Manipulierte Lima

[Ekofun]

Hallo,

umden 15.02.2012 habe eine Lima bekommen,die ist kapput und mann braucht es nicht,ob ich was damit anfangen kann.Das ist wieder ein Zufallstreffer um endlich paar Experimentemachen.

So, die Daten: laut Buchstaben hat die 70Ampere 12V.Eregungsspule hat 2,1 Ohm,Strom bei 12V ist 5,7A 306 Wdg; Draht 0,9 mm.

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Statorwicklung hat 0,44 Ohm zwischen 2 Fasen und ist mit 1,5mm dicken Draht gewickelt,Windungen schätze auf 8,hab noch nicht abgewickelt.

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Stator hat 36 Nuten,Rotor hat 12 Klauen.Statorbreite(L) ist 26,5mm D-Innen ist 94,1mm,ausen128,2mm.Eine Klaue hat 6,26cm^2 Fläche.

Zuerst hab Lima sauber gemacht und bei Probe festgestellt das Diodenbrücke kaput ist,wunder aber Wahr.Dann habe Rotor vom seinen Wicklung befreit(306 Wdg) und vorbereitet für neue Eregerwicklung.Zuerst habe gerechnet Fldstärke mit Originalspule.Es gibt verschiedene Formel dfür,je nach dem wie Spule aussieht:

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Bekam ein Wert von 24428 A/m! Laut Formel für Flußdichte: B = H * micro 0 * micro r bekam eine Wert die nicht stimmen kann(11,75T).Aber laut Tabellenbuch eine Feldstärke von 10000 A/m hat 1,7 T,damit habe micro r gerechnet und bekam für micro r 130.Damit bekam ich Flußdichte von 4,15 T für Original.Habe beschlossen Feldstärke zu halbieren das wäre dann 12214 A/m und so habe neue Wicklung an Rotor gewickelt.

Habe 6 Tage gewickelt 844 Windungen mit 0,52mm Draht.So sah Rotor nach fertigstellung der

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Wicklung Dann habe mir ein Brättschen mit Vorwiederständen gemacht so das ich habe verschiedene Eregungsströme wie folgt:

Ie: 0,21A ; 0,29A ; 0,44A ; 0,58A ; 0,8A und 1.02A. Dann habe Test gemacht,Ergebnisse sind in Exceldatei.Kann nur volgendes sagen,Lima hat miserabelste Wirkungsgrad von ca 29%, 71% sind Verluste.Test hat das bewiesen und auch das mit niedrige Feldstärke in diesen Fall um 5,58 kleinere,kann ca halbe Leistung bekommen.Leider meine Bormaschiene konnte grade noch bis 300 Watt Leistung drehen(6 Lampen je 50W),bei 1594 U/min und 12,1V.Bekomme noch mehr heraus aber habe keine Antribsmaschien.
Wirkungsgrad könnte man noch mit Statorumwickeln verbessern wenn man Strom um ca 4A hält aber Spanung so hoch wie möglich.Das habe auch vor zu machen,das kommt in zweite Teil.Bestimmt habe einiges vergessen zu erwenen,auf Fragen antworte gerne.

Grüße Ekofun

[Ekofun]

Hallo,

Grund des ganzes Arbeit ist in wieweit kann man algemein eine Lima für Windradbetrib anpassen.Habe bischen Gerechnet und Wirkungsgrad von diese Lima ausgerechnet,und hoffe das es nicht Fehler ist.

Lima 70A / 12V. R zwischen zwei Fasen ist 0,44 Ohm
P = U*I = 70A * 12V = 840W - Nutzleistung
P1 = 70A * 0,44 Ohm = 30,8V ; 30,8V * 70A = 2156W Verlustleistung - schwer zu glauben
Gesamte Leistung ist 2156W + 840W = 2996W
1% = 29,96W
Dann 840W/29,96W = 28,04% Nutzleistung
Und 2156W / 29,96W = 71,96%(!) Verlustleistung

Jede Mitglied hier in Forum macht bessere Genis als diese,behaupte mal.

