Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

[Ekofun]

Hallo bernd,

Klasse,bessere Beweis kann man gar nicht machen,dicke Draht tanzt wie ferükt,andere ist dagegen ruhig.Die 91 Wat Verluste denke mir auf halbe,halbe,45Wat auf Mechanik und 45 Wat auf Wirbelströme,kann aber sein das Wirbelanteil noch mehr ausmacht.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Vielen Dank für eure anerkennenden Worte.
Das wäre auch mal was für den Physikunterricht oder angehende Elektromechaniker, zumal der Versuch
so simpel aufzubauen ist.

Leider scheint das aber meine Befürchtungen zu bestätigen das diese Verluste tatsächlich durch
Wirbelstromverluste innerhalb der Drähte hervorgerufen werden.
Man stelle sich vor ich hätte den Stator aus dem dicken rechten Draht gewickelt......

Grüsse

Bernd

[MaRiJonas]

Hallo Bernd,

ich habe Dir mal eine Skizze gemacht, an Hand der man Mal überschlägig die Wirbelströme berechnen kann.
Vielleicht hilf es weiter, um wirkungsvolle Veränderungen vorzunehmen, um Wirbelströme zu reduzieren:

wirbelstroeme.jpg

wirbelstroeme.jpg (193.29 KiB) 8000-mal betrachtet

Die Formel würde in diesem Falle lauten:

Lges = gesamte Drahtlänge, die Du verwickelt hast!
DD = Drahtdurchmesser
Nw = Anzahl der gedachten Wicklungen der Wirbelstromspule
DDw = gedachter Drahtdurchmesser der Wirbelstromspule

DDw = "nehmen wir Mal" 0,3 * DD
Lw = "nehmen wir Mal" 0,7 * DD

Nw = Lges/DD

Uiw = K * B * Lw * Nw * 2 * V

Uiw = induzierte Wirbelstromspannungspannung
B = magnetische Flussdichte (in Tesla)
Lw = Spulenschenkellänge der Wirbelstromwicklung (in Meter)
Nw = Windungsanzahl der Wirbelstromwicklung
V = Magnetumfangsgeschwindigkeit (in m/s)
K = eine Konstante, die von der Wicklungsgeometrie abhängt, unter anderem vor allem wo und wie lang die Verbindung zwischen den Spulenschenkel ausgeführt wird

Gruß

Richard, der hofft, nicht nur bereits bekannte Sachen aufzuwärmen , sondern auch Mal bekannte Dinge zu adaptieren

P.S.: Vielleicht könnt Ihr dann über den Wirbelstromstrom Iw dann die Wirbelstromleistung Pw errechnen.

Länge des Wirbelstomwicklungsdrahtes Lwd = "nehmen wir Mal" 4 * Lges
Querschnitt des Wirbelstromwicklungsdrahtes Awd = 0,15 * 0,15 * DD * DD * Pi (Anmerkung; evtl. macht es auch Sinn einfach die Hälfte des Drahtquerschnitts der Generatorspule zu verwenden)

Iw = Uw * Rw

Die Formel für Rw (Wirbelstromspulenwiderstand) habt Ihr sicher schneller zur Hand als ich.

Pw = Uiw * Iw

[Roland]

Hallo Bernd !

Super anschaulicher Versuch !

Das heißt dünne Drähte parallel statt dicke Drähte verwenden....

Was noch interessant wäre um wirklich gleich mit gleich zu vergleichen, wäre es eine dem dicken Draht entsprechende Menge von zusammengeklebten dünnen Drähten hinzuhängen...

Könnte ja sein, dass sich dann der Effekt bei mehreren dünnen Drähten so wie bei einem dicken verhält

Irgendwo in diesem Tread war auch noch von verdrillen (verseilen) dünner Drähte die Rede um die Wirbelstromverluste auszugleichen....das könnte man auch gleich mit diesem super Versuchsaufbau austesten ....

lg

Roland

[MaRiJonas]

Hallo Bernd,

wenn ich mir Deinen Scheibengenerator so ansehe, hast Du noch sehr viel ungenutzten magnetischen Fluss auf der anderen Seite der Magneten.

Die schreien förmlich danach mit Leiterschleifen unterschiedlicher Drahtdicke genutzt zu werden .

Zumindest ich kann ihre Stimme vernehmen .

Gruß

Richard

[Bernd]

Was noch interessant wäre um wirklich gleich mit gleich zu vergleichen, wäre es eine dem dicken Draht entsprechende Menge von zusammengeklebten dünnen Drähten hinzuhängen...
Könnte ja sein, dass sich dann der Effekt bei mehreren dünnen Drähten so wie bei einem dicken verhält

Idee der Extraklasse, sehr gut !
Ich werde morgen drei Drähte zusammen kleben und neben die beiden anderen Drahtstücke hängen.
Wenngleich ich mir recht sicher bin das auch diese drei nicht so zappeln wie der ungefähr querschnittsgleiche einzelne Draht,
so ist das trotzdem unbedingt im Versuch zu bestätigen.

Irgendwo in diesem Tread war auch noch von verdrillen (verseilen) dünner Drähte die Rede um die Wirbelstromverluste auszugleichen...

Nicht die Wirbelstromverluste, das Verdrillen soll für eine gleichmässige Verteilung der Induktion und damit der Spannung innerhalb
der parallel geschalteten Drähte sorgen.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

wenn ich mir Deinen Scheibengenerator so ansehe, hast Du noch sehr viel ungenutzten magnetischen Fluss auf der anderen Seite der Magneten.
Die schreien förmlich danach mit Leiterschleifen unterschiedlicher Drahtdicke genutzt zu werden .

