Modellgenerator Siemens Schuckert Werke

[Ekofun]

Hallo Manfred,

Habe nach Deinen Angaben Simu gemacht und für ganze Luftspaltraum kommen Werte wie Folgt:

1mm Lsp.....0,359 T
2mm Lsp.....0,242 T
3mm Lsp.....0,173 T (am Bild)
4mm Lsp.....0,128 T
5mm Lsp.....0,100 T
6mm Lsp.....0,082 T
7mm Lsp.....0,073 T
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Mittelwert für ganze Luftspaltraum ist 0,165 T(alle Werte zusammnezählen und durch 7 Teilen)

Magnetenabstand unten 4mm oben 5mm(optimale wäre Magnetbreite + Magnethöhe) dann wäre Flußdichte höher.

Manfred6.jpg (641.14 KiB) 8928-mal betrachtet

Aber es ist sehr gute Ergebniss wie Folgt:

Geni hat eine Fase,40 Magneten und 40 Spulen,Spule hat 40 Wdg,und R = 0,3 Ohm.So habe bischen gerechnet:

Ui = B * L * Wdg * V * 1,41 ; Ui = 0,165 T * 0,035m * 4m/s(bei 670 U/min)* 40 Spulen* 1,41 = 1,3 V pro Spule,supper,Deine Probemessung hat sich bestätig.

Lehrlaufspanung ist dann 40 Spulen * 1,3 V = 52,1V. Innenwiederstand ist 40 * 0,3 Ohm = 12 Ohm.

Ik wäre 52,1 V / 12 Ohm = 4,34 A

Optimale Leistung ist (U / 2) * (2/3 Ik) = (52,1 / 2) * ((4,34 / 3 ) * 2) = 26,05 V * 2,89 A = 75,3 W

Sehr gute Ergebniss für ein Modellgeni,er könnte viele Lichterketen betreiben.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

(U / 2) * (2/3 Ik)

Diese Formel habe ich zuvor noch nirgends gesehen.
Woher stammt die denn und auf welchen Wirkungsgrad oder was auch immer bezieht sie sich ?

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

diese Formel habe auch heute zum erstes mal gesehen,sie stammt vom Aloys,er hat sie heute in seinen Beitrag verwendet.Im Theard " Generator-Idee neu" wo ich meine misslungene Versuchgeni beendet habe.Ergebniss ist miserabel.
Nach diese Formel ist Wirkungsgrad optimal,also Hhalbe Lehrlaufspanung mal 2 Drittel vom Kurzschlussstrom, so die Aussage.

Grüße

Ekofun

[Manfred]

Hallo Ekofun,

Luftspalt zwischen Magnet und Spule 0,2mm
1. Testergebniss: Draht 0,5mm / 0,3Ohm / 40 Windungen / 1,33V / 670 U/min
2. Testergebniss: Draht 0,5mm / 0,4Ohm / 50 Windungen / 1,65V / 670 U/min

Alle Messungen als Luftspule, ohne Eisenring. Mit Eisenring kommen etwa 10 - 15% dazu.

Nun will ich mal wissen was kommt da pro Windung bei raus. Die 0,033V/Windung in beiden Fällen, dann sollte ich ja bei 60 Windungen 1,98V / Spule habe, das will ich nun mal prüfen.
Als nächstes werde ich dann die Spulen bei einem größeren Luftspalt von 1,5mm zwischen Spule und Magnet messen, das wären die ungünstigsten Betriebsbedingungen. Ein Vorteil wäre ein Luftspalt von 0,5mm, wenn der eingehalten wird.

1mm Lsp.....0,359 T
2mm Lsp.....0,242 T
3mm Lsp.....0,173 T (am Bild)
4mm Lsp.....0,128 T
5mm Lsp.....0,100 T
6mm Lsp.....0,082 T = Übereinstimmung mit meiner Messung
7mm Lsp.....0,073 T

Grüße Manfred

[Bernd]

Nach diese Formel ist Wirkungsgrad optimal,also Hhalbe Lehrlaufspanung mal 2 Drittel vom Kurzschlussstrom, so die Aussage.

Was bedeutet Wirkungsgrad optimal ?
Nach meiner Rechnung kann die Abgabeleistung bei dieser Drehzahl maximal 56,5 Watt betragen, ein Viertel der Kurzschlussleistung, bei einem schlechten Wirkungsgrad von 50%.
Hast du das gar nicht mal nachgerechnet ?
Du errechnest 75 Watt bei einem "optimalen" Wirkungsgrad. (Was auch immer ein optimaler Wirkungsgrad sein soll)
Ich glaube nicht das das stimmen kann.

Grüsse

Bernd

[Famzim]

Hallo zusammen

Warum ist vieles so mißverständlich, das mit Kurzschlußstrom zb:
Ich hol das mal rüber :
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Den Kuzschlußstrom zu messen habe ich eingefürt
Das dient dazu die grenzen des Generators zu ermitteln.
Bei Lehrlaufspannung ohne Strom ist die Leistung Null, und bei Kurzschlußstrom ohne Spannung natürlich auch.
Aber wo, ist bei einer bestimmten Drehzahl die maximale Leistung des Generators heraus zu holen.

Nur darum geht es, und um das Verhältnis von Spannung und Strom bei dieser Abstimmung.

So hat sich mehrfach gezeigt, das dieser Betriebspunkt bei ~ 50 % Lehrlaufspannung und ~ 2/3 Kurzschlußstrom liegt.
Das ist die Grenze, bei höherem Strom wird die Leistung wieder geringer, das Eta natürlich auch.
Das ist bei dieser Leistung auch nicht mehr so gut wie bei halbem Kurzschlußstrom.

