Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

[Bernd]

Hallo, Ilias. Danke für deine Gratulation.
Der Generator erzeugt derzeit noch Leerlaufverluste in einer Grössenordnung die für mich so nicht akzeptabel sind.
Wären es "nur ein paar Milliwatt", wie anfänglich mal vermutet wurde, dann könnte man das total vernachlässigen aber
leider ist es eine ganz andere Grössenordnung, ca. 10% der zulässigen Dauerleistung.

Die Entstehung dieser Verluste möchte und muss ich genau untersuchen um ihnen begegenen zu können.
Nur wenn ich die Entstehung dieser Verluste analysiere und kapiere kann ich zielgerichtet gegensteuern und
sie z.B. auch beim nächsten Projekt gleich von vornherein konstruktiv minimieren.
Die Kenntnis über das genaue Entstehen der Verluste sehe ich als einen Teil des nötigen Wissens beim Generatorbau an.
Sicher verzögert das die Fertigstellung erheblich, ich sehe das aber nicht als Festfahren an sondern eher als einen
nutzbringenden Prozess, nicht zuletzt auch für alle interessierten Mitleser und Generatorbastler.

Was nutzt ein fertig zu bestaunender Generator der schon im Leerlauf drehend vielleicht 150 Watt in Wärme verwandelt ?
Deshalb musst du dich noch eine Weile gedulden bis ich diese Verluste minimiert habe. Ganz verhindern kann man sie nicht.

Aussehen wird er so ähnlich wie die "Hälfte" die man davon jetzt schon auf meinem Teststand sehen kann.
Ober- und unterhalb des Magnetrotors werden sich vermutlich vieleckige Multiplexscheiben befinden die die Spulenpakete
ebenso wie die Lagerung tragen. Vermutlich wird sein Äußeres sechs- oder achteckig.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

schöne erklährung, enlih ist mit meinem erklährung,da kommt es auch zu drehbewebungen,nur ich kann nicht so schön zeichnen.Das mit Freqenz ist leider so,habe auch in google gelesen und gesucht,da ist auch gesagt worden das mit viele dünnere Drähten Wirbelströme kleiner werden,aber ganz weg werden die nicht.Also ganz zu verhindern werden wir sie nicht schaffen.

Mann sollte herausfinden wie kann man Wirbelstromanteil in einem Geni zu berechnen dann auf Verlustseite stellen.Dann ist dementsprähend Wirkungsgrad um diese Wert kleiner.

Habe auch gelesen das in Eisengenis Wirbelströme nicht in Spulen sonder in Joch entstehen,obwohl Geni laminiert ist.Auch steht das je dünnere Bleche sind so sind auch Wierbelströme kleiner.

Geüße

Ekofun

[Bernd]

So wie ich den Verlauf der Wirbelströme bis jetzt verstanden habe verlaufen diese um die Breite des magnetischen
Flusses herum und nicht kreisförmig im Draht um eine Feldlinie herum, wie ich das bisher annahm.

Grüsse

Bernd

[windstav]

Hallo Bernd,
könnte man dem entgegenwirken?
ZB. mit gegenüberliegenden Magneten, oder vielleicht mit anderem Material statt Kupfer?

Gruß
Stav

[Bernd]

Um das zu beantworten müsste noch abgeklärt werden ob ein höherer magnetischer Fluss "weniger schädlich" wäre
wie ein meinetwegen 1/3 so hoher magnetischer Fluss und dafür die dreifache Drehzahl. Von der Spannung her
würde das nämlich das gleiche ergeben. Ob sich die Verluste auch so verhalten weiss ich noch nicht.

Wenn das Verdreifachen der Drehzahl mehr Verluste ergibt als die Verwendung eines dreifach höherern magnetischen
Flusses, dann wäre die Bauform mit nur einer Magnetscheibe besonders empfindlich für höhere Wirbelstromverluste.

