Klauenpolgenerator

[sombrero]

Hallo alle Beteiligten,
Ich muß mich nochmal melden zum Thema Nabengenerator.
Möglich ist es, daß ich mich nicht richtig ausdrücke. Und es so zu Mißverständnissen kommt.
Die Spulen die Ekofun am 26.9. eingestellt hat, geben genau das wieder was ich meine mit Drossel bzw. erzeugende Spule beim Nabengenerator.
Wenn man nicht nur durch knappes Eisen begrenzen will, sondern auch durch eine Induktivität, dann sieht es so aus wie in dieser Zeichnung von Ekofun.
Die rote Drossel ist wie die blaue Statorspule auf der Achse angebracht. Sie liegen in elektrisch in Serie. Aber nur die blaue Spule liegt magn. innerhalb des Klauenkorbes. Oder wie das heißt.
Nur dort in der blauen Spule wird Leistung erzeugt. Nur die rote Drossel begrenzt. Als Wind Gen. kann letztere wegfallen, weil sie ein Verlust ist.
Die rote Drossel kann in einem extra Eisen Korb liegen, damit sie ordentlich Induktivität u. induktiven Widerstand aufbaut. So komme ich mit weniger Windungen aus.
Und ich wiederhole, der induktive Widerstand der Statorwicklung ist nicht beteiligt an der Leistungsbegrenzung. Das macht nur knappes Eisen u. die Drossel.

mfG Peter Sombrero

[Bernd]

Die rote Drossel ist wie die blaue Statorspule auf der Achse angebracht. Sie liegen in elektrisch in Serie.
Aber nur die blaue Spule liegt magn. innerhalb des Klauenkorbes. Oder wie das heißt.

Ich glaube wir sollten uns an den tatsächlichen mechanischen Aufbau halten. Eine Spule ausserhalb der Klauenpole
ist nicht vorhanden. Das eine solche Spule, ausserhalb des Nabendynamo angebracht und in Reihe mit der Last angeschlossen
eine begrenzende Wirkung hätte bestreitet ja niemand. Nur so sind die Dynamos eben nicht aufgebaut.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Ich habe gestern mal die Induktivität eines meiner Fisher Paykel Generatoren vermessen.
Sie liegt, zwischen zwei Phasenanschlüssen gemessen, bei 33 mH.
Ich finde das ist schon ein stolzer Wert für einen ca. 400 Watt Generator, zumal dieser Generator pro
Umdrehung schon 24 Hz erzeugt.

Wer mal rechnen möche (ich bin gerade zu faul) dem kann ich noch sagen das die gemessenen Wechselspannung
zwischen zwei Phasenanschlüssen bei 60 U/min in der Gegend von 18 Volt lag.

Normalerweise ist es ein Waschmaschinenmotor der im Direktantrieb die Trommel antreibt.

Grüsse

Bernd

[Manfred]

Hallo,

ich habe mir die Klauen einer Lichtmaschine angeschaut, die sind gegossen und auch reichlich dick. Ich glaube die Leistungsbegrenzung liegt in der Materialstärke der Klauen. Wenn da in den nächsten Tagen kein Wiederspruch erfolgt, dann gehe ich in die Werkstatt und baue ein Giessereimodel der Klaue. Ich denke ein Gesamtdurchmesser des Geni von 140mm sollte für den ersten Versuch ausreichend sein. Nach dem Motto; Versuch macht Kluch.

Klauen.png (50.13 KiB) 5030-mal betrachtet

Grüsse
Manfred

[sombrero]

Hallo Bernd,
Es sieht so aus als ob Du die Zeichnung von Ekofun nochmal angesehen hast. Ich habe noch nie einen Naben Gen. auseinandergenommen. Deshalb weiß ich nicht wo diese Drossel
sich befindet. Und ob sie überhaupt vorhanden ist.
Ich habe auch nicht geschrieben, daß die rote Drossel außen angebracht ist.
Mehrfach hab ich geschrieben, daß wenn so ein Naben Gen. mit dieser Art Leistungsbegrenzung herauskommt. Die rote Drosselspule an der Stelle liegt wie
es in der Zeichnung von Ekofun dargestellt ist. Auf derselben Achse wie die Statorspule und elektrisch in serie mit ihr geschaltet.
Aber unter anderen magn. Voraussetzungen.
Macht es Spaß aneinander vorbeizureden (zu schreiben)?
Das der Naben Gen. den Du geöffnet hast diese Drosselspule nicht hat weiß ich nun.
Der hat ganz einfach die Begrenzung nur durch das Eisen. So wie es schon immer war.

