 11,5 und 13,5 Volt.

Bei der geringen Spannungsveränderung des Generators im angestrebten Drehzahlbereich könnte man sogar auch ganz auf einen
Laderegler der mit gleitender Eingangsspannung arbeitet verzichten und das eingesparte Geld für eine Optimierung des Generators
einsetzen, aber ich denke es geht ja gerade darum Elektronik im Schulprojekt zu präsentieren und daher fällt diese Option wohl flach.


Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Volker,

Hmm,habe mit Faktor von 2,35 Problem weill:

Unsere Formel: Ui = B * L * N * V * 1,41 gibt Spanung eine Spule,soweit so gut,weiter hin ist Verkettungsfaktor bei Drei Fasen 1,73.

Beispiel: Habe 6 Spulen pro Fase und brauche 17 V Wechselspanung.
B = 0,51 T ; L = 0,04m ; V = 0,84m/s
Dann ist logisch folgendes: 17 V / 6 = 2,833 V und das / 1,73 = 1,637 V pro Spule.

Windungen: Wdg = 1,637 V / (0,51 * 0,04m * 0,84m/s * 1,41 ) = 1,637 / 0,0242 = 67,64 = 68 Wdg pro Spule

Probe: Ui = 0,51T * 0,04m * 68 Wdg * 0,84m/s * 1,41 = 1,643 V ; 1,643V * 6 Spulen * 1,73 = 17,054 V
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Das gleiche aber Faktor ist 2,35 !

17 V / 2,35 = 7,234 V und das durch 6 Spulen = 1,21V pro Spule....?

Wdg = 1,21V /(0,51T * 0,04m * 0,84m/s * 1,41 ) = 1,21V / 0,0242 = 28,8 = 29 Wdg !! ??

Probe: Ui = 0,51 T * 0,04 m * 29 Wdg * 0,84m/s * 1,41 = 0,7 V ; 0,7V * 6 Spulen = 4,2 V ; 4,2 V * 2,35 = 9,87 V.!?
Aber Verkettungsfaktor ist 1,73 und nicht 2,35. Erst wenn ich jetzt diese 9,87 V noch mit 1,73 mal nehme bekomme ich 17,1 V.

Sag mal wo ist Fehler in Denken,erste Rechnungsweg ist mir genauer und logischer,und so habe immer gerechnet.In Versuchen habe trotzt dem Abweichnungen von +/- ca 1V,das können Verzählungen bei wickeln sein,die kann ich nicht vermeiden,habe keine Wickelmaschiene.

Was ist jetzt genau, erste oder zweite Beispiel? Danke Dir.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Aber Verkettungsfaktor ist 1,73 und nicht 2,35.

Der Verkettungsfaktor ist 1,73 das ist richtig, aber der Verkettungsfaktor alleine ist zu wenig um die Höhe der Gleichspannung hinter dem Gleichrichter auszurechnen.
Der Vekettungsfaktor alleine ist der falsche Weg um von der Gesamtspannung der Spulen einer einzelnen Phase auf den Spannungswert
hinter dem Drehstromgleichrichter nach Gleichrichtung aller drei Phasen zu schliessen.

Der Verkettungsfaktor gibt an um welchen Faktor sich die Spannung einer einzelnen Phase gegenüber der Messung
der Spannung zwischen zwei Phasen beim Drehstrombetrieb in Sternschaltung verändert.
Man könnte auch sagen der Verkettungsfaktor gibt an um wieviel die Überlagerungen der 3 Sinuskurven die Wechselspannung erhöhen.
Beispiel 230 Volt und 400 Volt.
Er gibt NICHT an wie hoch die Gesamtspannung nach Gleichrichtung der 3 Phasen wäre denn zum Verkettungsfaktor
kommt dann noch der Gleichrichtfaktor hinzu. In diesem Falle (3 Phasen Drehstrom) wäre das der Gleichrichtfaktor mit dem Wert 1,36.
In meinem Beispiel wäre die Spannung nach Gleichrichtung aller drei sternverschalteten Phasen dann:
230 Volt mal 1,73 mal 1,36 = 230 Volt mal 2,35 = ca. 541 Volt.

Für die Spannung nach Gleichrichtung aller Phasen in Sternschaltung ist der Wert 2,35 somit korrekt.

Siehe auch hier : viewtopic.php?f=24&t=1638


Grüsse

Bernd

[vm]

Hallo Ekofun

Wenn du die 2,35 verwendest , musst du die 1,41 und die 1,73 weglassen ( 1,41*1,73 ist etwa 2,45 wenn man mit genug Stellen rechnet aber eben die Spitzenspannung )

mfg.Volker

[Thomas]

Hallo!

