Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » So 12. Feb 2012, 10:44

Ich errechne jetzt 76,6 Watt, wenn ich mich nicht wieder vertippt habe. :)
Das könnte gut der Realität entsprechen.

Ist der 10^8 Wert bei dem spezifischen Widerstand ein Resultat der Berechnung des Querschnittes
der Drähte in Quadratmetern ? Wir könnten die Berechnung der Fläche auch gleich in mm² vornehmen.
Das wäre vielleicht sinnvoller zumal sich der Querschnitt der Drähte selten im Quadratmeterbereich befindet.
Außerdem würde es einem ersparen die vierte Potenz aus einer Zahl mit 3 Nullen hinter dem Komma zu bestimmen. :)

Trotz alle dem bin ich genauso wie Stefan sehr skeptisch was die Zugrundelegung der Leistungsberechnung der
Wirbelströme anbelangt. Wir rechnen einfach mit einem errechneten Querschnitt ohne zu wissen ob die Wirbelströme auch
genau diesen angenommenen Querschnitt so nutzen. Das Rechenergbnis spricht in diesem Falle allerdings dafür.

Man müsste es durch weitere Messungen an anderen Generatoren verifizieren.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon MaRiJonas » So 12. Feb 2012, 11:21

Bernd hat geschrieben:Ich errechne jetzt 76,6 Watt, ...


Ich kam zwar immer auf etwa 65 Watt, ist aber nicht wirklich entscheidend, denn die Fläche ist von mir willkürlich hingebogen.

Bernd hat geschrieben: ... wenn ich mich nicht wieder vertippt habe.


Warum soll es Dir auch besser ergehen wie mir :twisted: .

Ist der 10^8 Wert bei dem spezifischen Widerstand ein Resultat der Berechnung des Querschnittes
der Drähte in Quadratmetern ? Wir könnten die Berechnung der Fläche auch gleich in mm² vornehmen.
Das wäre vielleicht sinnvoller zumal sich der Querschnitt der Drähte selten im Quadratmeterbereich befindet.
Außerdem würde es einem ersparen die vierte Potenz aus einer Zahl mit 3 Nullen hinter dem Komma zu bestimmen.

10^-8 bitte!!! Ja, ich habe den Werte einfach so aus meiner Physikformelsammlung übernommen und nicht weiter umgerechnet.
Ja, das wäre bedeutend praxisnäher, alle Maßangaben in mm anzugeben, Schenkellänge und Drahtdicke oder -radius.

Bernd hat geschrieben:Trotz alle dem bin ich genauso wie Stefan sehr skeptisch was die Zugrundelegung der Leistungsberechnung der
Wirbelströme anbelangt. Wir rechnen einfach mit einem errechneten Querschnitt ohne zu wissen ob die Wirbelströme auch
genau diesen angenommenen Querschnitt so nutzen. Das Rechenergbnis spricht in diesem Falle allerdings dafür.


Meine erste Annahme, dass Wirbelströme ganz kleine Kreise etwa im Durchmesser des Drahtes zurücklegen, war so weit von der Realität entfernt (um Faktor 5 Millionen zu klein), dass ich Dir sehr dankbar war, als Du gelesen hattest, dass die die Wirbelströme erst dann entstehen, wenn sie (aus dem konstanten Magnetfeld) "herausfließen" können. Dort können sie dann quasi umdrehen und ihre Wirkung entfalten. Oder noch viel anschaulicher: Das Potential (die Spannung) für den Wirbelstrom kommt erst durch einen Magnetfeldunterschied zustande (ZUM GLEICHEN ZEITPUNKT im selben Drahtstück).
Damit lässt sich auch Dein Versuch mit dem Alustreifen sehr schön erklären. Bei dem Versuch mit der Stirnseite, fällt nach hinten das Magnetfeld ab, so dass in diesem Querschnitt Wirbelströme entstehen.

Ja, die Formel wie auch der Faktor 1,41 * r * l für die wirksame Fläche sollte überprüft werden durch weitere Messungen.
Ich bin schon gespannt auf die Ergebnisse von Deinem Scheibengenerator mit dünnerem Draht.
Dann werden wir sehen, ob das mit den Potenzen so hinkommt.