mfG Peter Sombrero

[Ekofun]

Hallo Bernd,

wenn Rechnung gut aufgestellt ist dann hat Dein Geni bei 60U/min 12,4 Ohm(xl = 12,4Ohm) und in Sek. xl were 4,97 Ohm.
Formel: xl = omega * L = 6,28 * 60U/min * 0,033H (min) und das gleiche nur durch 60 geteilt für Sekunden:6,28 * 0,033H * 24Hz = 4,97 Ohm,laut Deine Ausage 1 Umdrehung = 24 Hz.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Mehrfach hab ich geschrieben, daß wenn so ein Naben Gen. mit dieser Art Leistungsbegrenzung herauskommt. Die rote Drosselspule an der Stelle liegt wie
es in der Zeichnung von Ekofun dargestellt ist. Auf derselben Achse wie die Statorspule und elektrisch in serie mit ihr geschaltet.

Peter schau dir doch bitte mal den Aufbau einiger Nabendynamos an. Hier im Forum gibt es diverse Abbildungen von Dynamos die ich zerlegt habe.
Es gibt auch im Internet einige zerlegte Abbildungen. Es macht doch keinen Sinn wenn wir so reden also ob dies oder das so oder so an den Dynamos
vorhanden sein könnte und in Wirklichkeit ist es das eben nicht.
Wenn eine Drossel zusätzlich auf genau der gleichen Achse sitzen sollte, so wie du es schreibst, dann wäre sie automatisch innerhalb des Klauengenerators
und das ist sie nun mal nicht und sie wäre da auch nicht wirksam. Wie du selber schreibst ginge das nur wenn sie nicht im gleichen Magnetkreis
sitzen würde und damit notgedrungen ausserhalb des Klauengenerators und vor allen nicht auf der gleichen, vom Magnetfeld der Permanentmagneten durchfluteten Achse/Kern.

Ich kann mir auch nicht vorstellen das ein Hersteller den preislichen Aufwand (Kupfer ist teuer) eine separaten Drossel auf sich nehmen würde wenn
er den gewünschten Effekt auch weit günstiger rein konstruktiv hin bekommt. Ich denke das Thema zusätzliche integrierte Drossel als möglicher Auslöser der
Leistungsbegrenzung können wir zu den Akten legen.

@ Ekofun
Danke für die Rechnung. Da hat diese Phase bei nur 1 U/sek schon ein xL von ca. 5 Ohm. Der ohmsche Widerstand der Phase beträgt 7 Ohm.
Die Phase erzeugt eine Wechselspannung von ca. 18 Volt bei dieser Drehzahl.
5 Ohm und 7 Ohm = 12 Ohm
I = U / R = 18V / 12Ohm = 1,5 A
Selbst im Kurzschlussfall sollte der Strom aus dieser Phase bei 60 U/min nie über 1,5 A kommen können

Rechnen wir mal was bei 600 U/min passiert:
Das wäre die 10 fache Drehzahl wie im voherigen Beispiel, also auch 10 fache Spannung = 180 Volt.
Ebenso steigt durch die Induktivität das xL auf den 10 fachen Wert = 50 Ohm.
Der ohmsche Innenwiderstand bleibt gleich = 7 Ohm.
50 Ohm plus 7 Ohm = 57 Ohm
I = U / R = 180 Volt / 57 Ohm = 3,16 A
Auch bei dieser hohen Drehzahl dürfte, wenn die Induktivität des Generators eine Rolle spielt, der Strom
selbst im Kurzschlussfall nie über 3,16 A ansteigen.

Leider ist der Generator derzeit zerlegt sonst würde ich mal gucken ob sich das messtechnisch bestätigen lässt.
Mir kommen die errechneten Amperewerte recht klein vor. An diesem Generator mit seiner hohen Induktivität
könnte man vielleicht feststellen ob die These von Peter richtig ist das die Induktivität eines Generators keinen
Einfluss auf sein Abgabeverhalten hat. Mein Bauchgefühl sagt mir das da deutlich mehr als max. 3 A möglich sein
müssten, besonders im Kurzschlussfall.

