Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduktiv?

Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduktiv?

Beitragvon herbk » Do 21. Nov 2013, 21:20

Hallo Genispezis,
ich glieder das jetzt mal aus meinem "Geni thread" aus, damit es etwas übersichtlicher bleibt...

Bestimmt hat sich ja der Eine oder Andere von Euch schon meine Kalkulationstabelle zur Berechnung aller möglichen Faktoren eines Generators angesehen.
Ich habe darin etliche Formeln umgesetz die Ihr mir (und anderweitig im Forum) genannt habt umgesetzt und bin mit der aktuellen Version der Tabelle auf ein interessantes Detail gestossen:
Zu viele Tesla - wobei ich mit "zu viele" einen Wert von 0,2 bei einer Stromdichte von 4 meine - können praktisch nicht genutzt werden :shock:

Wie komme ich darauf?
In meiner Tabelle sehe ich relativ viele Werte auf einmal, unter anderem auch welcher Strom bedingt durch die Drahtdicke maximal erlaubt ist.
Hier gibt es Differenzen zwischen dem maximal nach I = U / R "machbarem" und dem was der verwendete Draht maximal auf Dauer verträgt. Egal welchen Faktor ich ändere, Drahtdicke. oder parallel gewickelte Dröhte, der erzeugbare Strom liegt immer über dem für den Draht zulässigen. Einzig wenn ich mit der Flußdichte auf einen Wert von <= 0,19 gehe bleibt der Strom in einer Größe die der Geni auch dauerhaft verträgt.

Es gibt jetzt 2 Möglichkeiten (wie (fast) immer ;) ):
Entweder ich habe eine Fehler in der Tabelle durch falsches Umsetzen der Formeln (wo ich aber nicht recht dran glaube, denn a. sind die nicht so komplex und b. hab ich jetzt schon ne ganze Weile kontrollgerechnet) oder ab 0,2x Tesla glühen früher oder später die Drähte.... :cry:

Aber weil man ja immer die eigenen Fehler am schwersten findet währe es schön wenn Ihr die Tabelle mal benutzen und evt manuell kontrollrechnen könntet... - aktuelle Version hängt hier an....
Eingaben sind nur in den gelben Feldern nötig, anders oder nicht hinterlegte Felder enthalten Formeln die im Falle einer Eingabe verloren gehen. Falls Ihr irgendwo was findet was nicht richtig berechnet wird bitte sagen, damit ich es korrigieren kann.
Dateianhänge
erw._Spannungsberechnung.ods
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erw._Spannungsberechnung.xls
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Gruß Herbert
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon vm » Do 21. Nov 2013, 21:39

Hallo Herbert

Dafür habe ich gerade keine Zeit aber ein 1mm^2 Kupferdraht sollte in einem Geni nur mit 4 Ampere belastet werden ( kurzzeitig 6 Ampere )

Sonst bekommst du die Wärme nicht aus dem Geni und der Widerstand steigt erheblich !siehe Drahttabelle von Ekofun

Du bekommst auch 100A durch 1mm^2 wenn du ihn ausreichend kühlst !!!!

mfg.Volker
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon Bernd » Do 21. Nov 2013, 22:05

Ohne jetzt nachvollziehen zu können wieso 0,2T (ein furchtbar niedriger Wert) ein Problem darstellen könnte ist es zumindest so
das hohe Teslawerte (hohe, nicht 0,2T) meist auch einen geringen nutzbaren Spulenraum/Spulenvolumen im Generator nach sich ziehen.
Ein geringes nutzbares Spulenvolumen zieht dann unter Umständen hohe Strombelastungen der verwendeten Drähte nach sich.

Wie schon gerade vor kurzen in einem anderen Thread angesprochen ist gerade das ein Vorteil von grösseren Luftspalten mit
entsprechend dickeren möglichen Querschnitten und dabei ist der Verlust an magnetischen Fluss bei höheren Luftspalten schon berücksichtigt.
Der Generator bringt dann keine Mehrleistung, verträgt aber höhere Stromstärken.


Grüsse

Bernd
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon Querdenker » Do 21. Nov 2013, 22:11

@ Herbert!

Ich hatte mich an anderer Stelle heute Abend meine persönliche Meinung bezüglich Formeln und Berechnungen etc geäußert. Alles zu "verformeln" und berechnen zu wollen ...Muss auch ganz einfachen Fragen und Grundsätzen standhalten müssen....
Sollte einer kluger Mensch beraubten , dass ein Kupferdraht mit in einem zu starken Magnetfeld , welches seine Belastungsgrenze übersteigt,,, Schmilzt ! oder durchbrennt ,
Hat er selbstverständlich RECHT! ( geht auch ohne Formelnachweisrechnen....)
Wenn er dann aber keinen Zweiten oder dritten Draht ...etc daneben zulassen will weil er sagt, DASS geht nicht nicht erlaubt ,,, wie soll das den gehen ..usw!
Klingt das für mich "KOMISCH" so wie "Dummschwätzer" ......
(Ich weiß ich schieße mich heute noch VOLL ins AUS!) :(
Was ich damit sagen will wenn für ein Draht "zu viel" Tesla /Feldstärke vorhanden ist ...lege ich einen , zwei /mehr nebenan ( mit rein in das Feld) ..!
Und warum sollten sie jetzt nur auf ein kleinen Draht gehen die ganze "Feldstärke"?!? Spätestens da kriegste von so einem "Dummschwätzer" keine oder nur eine blöde Antwort. ;)
..

