Statorvarianten

[Martin B.]

Hallo,

ich hoffe ihr könnt mir helfen. Ich bin in meinem Studium dabei einen Scheibengenerator auszulegen und beim Ideensammeln kam mein Projektleiter auf die Idee die Spulen nicht direkt von dem Magnet durchfluten zu lassen (siehe Bild). Somit könnte man die ungenutze Kupferlänge zwischen den Schenkeln einer trapezförmigen Scheibe einsparen und die komplette Spule nutzen. Würde denn der grundsätzliche Aufbau (Variante 1) funktionieren oder ist dort ein Denkfehler drin?
Und ist es denn möglich die durchflutete Spule zu vergrößern (Variante 2) und so mehr Energie zu gewinnen?

MfG Martin

[Erzstrom]

Hallo Martin B, der magnetische Fluß in Gauß und eine Spule bringen die Leistung Die Spulen nicht direkt durchfluten zu lassen sowie die ungenutzte Kupferlänge einzusparen was ist darunter zu verstehen. Falsch ausgedrückt und Denkfehler? Glück Auf

[Ekofun]

Hallo Martin B.,

Ihre Zeichnung hab so verstanden: Spule steht auf Spulenkörper der Links eine Kopf hat,die ist auch zimlich dick.Wenn das so ist dann sollte Spule auf Eisen sizen und wenn Magnet fährt über dann wird in Spule Spanung induziert,so habe das Bild verstanden.Dann ist er aber nicht Eisenloser.

Ich glaube dass man nicht Wirkung bekommt wie bei normalen Ausführungen.Beste Induktion geschieht wenn Magnet genau breit ist wie Spulenloch.

DSCI0079.JPG (274.54 KiB) 13342-mal betrachtet

Magnetlänge kann auch sein wie Spulenlänge aber ist nicht notwendig diese Spulenbereich hat kein Wirkung,im Spulenköpfen wird nicht Spanung induziert weil Magnet schneidet Kupfer nicht unter 90 Grad,er fährt längst mit Leiter über.Nur im Schenkel wird Spanung induziert,da werden Leiter unter 90 Grad geschnitten.Und Luftspalt wird größer somit auch Flußdichte kleiner,damit auch gewonnene Spanung.So denke ich,bin nicht unfellbar,kann auch sein das ich Ihre Zeichnung falsch gedeutet habe,warten Sie auch auf andere Meinungen.

Grüße

Ekofun

[Martin B.]

Danke für die Antworten,

noch zur Erklärung: Dieser "Zahn" auf dem die Spule sitzt müsste dann ja aus Eisen sein. Und wir haben überlegt ob sich durch die gezeigte Anordnung, die von Ekofun gezeigten, unnutzbaren Teile der Spule nutzen lassen. Und da ich nur Maschinenbauer bin dachte ich mir kann vielleicht hier jemand erklären ob das funktioniert oder nicht.
Also die Spule soll nicht direkt von dem Magneten durchdrungen werden. Der Magnet soll in dem "Eisenzahn" ein Magnetfeld induzieren und dieses induzierte Feld wollen wir nutzen.
Wegen dem Mehr an Eisen weiß ich nicht ob das störend für uns wird. Wir wollen damit einen Motor im Inselbetrieb betreiben. Ist viel Eisen denn schädlich bei sehr hohen Drehzahlen (max. 130000 U/min)
Und kennt sich vielleicht jemand mit der Berechnung von Scheitelströmen in mehrphasigen Systemen aus? Also nicht nur drei Phasen, wir denken so an 10 oder mehr Phasen.

Gruß Martin

[andreas]

Hallo Martin,

sehr hohen Drehzahlen (max. 130000 U/min)

für solche Drehzahlen dürfte ein Scheibengenerator ungeeignet sein, den reißt es auseinander. Dort sind eher rundstabförmige Rotoren mit sehr kleinem Durchmesser angebracht.

