Baubericht eisenloser Ringgenerator, Großversion

[miniwindi]

3- oder 4- Phasen wären bei 48 ja durchaus drin, 5- wohl nicht unbedingt.
Da das auf dem feststehenden Teil verschaltet wird - bist Du da ja flexibel. Ich kann es kaum erwarten, das Ergebnis zu lesen und evt. dann auch mal zu sehen. (wie wahrscheinlich alle die hier mitlesen)

[Bernd]

was die 5 Phasen angeht irrst du, ist aber nur zu verständlich weil bei diesem Generator alles
etwas anders ist. Erklärung:

48 Magnete ergibt erstmal nur 24 Spulen da eine Spule immer über zwei Magnete reicht, siehe folgendes Foto
vom kleinen Erprobungsgenerator:



Falls ich 5 Phasen bauen wollte, würde ich die "einfache" Spulenvariante verbauen, genau so wie man
es vom Scheibengenerator her kennt, also keine Überlappungen der Spulenschenkel sondern einzelne
Spulen.
Bei 5 Phasen hätte man dann 1/6 weniger "Einzelspulen" als Magnetpaare. (Immer 2 Magnete pro Spule)
Durch das " 1/6 weniger" stellt sich der nötige Phasenversatz ein.
Bei 4 Phasen wäre es 1/5 weniger, bei 3 Phasen 1/4 weniger Spulen als Magnetpaare.

Das würde bei 5 Phasen bedeuten: 24 Magnetpaare minus 1/6tel = 20 Spulen
Diese 20 Spulen auf 5 Phasen aufgeteilt ergäbe 4 Spulen pro Phase.
Vorteil bei 5 Phasen und den "einfachen" Spulen = man bekommt ca. 10% mehr Kupfer zum Einsatz
gegenüber vergleichbaren 3 Phasen Aufbau. Warum mehr Kupfer ? Bei 3 Phasen wären es 1/4 weniger
Spulen und nicht 1/6 weniger Spulen als Magnetpaare. 1/4 weniger ergibt dann nur 18 Spulen.
5 Phasen Nachteil = man hat mehr Diodenverluste.

Sicher alles sehr verwirrend.... aber so ist es nunmal.
Es bleibt ja noch die ursprünglich angedachte Wickelform mit sich überlappenden Spulen.
Da muss dann lediglich die Magnetanzahl durch 2 teilbar sein, mehr Bedinungen sind nicht einzuhalten.
Leider ist dabei der Wicklungsaufbau innerhalb einer Spule aber aufwändiger.

Ich habe nach langen hin und her, Max wird das leidvoll bestätigen können, 48 Magnete gewählt obwohl
der Abstand zwischen zwei Magneten ziemlich eng wird, weil mir dann viele Optionen offen stehen.
Auch 3 Phasen würden bei 48 Magneten passen. 4 Phasen passt nicht.
Vermutlich werde ich 3 Phasen bauen.

Grüsse

Bernd

[miniwindi]

Hallo Bernd,
Deiner Rechnung kann ich im Moment nicht mehr folgen (ist wohl schon zu spät heute, habe letzte Nacht nur 3 Std. geschlafen).
Ich muß da dann doch mal die alten Beiträge mal durchschauen ...

Ich warte mal auf Deine 1. echte Spule, wie die aussieht - egal, wie viele Phasen, und vor allem die Apparatur zur Wicklung der Spulen.
Viele Grüße Herbert

[Bernd]

Ja ich werde zunächst einige, mindestens zwei, Testspulen wickeln und anhand derer Ergebnisse festlegen
wie die endgültigen Spulen erstellt werden müssen. Einfach wird die Wicklei jedenfalls nicht.
Oder sagen wir besser sie ist zeitaufwändig.

Die "Apparatur" wird recht einfach sein, ein Stück Holz, quasi ein Kreisabschnitt eines 60,5cm Kreises mit 4,4cm Stärke.
Stell Dir eine Holzscheibe mit diesen Durchmesser und dieser Dicke vor und daraus dann ein Randabschnitt.
Das baue ich mir aus Holz und darauf wickle ich dann den Draht.

Grüsse

Bernd

[Wind_Stefan]

Hallo,

hier nun wie gewünscht die lineare anordnung, magnete 40x40x15 in N52

mag_flach.jpg (225.87 KiB) 11240-mal betrachtet

zur vollständigkeithalber auch noch mal den keisbogen in N52

fem_n52a.jpg (264.99 KiB) 11241-mal betrachtet

und zwei diagramme der magnetischen flussdichte im abstand von 2mm und 7mm von den magneten

2mm

dia_2mm.jpg (15.19 KiB) 11193-mal betrachtet

7mm

dia_7mm.jpg (14.85 KiB) 11187-mal betrachtet

@Bernd
ja die diagramme werde in Femm erstellt

Gruß
Stefan

[Bernd]