Wieder mal so ein Schnellschuß aus der Hüfte... ( Der letzte Dummschwätzer, der mir blöde gekommen ist, siehste Ergebnis in "Master of Desaster", ich konnte schon nicht mehr lachen------war so geschockt, dass ich erst am nächsten Tag die Fotos gemacht habe......traurig!) :(

Formeln sind gut und nützlich nur man muß WISSEN wie man sie anwendet!

Eine richtige Formel falsch angewendet ( mit den falschen Werten ...etc ) kommt nur Mist raus!

Ich finde es aber trotzden gut , was Du hier versuchst...Endlich mal "zu klären" ....Grundlagenwissen zu schaffen , auf das man aufbauen kann. ;)

Netten Gruß Detlef
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon Querdenker » Do 21. Nov 2013, 22:12

UPS

Klappe halten wäre wohl doch besser..!!!
SORRY!
bin schon weg!
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon Bernd » Do 21. Nov 2013, 22:13

Jo Detlef du bist jetzt wirklich (endlich) wech. Ich wusste das du dich nicht bessern würdest.
So einen komischen unbelehrbaren Spinner der ständig nur Müll und Unwahrheiten postet braucht mein Forum nicht.

Schau mal ins Kleinwindforum und beschwer dich dort über mich, die sind das schon gewöhnt und freuen sich immer auf Neuzugänge die hier raus geschmissen wurden
und sicher freuen die sich auch über deine jedem "Dualscheibengenerator weit überlegenen" Generatorideen. :)
Aber mach dich vorher wenigstens mal ein klein bisschen schlau wie die physikalischen Grundlagen aussehen und wo ihre Grenzen sind und wo das Träumen beginnt.


Letzte Grüsse

Bernd
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon herbk » Do 21. Nov 2013, 22:15

Hi Volker,
Du bekommst auch 100A durch 1mm^2 wenn du ihn ausreichend kühlst
na ja, ich hab grad weder flüssigen Stickstoff noch Sauerstoff im gleichen Zustand zur Hand... ;)
Aber ernsthaft: ich bau halt gern Sachen die auch halten... :)

Dafür habe ich gerade keine Zeit aber ein 1mm^2 Kupferdraht sollte in einem Geni nur mit 4 Ampere belastet werden ( kurzzeitig 6 Ampere )
Genau das ist es was ich meine: bei mehr als 0,6m/s Umfangsgeschwindigkeit des Magnetfeldes bringt eine mit 0,35 Tesla beaufschlagte Spule schon mehr als 4A.
Bei "meinen" 265mm Durchmesser und 80U/min sind schon 7,32A verfügbar und bei 160U/min (das sind 2,2m/s) bereits 14,6A!
Gruß Herbert
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon Bernd » Do 21. Nov 2013, 22:20

bei mehr als 0,6m/s Umfangsgeschwindigkeit des Magnetfeldes bringt eine mit 0,35 Tesla beaufschlagte Spule schon mehr als 4A.

Wie kommst du denn darauf ? Im Kurzschluss oder wie ?
Wieviel Ampere fliessen ist doch von der Last abhängig, nicht vom Aufbau des Generators und auch nicht von der Höhe des magnetischen Flusses im
Spulenbereich.

Lass den Generator schneller drehen dann kannst du die angepeilte Leistung mehr aus der ansteigenden Spannung als aus dem Strom generieren.


Grüsse

Bernd
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon herbk » Do 21. Nov 2013, 22:41

Hi Bernd,
ja natürlich sind das Kurzschluss- bzw Maximalleistungen.... Ist schon klar dass ich die nicht ausreizen sollte, nur dass die Diskrepanz zwischen erzeugbaren und nutzbaren Strom so groß ist hat mich überrascht...
Ich werde die Tage naoch ein paar Berechnungen mit anderen Spulendicken machen und noch mehr vergleichen.

Und noch mal: es kann gut sein dass da ein Fehler in der Tabelle steckt - wenn ja währe es schön wenn Ihr mir helft den zu finden.
Gruß Herbert
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Re: Generatorauslegung - Ist hohe Magnetdichte kontraproduk

Beitragvon Bernd » Do 21. Nov 2013, 22:51

Mal ehrlich Herbert, jeder Generator brennt durch wenn du seine Spulen kurz schliesst und stark genug an seiner Welle drehst.
Dabei ist es relativ egal ob die Drähte dick oder dünn sind denn dicke Drähte ergeben im Kurzschlussfall einen höheren fliessenden Strom
und damit mehr Leistung = brennt trotz dicker Drähte durch.

Auch die "Kurzschlussleistung" ist nur ein theoretischer Wert zum Bestimmen der möglichen theoretischen Maximalleistung und selbst dieser Wert
ist docheher ein recht theoretischer Wert an der Grenze des machbaren. Er schafft aber einfache Vergleichbarkeit zwischen Systemen.
Grundsätzlich gilt, je mehr Spannung man in eine Wicklung bringt, umso besser. Natürlich dürfen dafür die Drähte nicht dünner werden als nötig.


Grüsse

Bernd
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