Mir fällt es zwar zunehmend schwerer den technischen Feinheiten und Berechnungen gänzlich zu folgen, jedoch wollte ich mich auch mal für die rege Teilnahme und Unterstützung bedanken.
Ich bin mir sicher, dass wir eine passende Lösung unter den vielen diskutierten Möglichkeiten finden werden.

Daumen hoch!!

Gruß
Thomas

[vm]

Hallo Thomas

Das haben wir im Grunde schon :

30 cm Durchmesser...12 Spulen a 87 Windungen 16 Magneten 5 x 20 x 40 ist soweit Ok !

Die feinheiten ( genaue Windungszahl und Drahtstärke ) sollte man anhand einer Testspule ermitteln ( geringfügige Anpassung ) , ihr müsstet also mal einen Grundkörper für das ganze entwickeln und bauen und die Magneten draufkleben .

mfg.Volker

[Mo75]

Hier ist heute ja wieder einiges passiert! Super, vielen Dank euch allen!!

Heute musste ich mich erstmal um vernünftige Arbeitsbeleuchtung kümmern

Ich konnte das alles jetzt nur überfliegen und werde mir das heute Abend wenn die Brut im Bett ist nochmal richtig zu Gemüte führen.

Bis später,
Mario

[Mo75]

So, habe mal wieder gelernt, dass man zuerst mal die Grundlagen lesen sollte, dann ich hätte ich evt auch vorher schon geblickt, dass es noch den Umrechnungsfaktor 1,35 = 3*WURZEL(2)/PI() gibt um von der Außenleiterspannung im Stern auf den Effektivwert der Gleichspannung zu kommen.

Weiter hat mir der Durchmesser von 30cm nicht gefallen, vor allem weil zwischen den Spulen (wenn Schenkel 10mm) ca. 17mm Luft war. Also nochmal den Bleistift gespitzt und zeichnerisch probiert, wie der Durchmesser mindestens sein muss, wenn die Spulen wenige mm aneinander liegen. Herausgekommen ist wieder eine schöne Zahl für den Rotordurchmesser: 240mm. Das macht einen mittleren Durchmesser von 200mm.

Diese mal rechne ich auch mit 50U/sek, dem richtigen Umrechnungsfaktor 1,35 und Udi = 15V effektiv hinter Gleichrichter (14V + 1V f.d. Schottky's)
a = 4 Spulen/Phase

Na denn...

v = 200mm * Pi * 50U / 60sek = 0,524 m/s

Udi = Ustr * 3 * 1,414 / Pi --> umstellen
Ustr = Udi * Pi / ( 3 * 1,414 ) = 15V * Pi / ( 3 * 1,414 ) = 11,1V

Ui = Ustr / ( 1,73 * a ) = 11,1V / (1,73 * 4 ) = 1,6V (pro Spule)

N = 1,6V / ( 0,5T * 0,04m * 0,524 m/s * 1,414 ) = 108 Windungen

108 Wdg / 0,8cm² = 135Wdg pro cm² --> Tabelle sagt 0,75 er Draht.
Damit komme ich bei einer mittleren Wicklungslänge von 170mm auf 0,75 Ohm pro Spule.
0,75Ohm * 4 = 3Ohm Strangwiderstand
3Ohm * 1,73 = 5,19 Ohm Außenleiterwiderstand.

Mit welchem Widerstand errechnet man die Verlustleistung hinter dem Gleichrichter?

Hier noch eine Skizze:

20140306_220347.jpg (119.59 KiB) 9424-mal betrachtet

Grüße,
Mario

Edit: Widerstandsberechnung korrigiert, war für 0,8 berechnet.

[Mo75]

Es gab noch die Frage zur Fertigung.
Ein Gruppenmitglied hat die Möglichkeit in der Firma Fräs- und Drehteile anzufertigen bzw anfertigen zu lassen. Hier sollte einiges möglich sein. Die Endmontage kann auch dort stattfinden.

[vm]

Hallo ihr Zwei

Die 30 cm Version war deutlich besser ohne zu rechnen ( der Widerstand hat sich verdoppelt )

Mit der 30cm Version seid ihr weit über 90% Wirkungsgrad ( der Umfang und die sich daraus ergebende Geschwindigkeit zwischen 20cm und 30cm Durchmesser sind erhebliche 50% mehr Leistung !!!!!!

mfg.Volker