Aber Lima ist bilig zu bekommen und so wollte herausfinden wie kann man die manipulieren um mit Windrad zu betreiben.Kosten werden nur bischen Draht.
Es ist klar das man nicht mehr die obere Leistung bekommt,aber auch 500 Watt wäre nicht zu verachten.
Man könnte auch Klauen abschleifen und oben drauf Magnete kleben,denke aber,das Rastung groß wird.
Bei diese Eregungsstrom von 1,02A ist Rastung 0,22N

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Bist du Dir sicher bei den 0,44 Ohm ?
Für eine Lichtmaschine mit 70 A wäre das sehr sehr viel und eigentlich fast nicht möglich.
Nach meinem Wissen liegen Lichtmaschinen dieser Leistungsklasse bei ca. 0,15 Ohm, manchmal auch noch weniger.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Sicher bin nicht,aber rechne mit Wert von 0,22Ohm pro Fase,das hat meine Multimeter angezeigt.Wie genau er ist habe keine Ahnung,steht aber bei Toleranzen +/- 1,2%,dann wäre das 0,21736 Ohm(0,22 Ohm - 1,2%).

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DMM ist mit Namen VC250 von Voltcraft.

Denoch sind Limasverlusten enorm groß,oder?

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Naja wenn der Innenwiderstand nur 0,15 Ohm wäre dann wären die Verluste ja deutlich kleiner.

Du schreibst das du pro Phasenstrang 0,22 Ohm gemessen hast. Nebenbei mal eine Frage, kann dein
Messgerät zwei Stellen hinter dem Komma im niederohmigen Messbereich anzeigen ?
Bei derat niederohmigen Messungen kann der Messfehler naturgemäß sehr gross sein.
Alleine schon wie fest oder locker man die Meßschnüre aufsetzt und wie sauber die Messstellen sind
kann großen Einfluß auf die Messung nehmen aber das wirst du ja wissen.
Hast du vor der Messung die Meßschnüre zusammen gehalten und den angezeigten Messwert vom
Meßergebnis abgezogen ?

Den Wert von 0,22 Ohm hast du dann mal 2 genommen, richtig ?
Hast du auch mal wirklich zwischen zwei Phasenanschlüssen gemessen oder hast du die 0,44 Ohm nur
auf die eben genannte Weise rechnerisch ermittelt ?
Ich frage weil aus den 0,22 Ohm Phasenstrangwiderstand nicht notgedrungen 0,44 Ohm zwischen zwei Phasenanschlüssen werden müssen.
Da eine Lichtmaschine auf eine hohe Stromentnahme ausgelegt sein sollte könnte ich mir vorstellen das
ihre Spulen evtl. im Dreieck veschaltet sind.
Dann wäre der resultierende Gesamtinnenwiderstand nämlich deutlich geringer.

Grüsse

Bernd

[andreas]

Hallo Allerseits,

die Messung so geringer Widerstandwerte im Widerstandsmessbereich eines Multimeters liefert niemals korrekte Ergebnisse ab. Das liegt in der Natur der Messverfahren und der zwangsweise auftretenden Ungenauigkeiten. Ich möchte das mal an einem Beispiel berechnen. Nehmen wir an, das Messgerät hat eine Messgenauigkeit von 1 % in den Widerstandsbereichen und den kleinsten Widerstandsmessbereich von 200 Ohm benutzt man für die Messung. Der angegebene Fehler von 1 % bezieht sich natürlich immer auf den Maximalwert eines Messbereiches, hier 200 Ohm. Diese 1 % machen also bereits 2 Ohm Fehler bei einem Widerstandswert von 200 Ohm aus. Zu kleineren Messwerten hin wird der Fehler nicht etwa geringer, er kann sogar deutlich zunehmen. Denn je geringer der zu messende Widerstand ist, desto stärker machen sich sämtliche Übergangswiderstände im Messkreis bemerkbar.

