Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

[herbk]

Hi Ekofun,
dafür wird der 40x10x5 N42 mit 8kg Haltekraft angeboten.
Ist aber nicht nur in dem Shop so, sondern auch bei anderen. Das ist wohl wie in der Schule: die schreiben einfach von irgendwem ab, Fehler werden mangels Kontrolle übernommen.
Ich trau den Shopangaben aber weder bei der Haltekraft noch bei der Bezeichnung der Magnete. Ich hab schon mal mit N52 ausgewiesene Magnete erhalten, die hatten weniger Magnetkraft als die jetzt verwendeten N42.
Prüfen konnte ich das allerdings nur mit einer LED hinter einem Reedkontakt - also nicht sehr zuverlässig - aber doch eindeutig: Mit den N52 musste ich deutlich näher an den Reedschalter als mit den N42....

[Ekofun]

Hallo Herbk,

Ach so ist das,und ich suche Fehler immer bei mir oder bei Programm.Nun wenn man kauft N52 Magneten und bekommt n42 magneten wird man verarscht,N52 Magneten sind deutlich teuerer als n42 .Finde so was nicht gut aber keine kontroliert solche Laden,so machen die was sie wollen.

Ich habe vom einen Bekanten noch in Deutschland 18 Magnete bekommen dierekt aus China(er war da gescheftlich) NdFeB 30 x 20 x 10.
So habe ein test gemacht und er konnte 21,4 Kg halten.Habe damit ein Geni gemacht von Waschmaschienemotor.Dann habe ihn Testen lassen bei Bosch.Bei 600 W war Ende,Antriebsmotor blieb stehen,konnte nicht mehr drehen.Er hate 2,2 KW leistung.

Grüße

Ekofun

[Mo75]

Hallo allerseits,

ich möchte euch mein kleines Experiment nicht vorenthalten.

Wie es der Zufall so will habe ich noch was passendes im Keller gefunden, was von einem meiner letzten Projekte übrig geblieben ist (34cm Bändchenlautsprecher, leider im Betastadium hängen geblieben, wegen OT siehe separates Foto im Anhang)

Aber hier was ich noch hatte:

N42 40x20x5 und Kupferdraht 0,85

20140308_192705.jpg (813.56 KiB) 8817-mal betrachtet

Jeweils 2 der Magnete habe ich auf zwei Stück 20x20mm Vierkanteisen gebracht und mit den mitgelieferten Spacern auf 9mm Abstand gebracht. Leider habe ich nicht dran gedacht verschiedene Abstände zu probieren:

Magnete auf Eisen

20140308_194107.jpg (737.61 KiB) 8817-mal betrachtet

Das ganze dann an einen Wasserkasten gefrickelt:

Wasserkasten mit 9 Flaschen

20140308_194541.jpg (847.17 KiB) 8817-mal betrachtet

Wenn der Kasten mit 9 Flaschen gefüllt ist, kann er grade noch gehoben werden. Das heißt im einzelnen:
- 9 Flaschen je 1315g
- Kasten leer 1391g
- Vierkanteisen incl Magnete: 1239g

Sind insgesamt 14,5kg.
Entspricht 7,25kg pro Magnetpaar.

Auf den kompletten Rotor mit 20 Polpaaren hochgerechnet sind das 145kg. Autschn wenn da die Hand dazwischen ist.

Jetzt müsste nur noch ein schlauer Mensch die Durchbiegung der Kreisscheibe für verschiedene Materialstärken berechnen können...

Welchen Durchmesser hat die Scheibe vom Bausatz und welche Stärke? Die benutzten ja noch viel heftigere Magnete, wesshalb ich vermute, dass wir mit einer dünneren Platte auskommen.
@Eko: Ich mache gleich nochmal FEMM für verschiedene Stärken...

Grüße,
Mario

Edit: ich hatte zwar 9 Flaschen im Kasten, aber mit 12 gerechnet. Änderungen in rot.

[Mo75]

Hier noch die FEMM-Simu für einen 5er und einen 10er Rotorscheibe. Vom Magnetfluss her gesehen lohnt das nicht:
5er: Average B.n = 0.508436 Tesla
10er: Average B.n = 0.508691 Tesla

Die Skalierung in den Bildern ist zur besseren Vergleichbarkeit die selbe:

Rotorvergleich.png (393.44 KiB) 8816-mal betrachtet

Grüße und entspannten Samstagabend euch allen!
Mario

[Ekofun]

Hallo Mario,

habe 3 FEEM gemacht,Eisendicke ist 5mm,7mm,10mm,Setigung bei 5 und 7mm.Luftspalt ist in allen gleich 10mm.

Mario 1 Eisen 5mm dick Lsp = 10mm.jpg (218.02 KiB) 8802-mal betrachtet

Mario 3 Eisendicke 7mm Lsp 10mm.jpg (200.64 KiB) 8802-mal betrachtet

Mario 2 Eisendicke 10mm Lsp 10mm.jpg (233.77 KiB) 8802-mal betrachtet

Wiso ist Flußdichte bei mir bischen höher als bei Dir.Und man sieht deutlich die Setigung(stark rot biss Lila.)

Grüße Ekofun

[Mo75]

Morgen Eko,

Nur ganz kurz. Violett bedeutet nicht Sättigung sondern ist einfach nur das obere Ende der Skala. Wenn du die manuell nach oben erweiterst, dann verschwindet das Lila.