Kupfer müssen wir wohl als Drahtmaterial erhalten, da sehe ich keine Alternativen. Wibelstromverluste treten ohnehin
in allen leitfähigen Metallen auf.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

hmm,das Ganze ist Neugebit für mich,Wirbelströme entstehen in leitern die sich in Magnetischen Feld drhen oder umgekehrt wen Magneten sich drehen.Bei Eisenlosen Geni können die nur in Spulen(Drähten ) entstehen,denke mal.Bewisen hast Du das je dickere Draht ist so sind auch Wirbelströme größer.Bei steigende Freqenz werden sie auch steigen.Magnetische Fluß ist unwichtig,denke mal.durch Fluß entstet Spanung und Wirbelstr.,wenn man Fluß verkleinert verkleinert man auser Wirbelstr.auch Ui und damit auch Leistung.Erhöht man Fluß dann steigt auch ales dem entsprächend an.

Fazit:(nach meiner Meinung)

Wir haben Spanungsinduktion und gleichzeitig Wirbelströme,die Wermeenergie produzieren also Verluste.
Bei steigende Freqenz stegen Spanung aber auch Wirbelströme Verluste sind größer.

Sollen Genis als Langsamleufer gemacht werden(kleine Drehzahl) um Wirbelströme niedrig halten (kleinere Freqenz).Das ist möglich aber Kosten werden ins Höhe gehen.Und mit dünne Drat wickeln,das geht.

Also dise Problem zu lösen wird schwirig,es gibte keine Literatur die Abhilfe klährt.Wie die entstehen wissen wir alle.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Nach allen was ich mir in den letzten Stunden erlesen konnte, meist bezogen auf die Wirbelverluste im Trafoblech, z.B. hier http://getsoft.net/trafo/kompendium/02z ... hesen.html
aber auch auf diversen anderen Seiten, gehen in die Wirbelstromverlustberechnung sämtliche Faktoren im Quadrat ein, als da wären (bezogen auf unsere eisenlosen Generatoren):

- Geschwindigkeit des bewegten Magnetfeldes
- Höhe des magnetischen Flusses
- Drahtdicke

Die Berechnung würde das natürlich sehr vereinfachen wenn das so stimmt.

Wenn dem so wäre, was ich hier zur Bestätigung durch euch hier anfrage, dann sind auch die typischen Dual-Scheibengeneratoren mit ihren zwei
Magnetscheiben und dem dazwischen liegenden Stator, der dort von einem hohen magnetischen Fluss (grobe Hausnummer ca. 0,75 Tesla) getroffen wird,
ebenso von den Wirbelstromverlusten betroffen wie mein aktueller Generator mit seiner höheren Drehzahl und dafür 3 x kleineren Fluss.

Die bisherigen Auslegungen von "Home made" Scheibengeneratoren mit Drahtdicken von 1mm oder gar mehr wäre dann in der Nähe der
Nennleistung dieser Generatoren (maximale Drehzahl) vom Wirkungsgrad her sehr schlecht aufgestellt.
Ich höre schon die Erbauer derartiger Generatoren lauthals rebellieren, denn es kann ja wohl nicht sein was nicht seien soll.....und ich bin ein Spinner.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Es gibt eine Lösung für das "Drahtdickenproblem" die leider fast unbezahlbar ist.
Ich meine die so genannte "HF-Litze". Sie besteht aus vielen dünnen Einzeladern aus lackierten Draht die zu einem
Gesamtstrang zusammen gefasst wurden. Sowas in der Art muss ich nun versuchen nach zu bilden, da käufliche
" HF-Litze " wirklich nicht bezahlbar ist. Man darf sich da nicht am Begriff aufreiben. Natürlich geht es bei eisenlosen
Generator nicht um HF, aber der Aufbau des Spulenstrangs aus vielen sehr dünnen Einzeladern wäre genau passend.

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

das ist doch Lize wo man Spulen in einem Radio für Mittelwelen Bereich machte. Die sind noch mit Seide von ausen isoliert.Einzelle Draht ist ca 0,06mm dick,und wenn man sie anpustet ist sie schon über,so empfindlich ist das Zeug.Damit ein Geni zu wickeln were Bestrafung.Selbst abisolierung vom einzelnen Drätchen were eine Kunst für sich,und es sind viele.Gut das es zu teuer ist.

