Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

[Ekofun]

Hallo zusammen,

hier eine frage: was were wenn auf eine Multiplexscheibe am Umfang Nuten ausgeschneiden weren in Spulengröße,dann Spulen ins nuten plzieren und festmachen,Spulen sind von beide Seiten offen und fluchtend mit Scheibendicke.So jetzt kommen zwei Rotoren Scheiben mit magneten und die kuken sich an,N-Pol kukt Südpol,nexte S-Pol kukt n_pol und so weiter.Also dazweischen ist vorherige Scheibe mit Spulen,so sind Spulen in richtigen Homogenen Magnetpol.
Were mit diesen Anordnung Wirkungsgrad noch besser und Flußdichte noch besser ausgenuzt?Raum zwischen Spulenschenkel sollte so klein wie möglich sein.
Hoffe das Sie es verstanden haben was ich meinte,oder muss mit Excel kwelen.

Grüße

Ekofun

[andreas]

Hallo Ekofun,

Du beschreibst damit einen ganz gewöhnlichen Scheibengenerator. Dessen Rotorscheiben bestehen aus Stahl und geben damit einen guten Rückschluss zwischen den Magneten ab.

MfG. Andreas

[sombrero]

Hallo,
Ich komme noch zu der Version Scheibengenerator, mit zwei Eisenscheiben als magn. Rückschluß und aufgeklebten Magneten.
Dazwischen die Statorplatte aus Epoxy Harz mit den Spulen. Mir gefällt dieser große Luftspalt bei eisenlosen Scheibengeneratoren nicht. Ich finde es gibt eine bessere Möglichkeit.
Wenn es gelingt den Kernen der Spulen je einen Ferritzylinder oder wenigstens je einen Ferritring zu verpassen, kann man nach meiner Überlegung viel für mehr die Leistung tun.
Ich weiß es, es ist dann kein eisenloser Scheibengenerator mehr. Dafür hat man aber runde Spulen deren Füllung mit Cu Draht besser ist als bei trapezförmigen Spulen.
Der Luftspalt ist kleiner. Damit ist der magn. Fluß wesentlich größer und mit dem Ferrit werden Hysterese und Wirbelstromverluste sehr gering.

Aber leider ist der Hauptnachteil wieder zurückgekehrt, das Rastmoment, was ja sehr stark sein kann. Was ich vorgeschlagen habe macht das Rastmoment auch noch besonders groß.
Kleiner Luftspalt u.Ferrit zwischen den Festmagneten. Aber man soll nicht vergessen, großes Rastmoment heißt auch starker magn. Fluß.
Ich denke an eine Art von Abkopplung des Gen. bei zu schwachem Wind. Und Ankopplung bei stärkerem Wind. Es wird sich dabei vielleicht ein ständiges An- u. Abschalten ergeben bei schwachem Wind.

Magnetkupplung, Magnetpulverkupplung könnte das sein. Oder mech. Fliehkraftkupplung , Viscokupplung.

Von der Steuerung her müßten diese geschaltet werden durch eine Spannung. (z.B. Fahraddynamo der vor der Magnetkupplung am Windrad sitzt).
Wenn dieser z.B. 6Volt erreicht wird über eine einfache Schaltung mit Transistor die Spule der magn. Kupplung angeschaltet. Wenn er unter 4Volt ist abgeschaltet.

Schuricht Bremen hat ein großes Sortiment an Ferritringen. Man kann in diesen Ring einen weiteren kleineren einkleben. Vielleicht ist das eine Überlegung Wert?

mfG Peter Sombrero

ferrit Spule kl.jpg (52.3 KiB) 6755-mal betrachtet

[Bernd]

Es wäre auch eine Füllung des Spulenkerns mit selbstgemischten Eisenpulver Ferrit denkbar.
Man würde wohl in jedem Falle eine deutliche Verbesserung des magnetischen Flusses erzielen,
auch mit normalen Graugusspulver denn auch dieses ist noch wesentlich besser magnetisch leitfähig
als Luft.

Mechanisch möchte ich zu bedenken geben das sich der Ferritkern genau mittig zwischen den Magenten befinden
muss damit er nicht von einer Magnetscheibe mehr angezogen wird und dann Vibrationen erzeugen könnte.

Grüsse

Bernd

[Manfred]

Hallo Peter und Bernd,

der Luftspalt wird kleiner wenn die Spule in die Trägerplatte eingelassen wird. In diesem Beispiel sitzt auf der anderen Seite eine zweite Spule. Eingeklebt sind die Spulen mit einem eisenhaltigen 2K Kleber. Es entsteht ein leichtes Rastmoment.
Wenn man das Spulenloch, so wie Bernd es vorschlägt, mit Gusspulver ausfüllt müsste der Fluss und das Rastmoment steigen.

