DiscGen mir 100cm Radius und Platinenspulen?!

[M*I*B]

... oki, da habt ihr mich mal eben kalt erwischt; Sagte ich schon, das ich Spulen hasse?!

Der Rechnung konnte ich (noch) nicht ganz folgen, da mir da einfach die Übung und ein paar Grundlagen fehlen resp. im Laufe der Jahrzehnte entfleucht sind, die ich gerade versuche (wieder) zu erlernen... mit 50 klappt das nicht mehr so einfach wie früher ...

Ich gehe mal davon aus, das die Rechnung bezüglich der Leistung in etwa passt. Auf jeden Fall reicht es, die Leistungsabgabe zu schätzen.

Eine Sache macht mich aber ganz wirr im Kopp: Es wurde jetzt davon ausgegangen, das eine Platte 24 Spulen hat. Eine Platte hat aber eigentlich nur 12 Spulen pro Phase, besser gesagt 2 mal 12 Spulen mit 180° Phasenverschiebung. Bei den geplanten zwei Platten wären es also 4 mal 12 Spulen, jede jeweils mit 90° Phasenverschiebung.
Wenn ich das dann so rechne, das ich einfach mal alle 24 Spulen einer Platte als einphasige Sache betrachte, dann wären wir bei zwei Platten gleichphasig bei 40 Watt resp. bei 640 Watt... Sehe ich das richtig?
Wenn ja, dann würde ein weiterer Doppelsatz eine maximale Leistung von theoretisch ~1,3kW ergeben ?!? Dann sind wir doch schon da, wo wir hin wollen, odda? Odda?

Bevor man rechnet fällt auf das bedingt durch die breiten Spulenschenkel, so breit wie das Magnetloch, die Bedinungen nicht
optimal sind. Das ergibt relativ wenig Magnetmasse im Verhältmnis zu Kupfermasse, das mindert die Induktion aber das
wollen wir erstmal ausser Acht lassen.

Ich weiss was du mir sagen willst, aber ich sehe da keinerlei Optimierungsmöglichkeiten, von der Generierung dicht anliegender Dreiecke mal abgesehen (Lückenschluss zwischen zwei Spulen); hatte ja gesagt, das ich das mal eben auf die Schnelle per Copy&Past zusammengebosselt habe. Die Option, das ggf. mit Multilayer- Platinen zu machen (ich spreche hier von 16 Layern oder mehr), so das man die Bahnen der einzeln betrachteten Spule untereinander legen kann, scheidet m.E. aus Kostengründen aus... Obwohl... bei 16 Layern wären das dann 16 Windungen untereinander, womit die Breite bei 4mm bliebe... verlockender Gedankenzweig Dann wird allerdings bei 70µ die Platine schon ordentlich dick Was ist nun besser? Dicke Platine und somit grosser Spalt oder dünne Platine und enger Spalt?

Latürnich... .Über den Draht denke ich auch immer wieder nach, aber wer wer will das wickeln? Ich nicht wirklich... So eine glatte Platine hat m.E enorme Vorteile aus mechanischer Sicht. Ich wollte das im Prinzip eigentlich aufbauen wie in der Anlage dargestellt

[Bernd]

Eine Sache macht mich aber ganz wirr im Kopp: Es wurde jetzt davon ausgegangen, das eine Platte 24 Spulen hat.
Eine Platte hat aber eigentlich nur 12 Spulen pro Phase, besser gesagt 2 mal 12 Spulen mit 180° Phasenverschiebung

Es ist für die Berechnung der Leistung völlig egal ob du die Spulen zu einer oder 2 oder 3 oder .... Phasen verschaltest.

Wenn ich das dann so rechne, das ich einfach mal alle 24 Spulen einer Platte als einphasige Sache betrachte, dann wären wir bei
zwei Platten gleichphasig bei 40 Watt resp. bei 640 Watt... Sehe ich das richtig?

Pro 24 Spulen errechnete ich ca. 10 Watt bei 3m/s. Andreas wies mich daraufhin das eine Platinenlage 48 Spulen hätte, also 20 Watt.
Bei zwei Platinenlagen mit insgesamt 96 Spulen dann 40 Watt bzw. 640 Watt bei 12m/s, also deinerseits richtig gerechnet.

Wenn ja, dann würde ein weiterer Doppelsatz eine maximale Leistung von theoretisch ~1,3kW ergeben ?!? Dann sind wir doch schon da, wo wir hin wollen, odda? Odda?