Wenn man versucht mit Draht von 0,2mm D wickeln ist schon sehr schwer,und die hat Querschnitt von 0,0314 mm^2.Die bricht sehr leicht bei abisolierung.und für 1 mm^2 braucht man mit 31,8 = 32 Drähte gleichzeitig zu wickeln.

Glaube unter 0,4 mm werde nicht gehen,schon damit brauchen wir 8 Drähte parallel um 1mm^2 zu bekommen.Es kommen schwere Zeiten auf Genimacher wenn die Wirbelströme klein gehalten sollen...

Verkleinerung der Flußdichte bringt meiner meinung kein gutes Resultat weil auch Leistung verkleinert wird.

habe im Link vom Dir gelesen das ist aber für Eisen geschrieben für Trafos und das ist für mich Hohe Mathematik,kann leider solche Sachen nicht berechnen. Und noch da zu viele Wariabeln, in Eisenlosen kommen die aber nicht alle zu geltung.Da ist kein Eisen.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

das ist doch Lize wo man Spulen in einem Radio für Mittelwelen Bereich machte. Die sind noch mit Seide von ausen isoliert.
Einzelle Draht ist ca 0,06mm dick,und wenn man sie anpustet ist sie schon über,so empfindlich ist das Zeug

Es geht doch um das grundsätzliche. Ideal wäre ein Aufbau des Spulenstrangs wie bei der HF-Litze, also mehrere dünne isolierte
Drähte die durch Verseilung derart zu einem Strang zusammen geführt wurden das jeder Draht immer mal wieder jede beliebige
Position im Strang einimmt. Das würde, neben der Reduzierung der Wirbelstromeffekte, gleichzeitig auch noch für
eine gleichmässige Spannungsinduktion in den Drähten führen. Denn wenn letzteres nicht gewährleistet ist, hat man unter Umständen
mehr Verluste durch Ausgleichsströme als durch Wirbelströme.

HF-Litze besitzt genau diesen Aufbau, zumindest habe ich das mir so erlesen.
Die Drähte müssten nicht unbedingt 0,00001mm dünn sein. Ab 0,5mm Dicke abwärts wäre das schon ganz gut denke ich.
Die Äussere Isolation aus Seide brauchen wir natürlich auch nicht.
Ideal wäre dann noch eine lötbare Ausführung der Adern.
Das ganze wird es wohl so in dieser Art wie für uns ideal nicht fertig geben.
Jetzt muss man schauen wie man mit Hausmitteln einen ähnlichen Weg beschreiten kann.

habe im Link vom Dir gelesen das ist aber für Eisen geschrieben für Trafos....

Du wirst es nicht glauben aber das ist mir auch schon aufgefallen.
Was Wirbelströme anbelangt gilt sinngemäß für Kupferdrähte vermutlich das gleiche wie für Eisenbleche.
Prinzipiell geht es ja um die Einwirkung eines Magnetfeldes auf ein Metall. Deshalb nannte ich den Link weiter oben.
Wenn für Wirbelstromverluste in Kupfer oder Kupferdrähten die Berechnung grundsätzlich anders erfolgt, dann bitte ich
darum meine Aussagen zu korrigieren.

Es gibt noch dutzende andere Seiten wo man sich ebenfalls schlau machen kann.
Wichtig war für mich in den Formeln auf den durchstöberten Seiten die Wertigkeit der Parameter zu erkennen.
Wenn man schaut dann sind B (Tesla) sowie f (Frequenz) bzw. V (Geschwindigkeit) als auch die Dicke des
Materials mit einem Quadratzeichen versehen.
Es gibt noch zig andere Seiten und diese eine nannte ich nur beispielhaft.
Sie enthält NICHT alles was es zum Thema zu erlesen gibt.

Hier ein weiterer interessanter Link: http://www.hpe.ee.ethz.ch/uploads/tx_et ... _Biela.pdf

Grüsse

Bernd