Um dem Problem abzuhelfen, muss man mit deutlich größeren Strömen messen. Bei großen Strömen hat man große Spannungsabfälle am kleinen Widerstand. Spannungen kann nun so ein Multimeter wirklich sehr gut messen, solange es nicht der kleinste Spannungsmessbereich ist. Die heute üblichen hohen Eingangswiderstände der Multimeter erlauben in diesem Fall sogar eine Messung ohne Verfälschung der Messspannung über die Belastung durch das Messgerät. Und größere Ströme gehen auch recht gut. Allerdings muss man bei der Strommessung darauf achten, dass der Innenwiderstand des Strompfades im Messgerät einen Einfluss auf den Strom selber haben kann. Um diesen Fehler gering zu halten, wird in den Strommesskreis ausser dem zu messenden Widerstand und dem Messgerät noch ein weiterer Widerstand eingefügt, der deutlich größer als der zu messende Widerstand plus Innenwiderstand des Messgerätes ist. Diese Hinweise sind besonders wichtig, wenn man nur ein Messgerät zur Verfügung hat, womit man nacheinander Strom und Spannung misst.

Soviel zur Theorie, nun ein praktisches Beispiel:

Es soll ein niederohmiger Generator vermessen werden, Innenwiderstand vermutlich unter 1 Ohm. Als Hilfsmittel benötigt man noch einen dicken Draht-Widerstand (5 bis 10 Watt) mit etwa 10 Ohm (5 oder 20 oder so ähnlich tun es auch, ebenso ist eine 5- bis 20-W-Kfz-Lampe geeignet) und einen brauchbaren 12-V-Akku oder eine ähnliche Gleichspannungsquelle, die einige Volt bei einigen A abgeben kann.

Zur Strommessung werden alle Zutaten in Reihe geschaltet (Messgerät auf Strommessung, höchster Bereich gesteckt/geschaltet) und der Strom abgelesen und notiert. Es dürfte sich ein Wert um 1 A herum ergeben. Die Messzeit bitte kurz halten (einige Sekunden), damit der Akku nicht zu stark in der Spannung einbricht. Diese Messung kann man drei- bis fünfmal wiederholen, jeweils eine Minute Pause einhalten. Sind die Ergebnisse gleich, ist man fertig. Sind sie unterschiedlich, Kontakte kontrollieren und ggf. einen besseren Akku verwenden, der nicht gleich mit der Spannung runter fällt.

Zur Spannungsmessung werden die beiden im Messgerät steckenden Messleitungen aus diesem heraus gezogen und zusammen gesteckt. Damit ist der Messkreis wieder geschlossen. Das Messgerät wird nun auf Spannungsmessung gesteckt/geschaltet mit zwei weiteren Messleitungen direkt am Generator angeklemmt. Direkt heißt direkt auf dem Draht, der aus dem Generator kommt. Wenn am Drahtende die bisherige Schaltung angeklemmt ist, so sollte die Spannungsmessung unmittelbar daneben auf dem selben Generatordraht erfolgen. Nun wird die Spannung am Generator gemessen, wieder mehrfach in gleichem Zyklus von Messung und Pause. Es dürfte sich eine Spannung von einigen hundert mV ergeben.

Damit ist die Messung beendet. Nach der bekannten Formel R=U/I wird der Widerstand des Generators ausgerechnet. Es werden dort die Grundwerte eingesetzt, also 1 V/1 A=1 Ohm.

So eine Messung ist um Längen genauer als das pure Anklemmen eines Multimeters an einen zu kleinen Widerstand.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo Bernd,

DMM kann nur eine Stelle hinter komma anzeigen.Bei geschlossenen Klemmen geht Anzeige auf 0,1 dann nach ca 10 Sek. auf 0,0,dann wieder auf0,1. Glaube das von 0,22 Ohm soll 0,1 abzihen,bleibt also 0,12 Ohm pro Fase,und das ist dann 0,24 Ohm zwischen 2 Fasen.Glaube das er in Stern geschlossen ist sons muste noch mehr Drehzahlen pro minute haben.Hab schon irgendwo geschrieben das mit solchen Geräten sehr schwierig ist und ungenau kleine Wiederstände messen,habe aber keine andere Gerät.