Sättigung sieht man daran, wenn Feldlinien austreten. Die Anzahl der Feldlinien kann man auch einstellen.

Du hast ein bisschen mehr Feldstärke, weil die seitlichen Abstände größer sind denke ich.

Gruß, Mario

[herbk]

Moin Mario,

Jetzt müsste nur noch ein schlauer Mensch die Durchbiegung der Kreisscheibe für verschiedene Materialstärken berechnen können...

Das kann Dir so niemand ausrechnen...
Wenn Du die Befestigungspunkte richtig wählst, kommst Du mechanisch auch mit 2mm Blech aus

Du hast ein bisschen mehr Feldstärke, weil die seitlichen Abstände größer sind denke ich.

Ja, das macht den Unterschied. Bei größeren Abständen wandern ein paar Feldlinien weniger zum Nachbarmagneten ab.

Sättigung sieht man daran, wenn Feldlinien austreten.

Ich weiß nicht ob Femm das so zuverlässig anzeigt, bzw ob auch schwache austretende Feldlinien bereits angezeigt werden. Wenn ich mir den Magnetflusses im Eisen genau ansehe, so sehe ich bei 5mm Dicke, dass die Flussdichte in der Mitte (zwischen den Magneten) niedriger ist als unmittelbar an den Magneten - irgendwo muss der Magnetfluss ja bleiben...

Mit einer Sättigung von 1,4T seid Ihr bei 5mm jedenfalls sehr hoch. Ich habe mir für mein "Scheibengenerator anders rum" Projekt Elektroblech besorgt - richtig gutes, kornorientiertes welches 1,7T Sättigung erlaubt. Für nicht kornorientierte wird für die Sättigungsgrenze (so versteh ich die Angaben zumindest) meistens bei 1,5T genannt.
Bei anderen Stählen liegt die Sättigungsgrenze noch deutlich darunter, weshalb das mit mehr Querschnitt ausgeglichen werden muss.

Nur ganz kurz. Violett bedeutet nicht Sättigung sondern ist einfach nur das obere Ende der Skala.

Jep, da ist die farbliche Darstellung von Femm etwas verwirrend. Das wurde schon mal an anderer Stelle im Forum erläutert (weiß aber nicht mehr wo...).

[Famzim]

Moin

Die Scheiben für den Rückschluß haben einen grösseren Querschnitt wie berechnett , denke ich.
Wären es nur Ringe die so breit sind wie die Magnete lang, wäre das auch richtig.
Sie sind aber Scheiben, und der Magnetrückfluß geht auch breiter durch diese, und nicht nur genau zwischen den Magneten.
Sind diese 40 mm lang, geht das Feld nicht nur auf dieser Breite, sondern je nach Magnetabstand auch bis zu 80 mm breit, wenn die Scheibe so breit ist!
An Ecken zwischen Magnet und Scheibe ist der Weg des Feldes zum Nachbarmagneten am kürzesten und daher entsprechen etwas stärker.

Wenn ich N42 und N52 Mags vergleiche sind die grösten Unterschiede in der Temperaturfestigkeit, und nicht so groß in der Magnetkraft. Darum sind dort auch teuerere Werkstoffe im Einsatz.
Die Haftkraft von Magneten, einseitig an Stahl richtet sich nur nach der tatsächlichen Feldstärke an der Auflagefläche.
Diese ist immer geringer als bei kurzgeschlossenem Magnetfeld.
Sehr großen Einfluß hat der Abstand und die Lage der anderen Magnetseite, die meist den Magnetfluß und das tatsächliche Feld bestimmen.
Doppelte Feldstärke hat 4 fache Haftkraft, (ich finde leider die Formel grade nicht) .

Gruß Aloys.

[Ekofun]

Hallo zusammen,

das kann alles sein,aber bei 10mm Scheibe ist in Eisen Farbe dunkel Brauen,und in anderen dunkelrot bis leicht Violet.Ob FEEM das so macht oder nicht denke das 10 mm Scheibe kleinere Wiederstand aufweist für magnetische Linien und bei Anderen Scheinben ist Wiederstand größer,das ist auch hier in Forum mehrmals erwent.

Habe auch Haftkraftversuche gemacht wo ich verschiedene Eisenplatten genommen habe mit dicke von 6mm 10mm und 15mm.Gleiche Magnet 30 x 20 x 10 konnte bei 15mm dicke Scheibe mehr halten als bei anderen.
So denke das Eisendicke auch Bedeutung hat und sie ist nicht egal.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

das kann alles sein,aber bei 10mm Scheibe ist in Eisen Farbe dunkel Brauen,und in anderen dunkelrot bis leicht Violet

Die Farbdarstellung ist nur in ein und derselben Simulation aussagekräftig.
Zum Vergleichen zwischen mehreren Simulationen ist die Farbdarstellung bei FEMM nicht zu gebrauchen da FEMM diese von Haus aus
jedes mal neu skaliert.
Ekofun guck doch mal auf die Legenden der Farben. Violett kann 1,5 Tesla oder 0,9 oder oder... bedeuten.

So denke das Eisendicke auch Bedeutung hat und sie ist nicht egal.

Das es egal wäre hat ja keiner behauptet, aber das Eisen muss nicht dicker als nötig werden.
Wenn zusätzliches Eisen keine weitere Verbesserung des magnetischen Flusses im Spulenraum zur Folge hat, dann kann man es sich sparen.
Man muss ja nicht unnötigen Aufwand betreiben.

Grüsse

Bernd