MfG. Andreas

[Ekofun]

Hallo Martin,

Auf diese Weise geht das Spule soll dann auf Eisen ligen.Nur,bei solchen Drehzahlen wo Sie bekommen Frequenzen von einigen Khz denke mir das Eisen träge ist,dann sollten schon Ferriten sein.Auch werde Schwirigkeit bei diesen Umdrehungen(das sind 408 m/s bei einem Leufer von 6 cm Durchmesser bei 130000 U/min) bei Lagerung,da entstehen enorme Flihkräften die imstande sind alles zerreißen.

Was betrift Verkettungs rechnungen bei Mehrfasigen Maschienen,denke das man nehmen kann Wurzel aus Fasenzahl.Z.B. bei drei Fasen ist er Wurzel aus drei,bei 6 Fasen kann er Wurzel aus 6 sein.Leider solche Daten stehen in keinen Buch die ich habe aber logisch werde das sein.

Grüße

Ekofun

[Martin B.]

Hey,

also die Scheibe ist so ausgelegt das sie die maximalen Geschwindigkeiten von 350m/s bei einem Läuferdurchmesser von 48mm aushält. Die Lagerung wurde extra darauf abgestimmt bzw is in der kleingasturbine enthalten.
Die hohe Frequenz wollten wir direkt nutzen in dem wir die vielen phase nur mit Dioden/Mosfets gleichrichten und uns so extra glättungselektronik sparen.
So stellen wir uns das jedenfalls vor, obs funktioniert werden wir sehen.

Gruß

[Bernd]

Das schwierige bei einem Generator für extremst hohe Drehzahlen ist, wie schon angesprochen, die erzeugte Frequenz.
Hohe Frequenzen sind bei eisenlosen wie eisernen Konstruktionen (so wie ihr das vorhabt) sehr hinderlich.

Eisen, auch fein laminiert, scheidet in so einem Falle nach meiner Einschätzung völlig aus.
Wenn es ferromagnetisch gefüllte Spulen sein sollen dann wohl nur mit Ferriten.

Grüsse

Bernd

[andreas]

Hallo Martin,

ich habe Probleme, mir diese Konstruktion praktisch vorzustellen. Bei knapp 5 cm Scheibendurchmesser sind nur winzige Magnete einsetzbar, ebenso winzig würden die Spulen sein. Und dann viele Phasen? Wo will man die nötigen Spulen unterbringen? Das geht doch nur mit ganz dünnen Drähten und wenigen Windungen. Bei der hohen Umfangsgeschwindigkeit mag schon einige Spannung herauskommen, aber an Strom und Leistung dürfte es klemmen.

Ansonsten ermangelt es der dargestellten Statorzähne am Querschnitt. Gerade bei so hohen Frequenzen sollte man auf Kerne verzichten und nur mit mehrdrähtigen Spulen arbeiten.

Wenn das eine normale zylindrische Rotorkonstruktion wäre, hätte man viel mehr Freiheiten bezüglich der Statorgestaltung. Man kann in die Länge gehen und so auch eine gute Leistung erzielen, Platz für den Draht wäre ausreichend vorhanden. Der Scheibengenerator ist an sich eine Sonderkonstruktion für geringe Drehzahlen bei großem Durchmesser. Bei hohen Drehzahlen und geringem Durchmesser verkehren sich seine Vorteile ins Negative.

Für welchen Leistungsbereich ist diese Konstruktion angedacht?

MfG. Andreas

[Martin B.]

Moin,

angedacht ist eine Leistung von 10kW bei 72V. Und es sollte eben ein Scheibengenerator werden, da ich im ersten Schritt eine Wirbelstrombremse dimensioniert hab, um die Kleingasturbine zu belasten.
Da es eh alles einzelne Phasen sind wollt ich die Spulen auch überlappend gestallte, wenn ich den Standardaufbau nutze, was ja scheinbar der Fall sein wird.
Könnte man die nötige Strombelastbarkeit auch durch mehrere parallele Drähte erreichen, oder funktioniert das nur mit größeren Durchmessern?

Gruß Martin