Hilfe beim Scheibengenerator (C-Rotor, Schulprojekt)

[herbk]

Wie willst du den Durchmesser erhöhen, wenn kein Platz ist? Und dann noch direkt 0,5mm?

oops - sorry, da habe ich mich verschrieben... sollte natürlich 0,05er heissen...
Edit:
und gleich noch ein Sorry (war wohl noch nicht so ganz munter heute Morgen... )
klar, wenn Du den Drahtdurchmesser weiter in 0,05er Schritten erhöhen würdest, recht der Platz nicht mehr um auf die geforderte Spannung zu kommen...

[Bernd]

Rein von der Energiedichte ist der Fall eindeutig. Warum aber ist der errechnete Widerstand bei 10 oder 12mm etwas höher als bei 8mm mit den jeweils entsprechenden Drahtstärken? Laut Berechnung hat die 6mm-Spule (81*0,75mm) den geringesten Widerstand. Oder ist das am Ende garnicht so relevant, sondern vielmehr, dass die Energie bei den 10-12mm-Versionen "besser" per Induktion "übertragen" wird, also mehr Spannung erzeugt, die den höheren Widerstand mehr als ausgleicht

Im Grunde ist nur rein die Energiedichte für das Ergebnis verantwortlich, das ist richtig.
Allerdings braucht man trotzdem den Abstand zwischen Magneten und Spulen.
Insofern bringt einem eine hohe Energiedichte ohne diesen Abstand nicht wirklich zum Ziel, oder habe ich was falsch verstanden ?
Muss man nicht den Punkt der höchsten Energiedichte suchen und gleichzeitig den Abstand berücksichtigen ?
Mir scheint ich habe ein Verständnisproblem.


Grüsse

Bernd

[Mo75]

Muss man nicht den Punkt der höchsten Energiedichte suchen und gleichzeitig den Abstand berücksichtigen ?

Eigentlich sehe ich das so wie du Bernd, aber das "linke Diagramm" (mit Resevespalt) zeigt diesen Zsammenhang nicht eindeutig. Daher habe ich nach einem Weg gesucht, der die Verhältnisse eindeutig zeigt. Möglicherweise ist es nur Zufall, dass in diesem Beispiel die Energiedichte über den gesamten Querschnitt betrachtet (rechtes Diagramm) zum vermeintlichen "Ziel" führt. Dazu müsste man auch mal andere Generatoren rechnen und die am besten auch in der Praxis vermessen, ob sich die ganze Theorie bewahrheitet

Es ist zumindest sehr wahrscheinlich, dass der relativ große Bereich von 8 bis 12mm als optimal angesehen werden kann und sich am Ende diese Versionen nur in Nuancen unterscheiden werden. Wegen des vorhandenen 0,75 Drahtes werden wir halt so bauen, auch wenn das letzte (theoretisch nicht mal nachgewiesene) Prozent auf der Strecke bleibt. Nach der Widerstandsberechnung wäre das auch der günstigste Fall.

Heute sind die N52-Magnete gekommen. Jetzt wird erst nochmal der Wasserkasten gehoben...

Gruß,
Mario

[Mo75]

Ich habe grade die "Messung" der neuen Magnete gemacht.

Der Aufbau war ähnlich dem ersten mit dem Unterschied, dass es dieses mal eine Kiste Bier war - Wasser war leer
Beim Wiegen habe ich mir dieses mal etwas mehr Mühe gegeben und alle Flaschen einzeln gewogen. Auch habe ich versucht den Punkt der maximalen Haltekraft möglichst genau zu treffen.

Zuerst habe ich nochmal die N42 "gewogen": 13175 Gramm
Dann die neuen N52: 17826 Gramm
Das würde einer etwa 35%igen Steigerung entsprechen.
Die Gretchenfrage: Isses nun N52?

Edit:
Die Flussdichte bei 9mm Luftspalt wie im Versuch steigt in FEMM von 0.549652 Tesla (N40) auf 0.622136 Tesla (N52) an. Das entspricht ca. 13%.
Die Energiedichte steigt von 1.0182 Joule auf 1.29552 Joule. Das entspricht ca. 27%

In dem Versuch vom 8.3. kam ein Gewicht von 14,5kg heraus (Achtung, habe diesen Beitrag korrigiert). Das ist mehr als 1kg Abweichung und entspricht ca. einer Wasserflasche. Daher betrachte ich das als Messungenauigkeit.
Allerdings hatte ich auch einige Probleme bei der Reproduzierbarkeit. In einem Beispiel habe ich die Last soweit erhöht, dass das Gewicht nicht mehr gehalten werden konnte. Habe dann Gewicht runter genommen, musste aber seltsamerweise mehr runter nehmen als drauf gepackt wurde. So als würden die Magnete mit der Zeit nachlassen. Ich habe es nicht mehr geschafft auf das anfängliche Gewicht zu kommen. Dieser Versuch "aus der Hand" dient eben nur einer groben Einschätzung.