Ich weiss jetzt nicht ob das als Joke gemeint war, aber auf die andere Seite der Magnetscheibe kommt natürlich
ein weiterer Stator mit zwei Phasen, welche zu den ersten widerum phasenversetzt werden, deshalb ja ein 4 Phasen Generator.

Wenn du das mehr als "Testfeld" für weitere Experimente meintest, dann ist dazu zu sagen das ich den Stator (leider) ein weiteres mal
aus dem neu erworbenen 0,45mm Draht wickeln werde. Der bisherige wandert dann in die Kupferschrottkiste oder nein....... es wird
doch die schon angesprochene Uhr daraus .

Grüsse

Bernd

[MaRiJonas]

Hallo Bernd,

es war nur zum Teil als Joke gemeint. Mir schwebten im Geiste evtl. Versuche mit kleine Messspulen vor, mit unterschiedlicher Drahtdicke, um die Wirbelströme auf Drahtdurchmesser mal Länge "herunterzubrechen" und dadurch eine Funktion der Wirbelstromleistung in Abhängigkeit von Drahtlänge und Drahtdicke "aufzustellen" bzw. über eine Versuchsreihe abzuleiten.

Ich möchte das gerne, mit der von mir oben skizzierten Formel durchrechnen. Dazu fehlen mir allerdings noch ein paar Daten bzw. die exakten, die mir beim Lesen des langen Threads durch die Lappen gegangen sind.

Ich fasse Mal zusammen, was ich noch so in Erinnerung habe:

Du hast 15 Drähte mit etwa 0,7mm Durchmesser die etwa 3 Meter lang waren zu einer Spule Phase gewickelt (gelegt).

Bei den 2 Phasen entstehen Wirbelstromverluste von etwa 90 Watt bei 500 U/min?

Die mittlere magnetische Flussdichte beträgt 0,28 T.

Du hast 28 Magnete verwendet.

Kannst Du bitte diese Werte korrigieren und falls nötig ergänzen, damit ich mit den richtigen Werten rechne.

Mein Ziel ist es mit Hilfe des Gedankenmodells vorab Rückschlüsse auf die Wirbelstromleistung zu ziehen, wenn Du den 0,45er Draht verwendest. Wie viele Drähte und welcher Länge willst Du verwenden? Hast Du da schon eine konkrete Vorstellung?

Vielen Dank

Richard

[Bernd]

Du hast 15 Drähte mit etwa 0,7mm Durchmesser die etwa 3 Meter lang waren zu einer Spule Phase gewickelt (gelegt).
15 x 3 Drähte enthält der Spulenstrang, also 45 Drähte mit 0,71mm Durchmesser.

Bei den 2 Phasen entstehen Wirbelstromverluste von etwa 90 Watt bei 500 U/min?
Es waren 91 Watt bei 917 U/min, abzüglich der 23 Watt die sich die Rotorscheibe solo ohne Stator genehmigte.

Die mittlere magnetische Flussdichte beträgt 0,28 T.
Ja so ungefähr, vielleicht etwas weniger so ca. 0,25

Du hast 28 Magnete verwendet.
Es sind 48 Magnete.

Bevor wir versuchen eigene Formeln zu entwickeln sollten wir vielleicht erstmal schauen was es schon zu diesem Thema gibt.
Ich selber weiss noch nicht viel über Wirbelstöme und das was sich drumherum rankt, wie sich das ganze verhält, ob es z.B. Faktoren
mit besonderer Bedeutung gibt, die im Quadrat in die Rechnung einfliessen etc. Das sollten wir erstmal abklären und zusammen tragen.

Über meine improvisierten Drehmomentmessungen werden wir nicht wirklich genau etwas heraus finden, schon gar nicht an einzelnen Spulen.

Grüsse

Bernd

[MaRiJonas]

15 x 3 Drähte enthält der Spulenstrang, also 45 Drähte mit 0,71mm Durchmesser.

3m Länge der Drähte ist korrekt gewesen?

Bevor wir versuchen eigene Formeln zu entwickeln sollten wir vielleicht erstmal schauen was es schon zu diesem Thema gibt.

Ich denke das kann und sollte man durchaus parallel machen. Ich will auch nicht gleich eine perfekte Formel aufstellen, sondern durch ein Gedankenmodell Abhängigkeiten herausfinden. Eigentlich sollte das nicht so schwer sein:

Im Draht kann man sich ja lauter kleine Torusse als einzelne kleine Wicklungen hinein denken in denen eine Spannung induziert wird und dann der Wirbelstrom fließt. Das kann man ja mit "Eurer" Formel dann ausrechen.

Mein erstes Gedankenmodell ist leider etwas gescheitert, denn es unterschied sich um Faktor 5.250.000 ! Also werde ich ein zweites durchrechnen, wo ich wie im Generator die Wirklänge verwende. Doch als Fläche und Windung verwende ich ein Drahtabschnitt mit der Wirklänge. Mal sehen, ob ich dann näher an die 90W heran komme.

Über meine improvisierten Drehmomentmessungen werden wir nicht wirklich genau etwas heraus finden, schon gar nicht an einzelnen Spulen.

Ich dachte daran, die einzelnen Spulen einfach aufzukleben und "aufzuspießen" und dann evtl. über deren Auslenkung und Masse auf das Drehmoment schließen, das die Wirbelstöme erzeugen.

Gruß

Richard