Gemeinsame Planung einen Scheibengeni

[OPTI-Maler]

Hallo

Kann man das nicht mit 20mm Alu machen aus dem ich auch meine Halterungen gemacht habe, und mit 3mm Eisen platte anschrauben die Speichen kann man doch mit einem Plasmaschneider schön ausschneiden lassen so das man so wenig wie möglich Gewicht hat.??
Das sind Alu Platten hoch fest aus dem Maschinenbau sind absolut Plan aber auch teuer 250€ pro qm:-(
Lg Udo

[herbk]

Hi Udo,

Kann man das nicht mit 20mm Alu machen

machen kannst Du das... aber
a. werden auch bei 5mm Magnetdicke 3mm Stahl als Rückschluss nicht ganz reichen
b. ist ohne die schrägen Streben auch 20mm AlMgPbCu nicht steif genug.

Mach einfach den Test den ich Ekofun vorgeschlagen habe... - kannst auch die 20er Platte nehmen...

[Ekofun]

Hallo Herbert,

Deine Konstrukzion gefällt mir,die kann das alles aushalten und verschiebt sich nicht.Und auf diese Weise wird Geni um ca 70 Kg schwer.Zeichnug finde sehr gut.

@ Udo,

3mm Fe ist zu schwach und man verliert dadurch ca 40% Flußdichte und Feldenergi fast die Hälfte.Und wir kempfen um jeden mT.
Hier die Simulationen,zuerst Fe = 10mmdick und dann 3mm dick,man sieht deutlich Verluste bei Flußdichte und E-dichte.

Udo 11 200x30x30D=800mm.jpg (280.53 KiB) 7792-mal betrachtet

Udo 11-1 Feldenergie D=800mm.jpg (268.22 KiB) 7792-mal betrachtet

Udo 11-3 200x30x30 Fe 3mm dick.jpg (130.45 KiB) 7792-mal betrachtet

Udo 11-4 200x30x30 Fe 3mm dick.jpg (101.69 KiB) 7777-mal betrachtet

Dünne Scheibe bringt Verluste der magnetischen Werten.
Mit diesen Magneten,16 Stück pro Scheibe (32 Stück gesammt) und 4 Spulen pro Fase habe eine Scheiben D von 800mm.
Und ohne Übersezung,aber erleutere das nicht weiter weill Magneten zu teuer sind.
Diese 32 Stück werden kosten 4224 Euro,das ist einfach zu viel für uns kleine Leute.Die können aber Theoretisch 40 KW bringen.

So werde weiter versuchen mit 800-er Scheibe was gescheites berechnen....

Grüße

Ekofun

[herbk]

Guten Morgen Ekofun
hast Du bei den sehr hohen Magneten der 800er Scheibe schon mal noch dickere Rückschlußscheiben simuliert? Ich denke da ist noch "mT Erhöhungspotential"

[Famzim]

Moin

Ein paar Gedanken zur Scheibendicke.
Die Scheibe soll möglichst ohne Verluste der Feldstärke, das Magnetfeld, von Magnet zu Magnet leiten.
Das geht am besten unterhalb der Sätigung des Materials.
Eisen kann das bis etwa 1,2 Teslar, das würde ich aber nicht unbedingt ausnutzen.
Das zu leitende Feld tritt aus der Magnetfläche aus, und wird haubtsächlich vom Luftspallt bestimmt.
Geht man von 0,7 T an der Austrittsfläche aus, spielt es keine Rolle "wie DICK" die Magnete sind, sondern nur "wie BREIT" sie sind, da das Feld zur Seite geleitet wirt.
Die Dicke der Scheibe kann dadurch nach rechts und links das Feld ableiten .
Ausserdem kann das Feld bis zu 1 oder 1,2 T ohne grösseren Widerstand von Ihr geleitet werden.
So reicht , über den Daumen gerechnet , etwa 1/3 der Magnetbreite schon aus.
Ist der Ring jedoch breiter als die Magnete lang sind, oder eine durchgehende Scheibe ist, teilt das Feld sich auch in der Breite (zum Radius) darin aus.
Dadurch kann der Rückschluß noch weiter dünner gewählt werden.
Die Feem Bilder zeigen diesen Zusammenhang auch sehr deutlich an.
Für den Rückschluß ist somit nur die Feldstärke und die Magnetbreite wichtig, nicht die Magnetdicke.

Gruß Aloys.