DSC00498.JPG (98.89 KiB) 6738-mal betrachtet

[sombrero]

Hallo Manfred,
Eine schöne Wickelmaschine hast Du da. Und die Spulen sehen gut aus. Mit so einer Maschine bringt man wohl auch mehr Kupfer unter.
Wenn ich mir das Photo vom Stator mit den Spulen ansehe so fällt mir auf, daß es wohl besser wäre nur eine Spule ohne den Steg in die Bohrung zulegen.
Dann kann noch mehr Kupferdraht untergebracht werden und die el. Verschaltung der beiden Spulen fällt weg. Oder dient der Steg dazu die Spulen besser einkleben zu können?
Die Idee mit den bündig eingelegten Spulen hab ich bei Ekofun auch gelesen. Eine gute Idee. Aber der Luftspalt ist trotzdem immer noch Spulendicke + ein bischen auf beiden Seiten.
Also Epoxydicke + ein bischen.
Das ist sehr viel. Bestimmt 6 -10mm.
Wenn man mit kleinem Luftspalt arbeitet sind die Kräfte einseitig wenn die Luftspalte nicht gleich sind. Wie Bernd schrieb kann es Probleme mit Schwingungen geben, wenn die Einstellung der Luftspalte nicht stimmt.
Aber wenn die Eisenscheiben mehrfach gegeneinander abgestützt sind und die Epoxyplatte ca 8mm ist, könnte ich mir vorstellen ist dies Problem verschwunden.

Anmerkung zur Zeichnung mit dem Ferritring: Man kann den Ferritring leicht mit Graugußstaubmasse ausfüllen. Wenn man diesen Ferritring beibehält ist das handwerklich leichter. Denn der ist
bereits fertige Arbeit.

mfG Peter Sombrero

[Bernd]

daß es wohl besser wäre nur eine Spule ohne den Steg in die Bohrung zulegen. Dann kann noch mehr Kupferdraht untergebracht werden

Stimmt zwar, berücksichtigt aber nicht das das Magnetfeld bei nur einseitigen Einsatz einer Magnetscheibe,
wie in Manfreds Aufbau, nicht sehr weit über den Magneten hinaus ragt.
Das heisst die vom Magneten aus gesehen hintersten Windungen erzeugen weit weniger Induktion als
die Windungen die dem Magenten sehr nahe sind. Ab einem gewissen Abstand macht weiterer Kupfereinsatz
keinen Sinn mehr weil das Verhältnis aus Induktion und zusätzlichen Innenwiderstand dann sehr ungünstig ist.
Manfred hat durch diverse Versuche das Optimum für seinen Aufbau und die eingesetzten Magnete gefunden.
Würde man auf beiden Seiten der Spulenscheibe Magnete rotieren lassen wäre eine komplette Füllung des
Spulenraums meistens (nicht immer) zweckmässig. Nicht zweckmässig wäre es bei einer aus mechanischen
Gründen sehr dicken Statorscheibe und recht schwachen Magneten. Hier würde das Magnetfeld zwischen den
Magneten, also im Inneren der Scheibe, sich stark abschwächen. Dann wäre ein Aufbau wie im Bild gezeigt sinnvoller.
Noch effektiver wären Spulen die sich überlappen.

@ Manfred
Das Rasten beim Einsatz von ferromagnetischen Kernmaterial ist im Grunde kein grosses Problem wenn man einen
mehrphasigen Generatoraufbau wählt. Hier überlagern sich die Rastungen dergestalt das sie sich gegenseitig
stark abschwächen. Wie gut das gelingt ist abhängig vom Aufbau des Generators und sicher einen Versuch wert.

@ Sombrero
Zur Füllung einer Spule erst einen Ferritring zu kaufen und den dann mit Eisenpulver zu füllen finde ich persönlich etwas
umständlich bzw. unnötig aufwändig, ausser man hat die Ferritringe sowieso schon rumliegen. Ich würde das Eisenpulver,
vermischt mit 2K Harz, direkt in das Spulenloch einbringen was handwerklich überhauipt kein Problem darstellen sollte.
Oder man könnte aus der Ferritmasse "Kernscheiben" anfertigen und darauf die Spule aufwickeln.
Wie schon geschrieben wurde verbessert das den Generator aber nicht grundsätzlich sondern in Teilbereichen.
Die erzeugte Spannungshöhe pro Umdrehung sollte deutlich steigen.
Der leichte Anlauf würde aber z.B. auf jeden Fall mehr oder minder stark darunter leiden.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Dafür hat man aber runde Spulen deren Füllung mit Cu Draht besser ist als bei trapezförmigen Spulen.

Kannst du mal erläutern wie du das meinst ?

Grüsse

Bernd

[sombrero]

Hallo Bernd,

Warum eine runde Spule mehr Kupfer Draht aufnehmen kann als eine trapezförmige kann ich nicht logisch u. technisch begründen. Wahrscheinlich ist es gleich bei Beiden.
Aber sie ist leichter zu wickeln. Denn die ständig veränderliche Drahtgeschwindigkeit (wenn mit Wickelmaschine) entfällt. Bei diesen Einzelanfertigungen ist das aber nicht relevant.

mfG Peter Sombrero

[Ekofun]

Hallo,

meine Meinung nach erzielen übrlapende Spulen beste Wirkung und Induktion.Wenn man Spulen gewickelt hat dann in eine Art Presse flach macht,ca 2 bis max. 3mm Hoch,dann ist Luftspalt geringer.Schenkel sind breiter und das stört nicht,isrt nur D größer.Auch wenn Spulen länger sind(Wirklänge) bringt das doppelte Wirkung,dann könnte man auch dickere Draht nehmen um Innenwiederstand klein zu halten.

Das werde ich mit meinem Geni versuchen zu realisieren,Schenkel so flach wie möglich machen und gesamte Luftspalt nicht über 5 mm haben.Bin gespannt ob mir das gelingt,meine mechanisch.

Grüße

Ekofun