Scheibengenerator "anders rum"?

[herbk]

Hi Volker,
5mm auf keinen Fall - maximal 2. Die eingebauten Spulen sind schon gepresst, aber leider wieder etwas aufgegangen weil der Lack noch nicht trocken war.

[vm]

Hallo Herbert

Ich Denke das ein Spulenschenkel nicht breiter sein sollte als der Magnet , da er dann nicht voll durchflutet wird .

Es müsste sogar besser sein wenn er Schmaler ist , was wieder für Bernd,s Theorie mit breiten Magneten sprechen würde.

Der Abstand der Magneten zueinander müsste geringer als die Magnetbreite sein, 3Phasen überlappend,ein Schenkel etwa 1/2 Magnetbreite ( bei 2 Phasen 2/3 der Magnetbreite) .

mfg.Volker

[Bernd]

Spulenschenkel so breit wie der Magnet sind immer hinderlich da die äusseren letzten Windungen viel zu lang sind im Verhältnis zu der ersten Windung weiter innen.
Irgendwo in der Gegend von "Spulenschenkel ist halb so breit wie der Magnet" ergibt sich vermutlich ein Optimum, auch schon rein vom logischen her.

Die Magnete sollten idealerweise nahe beieinander montiert werden, auch wenn dann ein Teil der Feldlinien gleich den direkten Weg zum Nachbarmagneten suchen.
In Summe bekommt man aber dennoch mehr Fluss durch den Spulenbereich hindurch als bei grossen Magnetabstand. Natürlich ist ein kleiner Magnetasbtand teuerer
da man schlicht mehr Magnetmasse benötigt.


Grüsse

Bernd

[vm]

Hallo Bernd

Ja aber bei 10 X 40 X 5 mm Magneten bleibt vom Fluss nix mehr wenn man sie unter Magnetbreite zusammenschiebt und dann noch 6- 10mm Luftweg bis zum Rückschluss hat.

Dafür müsste der Magnet deutlich breiter werden da sich die Flucht nur am Rand abspielt , ein 10mm breiter Magnet besteht aber nur aus Rand

ps. das mit den 2/3 bezog sich auf Herberts 2 Phasen Aufbau,habs geändert

mfg.Volker

[Bernd]

Ja schmale Magnete verlieren überpropotional viel durch die "Flucht" der Feldlinien zum Nachbarmagneten.
Deshalb sind sehr schmale Magnete grundsätzlich im Nachteil bei einem normalen eisenlosen Generatoraufbau.
Sie weiter auseinander zu montieren löst zwar dieses Problem, dafür schafft man sich dann aber ein anderes.
So weit auseinander wie bei Herberts Scheibe ist nicht günstig denn auf der Scheibe gibt es ja im Randbereich deutlich
mehr Holz als Magnete. Eigentlich sollte das Verhältnis genau anders herum sein damit sich der magnetische Fluss sofort
umkehren kann wenn ein Magnet den Kernbereich der Spule wieder verlässt.

Schenkel so breit oder gar breiter als der Magnet sind immer ungünstig, aus ohmscher als auch aus induktiver Sicht.
Das gleiche gilt für Spulenlöcher die kleiner als der Magnet sind.

Viel weiter vorne schrieb ich mal das einseitig bestückte Generatoren OHNE Rückschluss schwer zu berechnen sind.
Das liegt unter anderen an dem krummen Flussverlauf der die Schichthöhe der Wicklung auch noch unterschiedlich stark trifft.
Außerdem geht unsere Formel davon aus das der Fluss den Leiter im 90 Grad Winkel trifft was ja bei diesem Szenario nicht der Fall ist.


Grüsse

Bernd

[herbk]

Guten Morgen zusammen,

Außerdem geht unsere Formel davon aus das der Fluss den Leiter im 90 Grad Winkel trifft was ja bei diesem Szenario nicht der Fall ist.

das ist ein Argument... klar die Magnetlinien verlaufen ja ohne Rückschluß Kreis/Bogenförmig und treffen dadurch nur in einem ganz kleinen Bereich optimal auf die Spule.

damit sich der magnetische Fluss sofort umkehren kann wenn ein Magnet den Kernbereich der Spule wieder verlässt.

Das passiert doch wenn der nächste Magnet das Spulenloch "betritt" - oder?
Das ist bei mir jedenfalls so - im Moment sogar so, dass der nächste Magnet schon im Loch erscheint wenn der vorgänger noch nicht ganz weg ist.