Hallo Stefan und Danke für die neuen Grafiken.
In den Diagrammen erscheint die Veränderung der Flussdichte wesentlich stärker/deutlicher als
auf dem bunten Bild. Auf der grossen Grafik könnte man fast annehmen die Flussdichte
bleibt auf der Wegstrecke des Striches gleich.
Sich die Induktion aus diesen Werten zu errechnen ist hier leider wesentlich komplizierter als bei
einer "herkömmlichen" Konstruktion wie z.B. einem Scheibengenerator, denn hier ändert sich nicht
nur die Flussdichte sondern auch noch die wichtige Ausrichtung der Feldlinien.
Da bleibt als letzte Instanz mal wieder die reale Messung die, nach meiner Überzeugung, ohnehin viel
genauer zum Ziel führt als alle theoretische Knobelei vorweg.
Eine Testspule wickeln und dann herrscht Klarheit.
Schön fände ich es allerdings schon wenn man die Spannungswerte vorher relativ genau berechnen könnte,
aber das wird wohl nur anhand von selbst erzielten Messergebnissen später einmal genauer möglich sein.

Grüsse

Bernd

[jb79]

@Bernd: Warum sollten die Verluste am Gleichrichter bei mehr Phasen höher sein? Bei mehr Phasen fließt über eine Spule weniger Strom, dadurch sinkt auch der Strom über eine einzelne Diode. Weniger Strom bedeutet auch geringere Flußspannung => weniger Gesamtverlust des kompletten Gleichrichters.

Bin schon gespannt auf die Wicklungen und die Spannungen die du erzielst.

[Bernd]

Hmm Jürgen ich glaube da hast du Recht, so hatte ich das noch nicht betrachtet.
Wenn dem so ist, dann ist das natürlich eine tolle Sache, denn 5 Phasen bedeuten, wie schon
beschrieben, ca. 10% mehr Kupfer in meinem Generator oder anders ausgedrückt zwei Spulen mehr.
Also nur Vorteile ?

Bei 5 Phasen wären es aber deutlich weniger Spulen pro Phase, das heisst die Einzelspulen müssten
deutlich mehr Windungen haben um die gleiche Spannung zu erzeugen.
Mehr Windungen bedeuten aber auch mehr Widerstand.
Da ergibt sich gleich eine noch offene Frage für mich und zwar wie sich eigentlich die
Innenwiderstände der Spulen je nach Beschaltungsart ( Dreieck oder Stern) verketten ?
Und wie verketten sich die Spannungen, also der Verkettungsfaktor, bei 5 Phasen ?

Ein weiterer Vorteil von 5 Phasen, der einem normalerweise vielleicht nicht gleich einfallen würde,
wäre sicherlich eine Reduktion des typischen "Generatorgeräusches", also des Brummens unter Last.
Gerade bei meinem Ringgenerator mit seiner recht grossen Oberfläche könnte es ein nicht
unerheblicher Vorteil sein wenn das Brummen aufgrund einer gleichmässigeren Leistungserzeugung
durch 5 Phasen weiter reduziert wird.

Grüsse

Bernd

[Tom]

Hallo Bernd und alle anderen,
ich lese schon länger passiv mit, hab auch viel gelernt und gesehen!
Immer wenn Bernd anfängt am Generator Thread "herumzuschrauben", wirds aber für mich super interessant. Ist halt meine Interessenslage!
Ansonst bin ich sehr beeindruckt von dem bisher Geleisteten, und deshalb machts auch Spass, hier mitzulesen!

Zu dem aktuellen Generator mit 20 Spulen, also 5phasig (von dem die Spulen ja auch wie ein C ausschauen):

Der Verkettungsfaktor von benachbarten Spannungen, also U12, U23, U34, U45, U51 beträgt: 1,1756
Verkettungsfaktor von nicht benachbarten Spannungen, also U13, U42, U14, U52, U35 beträgt: 1,9021

Ich kann dir das aber nicht vorrechnen, ich habs im Excel gezeichnet, ich versuch das mal anzuhängen!

Fünfphasenstrom_01.jpg (108.51 KiB) 11062-mal betrachtet

Wobei ich mir nicht sicher bin, ist die Phasenlage der einzelnen Spannungen, die hab ich halt so hingetrickst, dass es Sinn macht! Nachvollziehen kann ich das aber nicht! (Also ob es U52 oder U25 heißen soll)!
Das Excel-File hänge ich auch dazu!

Liebe Grüße,
Thomas

[Bernd]

Hallo Tom und herzlich willkommen in unserem Forum.
Danke für die aufmunternden Worte und auch für die vielen Grafiken.
Fotos und Abbildungen lockern ein Forum immer auf und machen die Inhalte viel interessanter und
vor allen auf viel besser verständlich.

Die beiden von Dir genannten Verkettungsfaktoren für 5 Phasen hast du also aus deiner Exeltabelle
"zeichnerisch" du zusammenzählen der Spannungswerte ermittelt ?

Was sagst du denn zu den Innenwiderständen der einzelnen Stränge bei Drehstrom?
Weisst du wie man dort die Werte der Einzelspulen zusammen rechnen muss ?

Grüsse

Bernd