von Famzim » Do 21. Mär 2013, 14:44
Hallo
Ihr wollt was rechnen ? die Daten dazu werden immer beim Magnetmaterial angegeben.
Da heist es 980 kA pro Meter.
Es bedeutet, ein 1 Meter langer Magnet (in Magnetisierrichtung), wird verglichen mit einem Elektromagnet mit 980 000 Amper mal Windung.
Also 980 000 Amper mal eine Windung, oder 980 000 Windungen mal ein Amper. (Alle zwischenwerte sind OK).
Da wir nicht so lange Magneten haben, rechne ich mal auf 1 cm runter, dann sind es noch 9800 Amperwindungen.
Die müssen nun um jeden Eisenkern gewickelt werden.
Gehe ich von 1 Amper pro 1 mm ² Kupfer aus, bei einem Füllfacktor von 60 % braucht man 16333 mm² auf jeder Seite um den Eisenkern herum.
Das sind 128 mm im Quadrat, wer hatt das schon .
So sind in den Modellmotoren Magnete zwischen 1 mm und 2,5 mm üblich, und Luftspallte um die 0,5 mm.
So rechnet man mit ~ 2 mm Magneten das ist dann ein fünftel von 1 cm und noch 1960 Amerwindungen.
Dann geht man im Erregerstrom höher auf 4 A/mm² und braucht nur noch 490 mm,² CU oder mit Füllfaktor 817 mm² und 28,6 mm mal 28,6 mm im Quadrat für die Spule, auf jeder Seite des Kernes.
So ein Elektromagnet hat aber nicht nur Nachteile, er benötigt keine Erregung für sich selbst wie die Neodyms.
Diese haben eine Remanenz von ~ 1,4 Teslar, und geben von Ihrer Magnetischen Kraft nur ab, was bis zur, durch die Konstruktion sich ergebenden Durchflutung, noch übrig bleibt.
Wenn durch Luftspallt zb nur noch 0,7 T durch den Magnet gehen, geben sie auch nur 50 % ihrer Energie dafür ab.
Das währe nur die hälfte. Die anderen 50 % brauchen sie selbst noch.
So kann der E Magnet noch einmal 50 % schwächer ausfallen.
Verluste bringt zwar der Eisenkern, der aber weit aus weniger Magnetkraft für 0,7 T benötigt.
Ein Klauenpol Generator macht seine ~ 12 Magnetfelder in den Klauen, alle mit nur einer Spule.
6 N Pole links und 6 S Pole rechts zb.
Und das, um einen Eisenkern, der dann Sternförmig aufgeteilt wird.
Für nur eine Spule ist da dann ausreichent Platz.
Ab einer bestimmten Grösse, macht dann die elektrisch Erregung wieder sinn.
Großgeneratoren brauchen etwa 0,5 % bis 1 % Ihrer maximalen Leistung dazu.
Sie laufen ohne Magnetfeld an. das wird erst später hochgefahren, wie bei einer Lima auch.
Wenn eine Spule um einen zb: 1cm mal 1 cm Kern, gewickelt wird, ist als Beispiel darin, eine Feldstärke von 1 T mal 1 cm².
Wenn sie um einen Kern von 2 mal 2 cm gewickelt wird ist in 4 cm² das Feld auch 1 T stark.
Der Wickeldraht ist natürlich länger, aber nicht 4 mal so lang, sondern nur max 2 mal länger,
So ist bei annähernt doppeltem CU und auch Erregerleistungs-Einsatz,(in W), aber 4 mal so viel Magnetkraft entstanden.
Quadratische Querschnitte oder noch besser runde,(Klauenpol) sind da sehr günstig.
Je größer, um so mehr Vorteile für Elektrische Erregung.
Gruß Aloys.