Ja vier Lagen Platinen mit insgesamt 4 x 48 Spulen ergäben diese Leistung.

Ich weiss was du mir sagen willst, aber ich sehe da keinerlei Optimierungsmöglichkeiten

Mach es einfach wie es sonst auch gemacht wird, Spulenschenkelbreite ca. 0,5 mal Magnetbreite oder anders ausgedrückt
wäre es gut wenn die Spulenschenkel einer Spule jeweils über einem Magneten stehen könnte. Dazu müsstest du die Spulenschenkelbreite halbieren
und/oder die Magnetbreite vergrössern. Das würde auch mehr Spulen/Magnete bedeuten.
So ein Verhältnis wäre günstiger als das jetzige bzw. liegt deine Induktion eigentlich unter der errechneten weil der Aufbau nicht optimal ist.

Was ist nun besser? Dicke Platine und somit grosser Spalt oder dünne Platine und enger Spalt?

Es gibt da wie schon gesagt einen optimalen Kompromiss der von den Magneten und deren Dimensionen abhängig ist.
Acht Lagen an Spulen würden ja schon reichen, nicht 16.

Grüsse

Bernd

[M*I*B]

... ok, alle Punkte sind klar bis auf ...

Es gibt da wie schon gesagt ein optimalen Kompromiss.
Acht Lagen an Spulen würden ja schon reichen, nicht 16.

Da haben wir uns wohl falsch verstanden. Ich dachte daran, die Windungen der Spulen nicht nebeneinander in einer Ebene anzuordnen, sondern untereinander über alle Layer. Also bezogen auf eine Spule erste Windung auf Layer 1, Sprung zu Layer 2 und zweite Windung, Sprung zu Layer 3 und dritte Windung, u.s.w. Damit wäre die Schenkelbreite identisch mit der Leiterbahnbreite, die sich dann natürlich etwas breiter machen lässt (und vielleicht sogar die Cu-Dicke verringern...). Im Weiteren lässt sich die Grundregel sehr gut erfüllen und es würden vermutlich noch mehr Spulen auf die ganze Nummer passen. Ich kann's nur nicht zeichnen, da mein Layouter nur 4 Lagen kann ...
Ich hoffe, ich konnte das jetzt verdeutlichen, worauf ich hinaus will?

[Bernd]

Nein
Null Plan was du vor hast.

Grüsse

Bernd

[M*I*B]

... lass mich mal drüber schlafen. Vielleicht fällt mir dann ein, wie ich es dir beibiegen kann

Also erstmal Gute N8 und Dank euch allen

[Ekofun]

Hallo M*I*B,

werde mich interesieren was ist so sclimm bei - Spulenwickeln ? Man soll sich nur nicht verzählen.

Grüße

Ekofun

[andreas]

Hallo Micha,

mal abgesehen von Deinem Text, den schon Bernd beantwortet hat: Deine Zeichnung der Mechanik ist etwas daneben. Positiv daran ist allein, dass Du den Stator bei dieser Größe außen angebunden hast, das bringt die nötige Stabilität. Ansonsten ist das eher weniger erfreulich, denn die Verhältnisse stimmen nicht wirklich. Leider hast Du weder das Rotormaterial noch die Art der Magnete erwähnt. Diese Form des Rotors feilt man nicht auf dem Küchentisch, die muss professionell hergestellt werden. Der begabte Bastler nimmt dagegen zwei Eisenscheiben (oder -Ringe, bei diesem Durchmesser sinnvoll) und stützt sie in einem etwas kleineren Durchmesser als die Magnete punktuell mit gleichartigem Eisen-Material ab. Das ergibt auch bei großen Durchmessern brauchbare Stabilitäten. Diese Rückschlussscheiben oder -ringe sollten für Neodym-Magnete schon etwa die halbe Magnetdicke oder mehr haben. Für Ferritmagnete oder Gummiteile mag Deine dargestellte Rückschlussscheibe ausreichen, sie wird aber bei Leistungen und Vibrationen schnell aufgeben. An dieses Rückgrat des Generators sollte man nicht zu knapp rangehen.

Das Verhältnis von Spulendicke zu Magnetdicke scheint für Neodym ungünstig zu sein. Vielleicht passt es für Ferritmagnete, aber mangels Einsatz kann ich das nicht wirklich beurteilen.

MfG. Andreas

[M*I*B]

... ähhh ANdreas ...

Ich wollte das im Prinzip eigentlich aufbauen wie in der Anlage dargestellt

Reine Prinzipzeichnung ohne Maßstabstreue o.ä. ...