@ Manfred
Bei der Lichtmaschine sieht es anders aus als beim Nabendynamo, auch wenn beide Klauen besitzen denn bei der
Lichtmaschine gibt es im Klauenläufer kein magn. Wechselfeld sondern jede Klaue hat immer den gleichen Magnetpol.
Der Klauenläufer enthält den Elektromagneten der das nötige Magnetfeld bereitstellt. Die Spannung wird aussen
im Statorfeld erzeugt. Ein begrenzender "Eisenmengenfaktor" kann hier nur im Stator wirksam werden denn der
Klauenpolläufer ist nur der drehbare Magnet.
Trotzdem könnten die vielen Luftspalte zwischen den Klauen den gleichen "Nebenschlusseffekt" darstellen wie beim
Nabendynamo. Es könnte sein das sich bei sehr stark durchfluteten Statorfeld die Feldlinien einen "Streuweg" über
die Luftspalte zwischen den Klauen suchen.
Was auch auffällig bei den Klauen der Lichtmaschine ist, ist das sie einen deutlichen Abstand zueinander haben.
Das sind ja mehrere Millimeter.
Das würde die Theorie stützen das der Luftspalt und damit der Nebenschlussweg mit der Höhe des Stromes korrespondiert.
Bei grossen Abstand wird der Nebenschlussweg erst spät, also bei hoher Stromstärke, für die Feldlinien interessant.

Ich finde es gut das du mal ein Testmuster bauen willst denn langsam reden wir uns mit der Theorie tot.
Versuch macht Kluch ist manchmal gar keine schlechte Sache.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

hallo Bernd,Manfred,

weis nicht wer ein eisengeni hat ist auch egal,bis jetzt habe mehrere großen und kleinen,habe jeden getestet , in Kurzschluss und mit
Belastung,habe keine Anhaltspunkte erkönnen die als eine Begrenzung sein könte.Bohrmasciene konnte drehn bis ca 200Watt leistung dann wurde zu heiß.In kurzschlushabe Ströme bis 15A bei ca 150 U/min,weiter konnte Maschiene nicht drehen.

Also denke das Spulen bei Genis wenig mit Sperren zu tun haben,irgendwo ist Grenzeund weiter gehts nicht,Magneten haben auch ihre Leistungsvörmegen,und ab eine gewisse Drehzahl geben sie nicht mehr sonder sogar weniger.

Habe immer vermutet das diese Spere mit Konstruktion zu tun hat,und glaube das wird sich bestätigen.So ist Manfreds Idee sehr gut und dann sehen wir was Sache ist.Hätte auch das machen aber habe keine Möglichkeit solche Dinge herzustellen mit so lchen Werkzeug was ich habe,t
ut mir leid.

Grüße

Ekofun

[andreas]

Hallo Bernd,

Wenn eine Drossel zusätzlich auf genau der gleichen Achse sitzen sollte, so wie du es schreibst, dann wäre sie automatisch innerhalb des Klauengenerators und das ist sie nun mal nicht und sie wäre da auch nicht wirksam.

rein theoretisch kann man eine Drossel auf dem selben Kern anbringen, ohne dass sie das Magnetfeld abbekommt: Man legt ein wenig Eisen geschickt drum herum. Das ergibt einen geschlossenen Kern um die Drossel, sie wird kaum durch das äußere Magnetfeld beeinflußt. Aber das ist wirklich reine Theorie, bauen würde man so etwas wohl nicht.

Obwohl die Relaiskünstler der alten Post-Klappertechnik in dieser Hinsicht echt was drauf hatten - die konnten auf ein und demselben Relaiskern diverse Sonderwicklungen unterbringen. Mit Effekten, die man heute gar nicht mehr kennt... Eiserne Abschirmungen waren da aber wohl auch nicht vorhanden.

MfG. Andreas

[Bernd]

Genau diese Relais musste ich noch in meiner Fernmeldeausbildung zerlegen, berechnen, justieren etc.
Auf der Relaistechnik wurde herum geritten ohne Ende.
Daher kenne ich auch die Sonderbauformen mit bifilaren Wicklungen, Abfallverzögerungen, Abwurfwicklungen, Widerstandswicklungen etc.

Wie du schon geschrieben hast könnte man vieles realisieren, beim Nabendynamo zählt für den Hersteller aber der Preis.
Wenn wir zuviel hineindeuten was gar nicht verwirklicht ist sondern nur denkbar ist, bringt uns das nicht weiter.
Ich glaube nicht das es einen Nabendynamo mit mehr als einer Wicklung/Spule gibt.

Grüsse

Bernd