[herbk]

Danke Aloys - schön erklärt

[Ekofun]

Hallo Herbert,Hallo zusammen,

ja,habe von 10mm dicke auf 12mm dicke gegangen hat sich nichts geendert,blieb gleiche Flußdichte,also 10mm reicht es aus.Denke wenn ich Luftspalt auf 14mm runter seze dann bekomme ca 0,76 T,probiere das auch aber denke mit diesen Magneten wird keine in Forum Geni bauen,einfach zu teuer. Das war Variante 1,jetzt kommt Variante 2:

Magneten: 40x18x10mm ,17 Sp pro Fase = 51 Spulen gesamt.Magneten 68 pro Scheibe aber da in diesen Versuch 2 hintereinander kommen,brauche ich 136 Stück pro Scheibe,gesamt sind es 272 Stück.Ab 150 Stück kostet eine 3,91 Euro und die sind N45.
So sind dann 80x18x10mm und 17Spulen pro Fase,LSP = 14mm D = 820mm ausen,D-Rech. = 740mm.
B = 0,5 T und Joul ist 2,17.Da in FEEM keine Mags sind mit N45 habe Simu mit N40 gemacht,so denke das B ca 0,55 oder mehr ist.Habe gerechnet mit B = 0,53 T. Hier die Simu..

Udo 14 40x18x10 N45 2 hintereinander LSP14mm.jpg (304.61 KiB) 7758-mal betrachtet

Udo 14 40x18x10 N45 2hintereinander LSP 14mm.jpg (302.97 KiB) 7758-mal betrachtet

Pro Spule brauche 13,7V und 52 Windungen gewickelt mit 4 x 1,1mm dicke Draht,dann ist Wirkung 96%.

U = 0,53* 0,08*52*4,48*1,41*17*1,73 = 409,6 V ohne Übersezung,bei 13m/s wind,Windrad = 115,7 U/min.
U = 0,53* 0,08*52*1,37*1,41*17*1,73 = 125,2 V bei 4m/s Wind.

Kosten für Mags = 1063,52 Euro,möglich wäre das man solche Menge noch biliger bekommt,sollte man anfragen.

http://www.magnet-magnete.eu

Dann habe Simu gemacht mit gleichen Magneten aber 2 aufeinander,und das lohnt sich nicht,sollte Variante 3 werden aber gefählt mir nicht,hier die Simu:

Udo15 40x18x20 2aufeinander Lsp 14mm.jpg (258.88 KiB) 7758-mal betrachtet

Udo 15-b Feldenergie.jpg (258.24 KiB) 7758-mal betrachtet

Sogar bei E-dichte geht hälfte verloren es bringt nichts so habe diese Variante nicht beendet.

Grüße

Ekofun

[Manfred]

Hallo Ekofun,

ich könnte mir eine Konstruktion aus Mineralguss vorstellen. Wobei die Rückschlussscheibe,Armierung und Magnete mit eingegossen sind. Aus Mineralguss werden ganze Maschinenfundamente hergestellt. Diese Bauart ergibt eine hohe Steifigkeit der Konstruktion. Die vorgeschlagene Versteifung des Rotors ist ein muss. Gute Infos zu Mineralguss hat die Tante google.

1500mm Geni.jpg (13.28 KiB) 7753-mal betrachtet

Eine Drehbank zur Bearbeitung von solchen Teilen in dieser Größe steht hier um die Ecke, aber das kostet auch alles auch richtiges Geld.
Mineralguss in der Form von 12mm Platten werden demnächst für einen kleinen Scheibengeni mit einem Getriebe i:4 bei mir verarbeitet.

Grüße Manfred

[herbk]

Hi Manfred,

manchmal braucht man einen kleinen Anstoß um aus der Betriebsblindheit 'rauszukommen...

Vielen Dank für das Stichwort "Mineralguss" - zu meiner "Polyesterzeit" hieß das noch Polybeton und ich hab' sogar einiges an Maschinenteilen daraus hergestellt. Inzwischen war mir der Werkstoff vollkommen entfallen...

Für Teile wie einen Genirotor wird man allerdings Armierungen einbringen müssen, denn Mineralguss hat ja doch wesentlich schlechtere Werte bei der Zugfestigkeit und dem E-Modul. Auch die schlechte Wärmeleitfähigkeit ist m.E. bei einer Genischeibe eher ein Nachteil, weil wir ja die produzierte Wärme möglichst schnell/gut weg bekommen wollen.

Für mein "Portalfräsenprojekt" werde ich mir da aber definitv ein paar Teile daraus herstellen, denn da überlege ich schon seit Monaten wie ich das am besten mache...

[Bernd]

Interessantes Material das ich, ohne es zu wissen, in ähnlicher Form im Badezimmer als Waschtisch habe.
Durch die große Menge an Sand bzw. Füllstoff ist es bestimmt auch recht preisgünstig.

Als Träger für die Eisenringe und Magnete muss es auch nicht mal wärmefest oder gut wärmeleitfähig sein.
Ob es aber dauerhaft der tonnenschweren und ständig wirksamen Anziehungskraft der Magnete gewachsen wäre ohne
sich nach und nach zu verformen wäre evtl. noch zu klären denn im Prinzip ist es ja auch nur ein Kunststoff.

Ob man es auch als Trägerscheibe für die Spulen einsetzen könnte wäre sicher von den magnetischen Eigenschaften
der Füllstoffe abhängig.

BTW. was spricht eigentlich gegen normalen Beton ? Mineralguß ist ebenso schwer wie Beton. Vermutlich ist Mineralguß stabiler ?


Grüsse

Bernd