Bei 0,24 Ohm ist dann Verlustleistung 1176 Watt und 840Wat Nutzleistung.Zusammen ist das 2016 Watt.1 % = 20,16W.
Nutzleistung ist 840W / 20,16W = 41,66%
Verlustleistung ist 1176W / 20,16W = 58,33%.

Nutzleistung ist um ca 11% gestiegen aber ist noch immer nicht akzetabel,nur eben für Autos und anscheinend ist denn Herstellern egal das Leute ca 3L teueren Spritt für nichts verbraten müssen.Gut,Lima muss klein sein,aber mit so wenig Eisen kann sie keine Gute Wirkungsgrad haben.Ein 2 KW E-Motor hat Eisenpaket von mindest 10 Kg mit Leufer wiegt er um 16 Kg.Rest ist Geheuse.

Stator von Lima ohne Draht wiegt ca um 250gr,werde ihn wiegen,aber kaum ist er schwerer.Wenn er mindest doppelte Menge Eisen hätte dan wäre Wirkleistung über 60%,glaube ich,und diese 12mm mehr machen keine Probleme für Auto,glaube ich.

Wie auch immer,heute habe Wicklung herausgenommen,und werde ihn neu wickeln.Dann ist Lima so gut wie möglich manipuliert und mal gucken was da passiert.Das dauert aber paar Tage,irgendwie bin sehr träge geworden,früher konnte schneller arbeiten.

Grüße

Ekofun

[Ekofun]

Hallo,

Stator ist vorbereitet für neue Wicklung.Bin der Meinung das man mit Spanung höher gehen sollte und mit Drehzah runter,um auf diese Weise Wirkungsgrad anheben.So habe gedacht auf Einspeisunggeräte aber weis nicht welche Spanung(Anfang)die hben müssen,gibt verschiedene,und welche Leistung die "normale" haben,bezichungsweise Amperzahl.Wenn ich diese Angaben habe kann besser Wicklung berechnen.Da denke an H.Bernd,hat meiste Erfahrung mit solchen Geräten.

Lima hatte 12 Windungen pro Spule mit 1,5mm dicke Draht.Stator Abmessungen: Joch = 5mm dick,Nuthöhe 12mm,Zahnhöhe 12mm,Packetbreite(L) = 26,7mm, D innen = 94,1mm,Dausen 128,2mm und 36 Nuten.Viel zu viel wenig Eisen,wenn Joch mindest 10mm höhe hätte werde Wirkung um einiges besser.

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Grüße

Ekofun

[Bernd]

Der günstigste gute Einspeiser, der Windmaster 500, fängt ab ca. 35 Volt an einzuspeisen.
Maximal kann er 550 Watt abgeben.

Bin der Meinung das man mit Spanung höher gehen sollte und mit Drehzah runter,um auf diese Weise Wirkungsgrad anheben.

Mit Drehzahl runter und gleichzeitig den Wirkungsgrad verbessern ist ein Ding der Unmöglichkeit.
Der Wirkungsgrad lässt sich bei gegebenen Generatordimensionen/Spulenvolumen nur über die Erhöhung der Drehzahl steigern.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

o.k. aber ich dachte weil ich Spanung erhöhe muss auch Windungszahl erhöhen,damit ist Drehzahl kleiner, Strom ist auch kleiner und damit auch Verlust Leistung kleiner.Auch gesammte Leistung ist kleiner das ist mir auch klar aber denke so wird Wirkungsgrad besser als vorher.Als Beispiel denke so Neue Leistung 400 Wat und 100 Watt Verlust dann ist Verlustleistung 20% und Wirkleistung 80 %.Ob ich so was schaffe ist hingestellt soll nur ein Beispiel sein wie ich das gedacht habe.Auf diese Weise bekomme ich Hohe Leistungen nicht,aber 400 Watt ist immer hin etwas.

Grüße

BEkofun