Gruß

Richard
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » So 12. Feb 2012, 12:00

Die Berechnung mit der Einheit Meter is ja grundsätzlich richtig. Wir sollten jetzt nicht alles auf Millimeter
umstellen sonst haben wir diese unmöglichen langen Zahlengebilde vor dem Komma. :)
Einzig beim Leiterquerschnitt sollte man auf Millimeter umsatteln, auch weil es sogar die offizielle
Lesart ist den spezifischen Widerstand mit einem Wert anzugeben der sich auf eine Fläche von 1mm² bezieht
und vor allen weil sich unsere Werte nunmal im Millimeterbereich befinden.

Das würde uns das 10 hoch MINUS 8 (natürlich minus, war ein Tippfehler :) ) ersparen.
Es wäre dann nur noch hoch minus 2.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Ekofun » So 12. Feb 2012, 12:01

Hallo,

da ich ehrlich gesagt nicht mehr folgen kann vom so viel Mathe,und anderes um gerne und mit Interesse verfolge diese Studie bin wieder auf eine warscheinlich schlechte Idee gekommen.Nämlich in Trafos,Motoren ect kommen WS in Eisenblechen vor und machen Verluste in Watt.

Da in Eisenlosengenis kein Eisen vorhanden ist könnte man das auf Kupfer verwenden statt auf Bleche.Dann haben wir auch Formel für Leistung,die ich natürlich nicht verwenden kann,Mathe zu hoch,aber Richard und Stefen werden sich vileicht freuen darüber diese Formel auf unsere beschedene Mathewissen anpassen.

WS kommen bei unseren Genis in Windungen,bei Eisernen kolegen in Blechpaketen.Was da gilt,gilt vileicht auch für Kupfer!?? Dann hätten wir die Ffertige Formeln.Hier Bilder vom Bernds Link,leider anderes kann ich euch nicht helfen,damit habe nie was gelernt und zu tun gehabt.

Grüße

Ekofun
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » So 12. Feb 2012, 12:33

Ja das ist hier echt eine Matheexplosion, wie ein unangenehmes enges Loch durch das man sich hindurch zwängen
muss um bei einer Kletterei zum Ziel zu kommen, der Berechenbarkeit der Wirbelstromverluste in eisenlosen Systemen.

Im Grunde ist das was den Überlegungen und der bisherigen Endformel zu Grunde liegt durchaus noch nachvollziehbar.
Schwierig wird es wenn man durch "vereinfachen" eines langen Formelgebildes aus vielen Einzelformeln zu einer neuen,
kürzen Formel gelangt. Dann ist es vorbei mit der Nachvollziehbarkeit warum da plötzlich ein hoch 4 steht etc etc.....

Ich selber bin kein Fan von dröger Mathematik und nutze sie nur wenn ich muss.

Ekfoun kannst du den Link hier nochmal nennen ? Ich weiss nicht mehr welcher das war.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Ekofun » So 12. Feb 2012, 12:50

Hallo Bernd,

der Link: http://getsoft.net/trafo/kompendium/02z...hesen.html

Der befindet sich auf Seite 50,erste vom oben.

Wenn etwas gilt für düne Eisenbleche gilt vielecht auch für Cu-Drähte, gibt nur Daten vom Kupfer ein statt vom Eisen.Das ist Idee,vileicht tut es,Vorgang ist gleiche.

Grüße

Ekofun
Zuletzt geändert von Ekofun am So 12. Feb 2012, 16:19, insgesamt 3-mal geändert.
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » So 12. Feb 2012, 12:58

Ja Ekofun die Idee ist gut, muss mir das nachher mal genauer ansehen.
Der Link funktioniert aber nicht.


Hallo Richard,
setze ich in die Formel die Werte des Dual Scheibengenerators aus dem Kleinwindforum ein dann komme ich
auf eine Wirbelstromverlustleistung bei 1000 U/min von über 500 kW.
Da kann also etwas noch nicht stimmen. (Oder ich habe mich wieder vertippt...)