Vielleicht sollte ich noch mal sagen weshalb ich so baue...:
Mir geht es nicht darum einen Generator mit möglichst viel Leistung zu bauen, egal was es kostet. Ziel ist viel mehr ein möglichst gutes Kosten nutzen Verhältnis zu erreichen. Deshalb versuche ich vorrangig natürlich vom teuersten Material - den Magneten - so wenig wie möglich einzusetzen. Klar, Kupfer kostet auch, aber im Moment immer noch nur ca. 1/3 der Magnete.
Wenn ich wenige Magnete einsetzen will muss ich den mit Ihnen erzeugbaren mag.Fluß möglichst gut nutzen. Die Femm Simulation zeigt mir, dass der mag.Fluß bei Eisen hinter den Spulen sich bei meinen 10mm Magneten bis auf 14mm"aufweitet" und auch noch eine verwertbare Dichte hat.
So ist die von mir verwendete Spulenbreite und Magnetanordnung entstanden. Ob da allerings noch Faktoren mit einspielen die ich nicht kenne kann ich nicht beurteilen...

Deshalb auch gleich noch eine Frage zum Aufbau "Eisen - Spule - Magnet - Spule - Eisen":
Magneto hat weiter oben zu Bedenken gegebn, dass sich im Eisen recht hohe Wirbelströhme bilden würden wenn diese aus masivem Material sind. Wie ist Eure Meinung dazu?

[Bernd]

Das passiert doch wenn der nächste Magnet das Spulenloch "betritt" - oder?
Das ist bei mir jedenfalls so - im Moment sogar so, dass der nächste Magnet schon im Loch erscheint wenn der vorgänger noch nicht ganz weg ist.

Das wäre ja dann ideal, aber wie geht das bei den grossen Magnetabständen ? Die Magnetabstände sind doch aussen am Rand sehr groß?

Die Eisenscheiben nicht mitrotieren zu lassen erzeugt eine prima Wirbelstrombremse, das geht also nicht bzw. ginge schon aber macht keinen Sinn.
So ähnlich machen das viele Heimtrainer um eine Belastung für den strampelnden Radler zu erzeugen. Magnete mehr oder minder nahe an eine Eisenscheibe drann.
Der Abstand lässt sich dann mit einem Handrad einstellen.
Du kannst es selber testen wenn du eine Eisenfläche/Blech in die Nähe deiner rotierenden Magnetscheibe hälst.

Die Rückschlusscheiben sollten daher zwingend mitrotieren.


Grüsse

Bernd

[vm]

Hallo Herbert

Vergleiche mal eine Spule mit 7-8mm Schenkelbreite ( gleicher Draht )Jochgröße 22 X 40mm ( angepasst auf den Magnetwinkel also Trapez ) mit der jetzigen

( so viele Windungen wie bei 8mm gut verdichtet möglich )

Da dürfte mehr rauskommen auch wenn die Spannung geringer ist.

Mach dafür eine neue Meßlinie in die Simu für den mittleren Fluss zb 8mm breit ( der wird deutlich höher )

Windungszahl und Widerstand neu berechnen

Du müsstest auf etwa mehr als 2/3 der Spannung bei etwas weniger als den halben Widerstand kommen.

Auf Grund des großen Jochs musste der Aufbau eigentlich 3 Phasig in 2 Lagen werden
oder eher 4 Phasen pro Seite , muß ich mir erstmal auf mahlen

mfg.Volker

[herbk]

Hi Bernd,

Die Rückschlusscheiben sollten daher zwingend mitrotieren.

Das wirft natürlich einiges über den Haufen...
da bräuchte ich dann 4x Abstand zu den Spulen und der nicht genutzte Raum im Magnetfeld wäre zu groß... Wie stark könnte das von Magneto vorgeschlagene "aus Blech wickeln" die Wirbelströme mindern?

@Volker
weshalb das Joch so groß? dann hab ich noch länger 2 Magnete im Joch... oder meinst Du auf der Außenseite, da kommts in etwa hin.

Edit:
In einer Spule wie Du sie vorschlägst bekomme ich (bei 3,2mm Dicke wie bisher) 162 Windungen unter und habe etwa 57% der Spannung bei 47% des Wiederstandes.

Edit2:
OK, habs erkannt...: bei der 22er Spule hätte ich genau so viel Kupfer im Magnetfluß bei weniger Wiederstand - aber nur theoretisch... Im die "Verschachtelung" der Spulen auch ausführen zu können müsste man wohl die Schenkel länger machen und auch die Köpfe anpassen. Aber etwas Wiederstand könnte man evtl. trotzdem einsparen, ich "meditier" mal über die mögliche Formgebung...

[Bernd]

Wie stark könnte das von Magneto vorgeschlagene "aus Blech wickeln" die Wirbelströme mindern?

Ganz erheblich, je dünner das Blech desto besser.
Die einzelnen Blechschichten müssen auch elektrisch gegeneinander isoliert sein, zum Beispiel durch eine Lackschicht auf dem Blech.
Im Grunde gilt das was auch für einen Trafokern gilt.

Hier im Forum gibt es auch Beispiele für Generatoren mit aus Blech gewickleten Ringkern.


Grüsse

Bernd