Wenn Ekofun den Generator fertig geschaltet, und mit Gleichrichter versehen hat, würde ich von der Gleichspannung aus gehen und noch einmal messen.
Die Verluste in der Wicklung sind nur zum Teil für den Spannungseinbruch zuständig, das Magnetfeld sorgt dann für den Rest.
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es handelt sich dabei um den Gemessenen Kurzschlußstrom, und nicht um irgent etwas gerechnetes, mit Lehrlaufspannung und CU Widerstand
Der gemessene, ist oft nicht einmal 25 % davon.
Ausserdem ist es einfacher den K Strom zu messen da keine Belastungswiderstände gebraucht werden.

Gruß Aloys.

[Bernd]

Ok, dann war die Rechnung falsch da ein rechnerischer Kurzschlussstrom angenommen wurde.

Grüsse

Bernd

[Manfred]

Hallo,
Luftspalt zwischen Magnet und Spule 0,2mm
1. Testergebniss: Draht 0,5mm / 0,3Ohm / 40 Windungen / 1,33V / 670 U/min
2. Testergebniss: Draht 0,5mm / 0,4Ohm / 50 Windungen / 1,65V / 670 U/min
3. Testergebniss: Draht 0,5mm / 0,4Ohm / 60 Windugen / 2,05V / 670 U/min
Alle Messungen als Luftspule, ohne Eisenring. Mit Eisenring kommen etwa 10 - 15% dazu.

Mit der 3. Testspule werde ich dann weiter bauen. Bei 20 Spulen 670 U/min habe ich dann 40V Leerlaufspannung.
Bei ca.300 U/min erwarte ich dann die 12V Nutzspannung. Nun erst einmal die Spulen wickeln, dann geht die Testerei weiter.

Grüße Manfred

[Ekofun]

Hallo Manfred,

Luftspalt zwischen Magnet und Spule 0,2mm
1. Testergebniss: Draht 0,5mm / 0,3Ohm / 40 Windungen / 1,33V / 670 U/min
2. Testergebniss: Draht 0,5mm / 0,4Ohm / 50 Windungen / 1,65V / 670 U/min
3. Testergebniss: Draht 0,5mm / 0,4Ohm / 60 Windugen / 2,05V / 670 U/min

Bei Simu die ich gemacht habe war Flußdichte 0,165 T für ganze Luftspalt Raum.Nach Deinen Testergebnissen rechne jetzt Spanungen mit Flußdichte vom 0,165 T um zu sehen wie groß sind Unterschiede zwischen Theorie und Praxsiss.

1) Ui = 0,165 T * 0,035m * 40 Wdg * 4m/s * 1,41 = 1,30 V > -30 mV = -2,25%
2) Ui = 0,165 T * 0,035m * 50 Wdg * 4m/s * 1,41 = 1,628 V > -21mV = -1,27%
3) Ui = 0,165 T * 0,035m * 60 Wdg * 4m/s * 1,41 = 1,954 V > -96mV = -4 68 %

Bei Messung 3 kann sein das Dir eine Fähler bei messung unterlaufen wurde??Aber Rechnungsfähler ist um 2,7 %,(Mittelwert),finde das als sehr gute übereinstelung vom Theorie und Praxsiss.

Zu Kurzschlußstrom vom gestern:

eine Spule gibt 1,33 V dann 40 Spulen haben 40 * 1,33 V = 53,2 V bei 670 U/min,oder bei 20 Spulen und 60 Wdg 41 V.

R/Spule ist 0,4 Ohm * 20 Spulen ist 8 Ohm.Bei Kurzschluß wird Gganze Spanung über diesen 8 Ohm verbraten.Da Herr Aloys 50 % vom Spanung und 2 Drittel Strom genannt hat habe es so genommen.

Es ist aber anderes,bei Kurzschluß geht 40 % vom Spanung und Ik vom erehnete Wert weg.

Das wäre dann: vom 41 V - 40% = 24,6 V und 41V / 8 Ohm = 5,13 A,davon 2 Drittel = 3,42 A

P = 3,42^2 * 8 /4 = 23,3 W bei 50 % Wirkungsgrad.

Das mit 40 % habe mit Versuch ermittelt.Geni hat 4,3 Ohm zwischen 2 Fasen.Bei 453 U/min habe 22,6 V im lehrlauf.
Im Kurzschluß ist dann rechnerisch 22,6 / 4,3 = 5,25 A,bekam 3,1 A(gemessen).Das ist 40,9 %. Erforderliche Spanung ist 13,35 V(3,1A * 4.3 Ohm = 13,33V) ,natürlich ist Spanung 0,er wird im Wicklung bei Kurzen verbraten.

Nehme an wenn Gemni fertig wird und mit einen Last vom 20 Ohm belastet das er dann ca 71,6 % Wirkungsgrad haben kann.

Grüße

Ekofun

[Manfred]

Also Ekofun,

sind meine Grundlagenkentnisse den so verkehrt http://nibis.ni.schule.de/~ursula/Physi ... erator.htm

eine Spule gibt 1,33 V dann 40 Spulen haben 40 * 1,33 V = 53,2 V bei 670 U/min

dann müsste ich ja 80 Magnete auf dem Rotor haben, ich habe aber nur 40 Magnete = 20 Stck. Nord und 20 Stck. Süd auf dem Rotor sitzen, das sind 20 Vollpole = 20 Spulen bei einem 1 Phasengenerator. Oder........
Da liegt eine Verwechselung der Anzahl Spulen und Magnete vor. Oder.............

Eine 2. Phase unter Nutzung des Spulenloch, das ergibt eine hohe Kupferdichte mit den höheren Leistungswerten.

Grüße Manfred