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon magneto » So 12. Feb 2012, 13:59

Hallo alle zusammen

@ Ekofun
Ich muß leider gestehen, daß ich der Diskussion hier auch nicht nachfolgen kann.
Mathe ist nicht mein Ding.... :?
Ich könnte es VILLEICHT noch, wenn Aufbau der Formel in einzelnen Schritten gemacht wäre, und hier ist alles zusammen auf den Tisch servieret.
Da kriege ich gleich Kopfschmerzen.... :)

@ Bernd
Was ich nur noch im Bezug auf mein Sichtpunkt andeuten möchte:

Bislang gehe ich davon aus das der Wirbelstrom der durch das Magnetfeld induziert wird (und nicht der durch den fliessenden "Nutzstrom" im Leiter)
nicht entlang des Drahtumfangs verläuft sondern kreisförmig um die eintretende Feldlinie herum verläuft. Im Normalfall im Leiter so weit
bis der Magnet endet und dann zurück im Leiter bis zum anderen Ende des Magnetfeldes
, so wie Richard es schon darstellte.


Da stimme ich zu.
Um die Feldlinien - und nicht um Magnet.
Weg des WS verläuft im Querschnitt des Drahtes.
Seine Spannung entsteht und entladet sich auch im Querschnitt. Die Arbeit (Wärmeentwicklung) geschieht auch im Querschnitt und nicht auf der Länge.
Die Länge muß allerdings auch irgendwie in die Formel rein. Aber einfach multiplizieret (ohne 2 Potenz).

Der Strom „zeichnet“ einen bestimmten Kreis, deren Größe von der Spannung des Wirbels und von der Leitfähigkeit des Leiters abhängig ist.
Je größer die Änderung des magnetischen Flusses und die Geschwindigkeit, je geringerer der spezifische Widerstand – um so größeren Radius (längeren Umlaufweg) anstrebt der Wirbel zu laufen.
Ist aufgrund des zu kleinen π*Ø- Wertes der angestrebte Kreisweg des Stromes nicht möglich, dann sinkt auch die WS- Spannung.
Es ist so, als m Falle des „Nutzstromes“ hätte man die gesamte Wicklungslänge gekürzt.
Bloß die maximale „Wicklungslänge“ des Wirbelstromes die sich auf seine Spannung auswirkt ist Drahtumfang π*Ø.

Erzeugt eine Wicklung mit 10 Windungen mit Draht von 1mm Durchmesser 10 Watt Verluste, so wären es bei Reduktion auf 0,5mm Durchmesser laut
dieser Berechnung (bei gleicher Windungsanzahl) nur mehr 1/4 von 10 Watt = 2,5 Watt.
Tatsächlich müsste man aber 4 Drähte von 0,5mm parallel wickeln um auf den Querschnitt des 1mm Drahtes zu kommen.
Damit wären die Verluste, aufgrund der nun 4 x längeren Drahtlänge im Magnetfeld, wieder gleich.

Stimmt wohl nicht, denn die Spannung wäre *4 reduzieret und Widerstand auf dem Wege des Stromes verdoppelt
----------------------------------------------------
Nach meinem Ansatz (Spannungsaufbauweg = π*Ø) sieht s so aus:
-------------------
Im Falle 1 Drahtes Ø1mm
Ø1mm*3,14 = 3,14 mm
3.14mm = Länge des Weges des WS auf der die Spannung aufgebaut wird UND
zugleich Länge, auf der Widerstand des Leiters „geleistet“ ist.

-------------------
4 Drähte Ø0,5mm
Ø0,5mm *3,14 = 1,57mm ist hier die Länge, auf der die Spannung entsteht. Spulenlänge wird hier nicht berücksichtigt.
4*Ø0,5mm*3,14 = 7,28mm ist hier die maximale Länge, auf der der Widerstand des Leiters wirkt.

Die Spannung der Wirbelstrome ist vom Durchmesser direkt abhängig und die multiplizieret sich nicht *4 aufgrund der Anzahl der Drähte und Ihrer Länge. Die Spannung ist lokale Erscheinung auf dem Drahtquerschnitt – entsteht und verschwindet (entladet sich)an einer Menge einzelnen Stellen.
Euer Versuch, die Länge der wirksamen Wicklung zur Ermittlung der Spannung in die Formel einzubeziehen – ist nach meiner Meinung nicht richtig. (?)

Wenn in einem 1mm- Draht unter bestimmten Voraussetzungen z.B die WS- Spannung 0,4V entsteht, dann in 4 Drähten Ø0,25mm entsteht in gleichen Verhältnissen WS 0,16V.