Grüße,
Mario

[Ekofun]

Hallo Mario,

Für N52 habe eine Remanennz von 1380 mT genommen und dann mit Kruppprogramm Haftkraft gerechnet.Luftspalt habe auf 0,02mm genommen.

Ergebniss ist 193,5 N

ob das stimmt weiss nicht,Programm rechnet so.

grüße

Ekofun

[herbk]

Moin Mario,
scön zu hören dass Du ordentliche Ware bekommen hast - ich hab' den Händler auch gleich mal mit in meine "Materiallieferantenliste" aufgenommen.

Zu den Probs bei der Abweichung und Reproduzierbarkeit kann ich mir folgendes vorstellen:
Du benutzt ja die "Transportsicherungen" der Magnete als Abstandshalter - bei meinen war das ein leicht elastischer Kunststoff. Wobei elastisch hier eigentlich schon zu hoch gegriffen ist, er lässt sich halt mit Druck noch etwas komprimieren und fühlt sich an wie gaaanz leicht aufgeschäumtes PE.
Du beginnst (nehme ich an) mit deutlich weniger Gewicht im Kasten als die Magnete tragen können. Über die Zeit die Du benötigst um auf die "Bruchlast" zu kommen können die Magnete den Stapel den Du als Abstandshalter zwischenlegst etwas verdichten, der Abstand wird minimal kleiner und die Haltekraft entsprechen höher.

[Mo75]

Moin zusammen,

die ganzen Kraftrechner (hier gibt es auch noch einen) passen leider nicht zum Versuchsaufbau. Dazu müsste ich den Versuch nochmal mit nur einem Magneten auf einer Stahlplatte machen... Aber bei den schon angekündigten Ungenauigkeiten von 20%, bin ich mir nicht sicher ob das lohnt. In Femm wird es auch Ungenauigkeiten (zB in der hinterlegten Magnetisierungskurve) geben.
Am Ende hilft nur am Rotor messen. Ich befürchte nur, dass unser Rotor nicht früh genug fertig um danach erst mit dem Stator anzufangen... Da hilft nur ein bisschen Reserve einplanen und Mut zu Lücke!

Bezüglich der Abstandhalter in dem Versuch: Meine sind aus einem relativ festen, massiven Kunststoffrahmen 40x20. Darüber 1-2 Lagen Isolierband. Möglicherweise hat sich das etwas gesetzt.

Gruß,
Mario

[herbk]

Da hilft nur ein bisschen Reserve einplanen

wenn Ihr versucht ein wenig dichter zu wickeln, dann ist bei den Spulen noch einiges möglich.
Ich errechne nach meiner Formel 96 Windungen 0,75er Draht bei 6,7mm Spulenhöhe und 10mm Schenkelbreite und 84 bei 5,9mm Spulenhöhe und 10mm Schenkelbreite. Die Spulenhöhe muss man immer ein wenig an den Drahtdurchmesser anpassen, damit man nicht wegen ein paar Zehntel mm eine Lage auf die ganze Schenkelbreite verliert.
Heute Abend schreib' ich mal wie ich wickle, dass ich auf die hohe Dichte komme - jetzt reicht mir die Zeit leider nicht mehr, muß weg.

[herbk]

ist doch wieder Heute geworden....
Ich hab's ausgegliedert, den es gehört ja eigentlich nicht zu diesem Thema:
viewtopic.php?f=15&t=2096

[Mo75]

Hallo Herbert,

vielen Dank für deine sehr ausführliche und anschauliche Erklärung zur Wickeltechnik.

Mittlerweile haben wir noch eine neue Testspule nach aktuellen Daten vorliegen, welche auch hervoragend gewickelt ist. Ich glaube, die "Serienproduktion" ist bereits im Gange. Es werden in jedem Fall später noch weitere Bilder folgen.

86Wdg (81 berechnet, rest ist reserve), 0,75mm Draht, Statorhöhe soll 6mm über alles werden.

Gruß,
Mario