Ich staune was du der Tastatur für Formelzeichen entlockst.


Ich entlocke die Formelzeichen der Word2003 – Spezialzeichentabelle „Ω“

Grüsse

Stefan
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon MaRiJonas » So 12. Feb 2012, 14:34

Bernd hat geschrieben:Hallo Richard,
setze ich in die Formel die Werte des Dual Scheibengenerators aus dem Kleinwindforum ein dann komme ich
auf eine Wirbelstromverlustleistung bei 1000 U/min von über 500 kW.
Da kann also etwas noch nicht stimmen. (Oder ich habe mich wieder vertippt..


Ich habe auch Mal die Werte eingetippt, die Du weiter oben Mal zusammengeschrieben hast. Ich komme auf 178 Watt für eine Phase.
Wie viele Phasen hat er?

Demnach vermutlich 3 und wir haben uns nicht vertippt. :D :(

Starkes Magnetfeld und dicker Durchmesser sind 2 wichtige Größen die eingehen.

Wie groß waren die gemessenen Verluste?

Gruß

Richard, der natürlich auch kein Problem damit hat, einen neuen Ansatz zu finden, von dem er auch wieder 90%ig überzeugt ist :) . So ist das mit dem Aufstellen von Gedankenmodellen und dazugehörigen Formeln.

Vielleicht lässt sich ja in Analogie zu den Wirbelstromverlusten in Motoren, Transformatoren etc. etwas entwickeln.
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » So 12. Feb 2012, 16:08

Hallo Stefan
Der Strom „zeichnet“ einen bestimmten Kreis, deren Größe von der Spannung des Wirbels und von der Leitfähigkeit des Leiters abhängig ist.

Ist das eine Annahme oder hast du Dir das irgendwo erlesen ? Hast du vielleicht nähere Infos oder Quellen wo man etwas über das Verhalten und
die Ausbreitung eines Wirbelstrom erlesen kann ? Bislang dachte ich er nutzt einfach den ihm zur Verfügung stehenden Querschnitt voll aus.
Hmm ich glaube was du sagen willst ist das mit einer Verkleinerung des Durchmessers auch die induzierte Spannung die den Wirbelstrom treibt
geringer wird. Es spielen dann quasi zwei Faktoren zusammen.
1) Mit einer Verkleinerung des Durchmessers sinkt die Höhe der induzierten Spannung die den Wirbelstrom antreibt.
2) Mit einer Verkleinerung des Durchmessers erhöht sich durch den sinkenden Querschnitt der Widerstand für den Wirbelstrom.

Da stimme ich zu.
Um die Feldlinien - und nicht um Magnet.

Richtig um die Feldlinie herum... so lange es nur eine einzelne ist. In einem starken Magnetfeld zwingt die hohe Feldliniendichte
den Strom aber an den Rand des Leiters. Erst außerhalb des Magnetfeldes kann sich der Wirbelstrom wieder schliessen.
So habe ich es mir aus den verlinkten Dokumenten erlesen.
Wenn das nicht stimmt und ganz viele kleine Wirbelströme um jede einzelne Feldlinie herum entstehen sobald ein Magnetfeld auf
einen Leiter trifft, dann wäre das eine völlig andere Situation.
Wenn das stimmt frage ich mich allerdings wieso in meinem Versuch der Magnet keine Wirkung auf das Alublech zeigte
so lange es komplett im Magnetfeld hinter dem Magneten verblieb. Hier müssten dann ja auch zig kleine Wirbelströme auftreten
und deren Effekte deutlich spürbar werden.

Weg des WS verläuft im Querschnitt des Drahtes.
Seine Spannung entsteht und entladet sich auch im Querschnitt.
Die Arbeit (Wärmeentwicklung) geschieht auch im Querschnitt und nicht auf der Länge.

Kommt drauf an was wir nun als Querschnitt definieren. Der Wirbelstrom der durch das Magnetfeld der Permanentmagneten in den
Leiter hinein induziert wird fliesst ja nicht kreisförmig um den Außenumfang des Drahtes herum, sondern im 90 Grad Winkel dazu
denn der Wirbelstrom verläuft im 90 Grad Winkel zur Feldlinie. Mal sehen ob ich eine Abbildung finde die das darstellt was ich meine.

Grüsse

Bernd
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