Allgemein hallo,
in Zeiten, wo die Neodym-Magneten immer teurer werden, deshalb schon über Hartferrit als Alternative nachgedacht wird, einfach mal der Hinweis, dass Scheibengenerator und eisenlos sich nicht gegenseitig bedingen.
Egal, ob der Aufbau prinzipiell so hier ist
Magnete/Spulen = 2/3
oder ob die Variante 4/3 gewählt wird, im Innern der Spulen ist viel Platz für Eisen.
Um gleich mal dem Argument - da gibt es doch Rastkraftrippel - etwas entgegen zu halten:
1. Speziell bei Widerstandsläufern wird man damit leben können. Die haben genug Startmoment.
2. Verglichen mit normalen Wechselstrom-Synchrongeneratoren ist beim 3-Phasen-Generator immer nur 1 Phase im Eingriff
Ist schon mal nur 1/3.
Außerdem ist bei 3 Phasen nicht Schluss, sondern man kann das weiter ausdehnen.
Beim 5-Phasen-Generator wäre immer nur 1/5 aller Spulen rastkraftmäßig im Eingriff. Bedeutet auch nur 1/5 Rastkraft.
Der Gleichrichter hat dann 10 Dioden und wird bei Normalachsern, die im Schwenklager Schleifringe brauchen, am Besten gleich am Geni angebracht. Dort gibts gleich auch gute Kühlung.
Zum Eisen selbst:
Vorteil ist ja eine relat. Permeabilitätskonstante in der Größenordnung 1000. Bei Permalloy geht es noch wesentlich höher.
Das heißt nicht, dass die Windungszahl gleich um den Faktor 1000 gesenkt werden kann. Wirkt sich im magnet. Kreis ja nur auf den Bereich der Spulendicke aus.
Es wird aber wesentlich weniger Windungen geben. Das ermöglicht den Einsatz wesentlich dickerer Drähte. Das Wickelvolumen bleibt ja.
Ergebnis:
Wesentlich weniger Widerstand, höherer Wirkungsgrad
Zur Ausführung:
1. Massiv dürfen die Kerne nicht sein, wegen der Wirbelstromverluste.
2. Geblecht - aufwändig, Pakete aus isolierten Eisendrähten auch. Bleche oder Drähte müssen in der Spule senkrecht stehen, längs zu den Feldlinien.
3. Wie wäre es denn, wenn Späne oder Pulver aus weichmagnetischem Material mit Harz angerührt werden ?
Isolation der Krümel durch Oxide (Rost?) etc. wäre sinnvoll.
Über Verluste kann man sich eine Meinung bilden, wenn solches Material in einer Spule einige Zeit einem Wechselstromfeld ausgesetzt wird.
Erwärmung, die vom Kern kommt, sollte in Grenzen bleiben.
Es soll solche Mischungen auch zu kaufen geben. Vermutlich 2-Komponenten-Systeme.
My rel. dann nur noch 100+ aber immer noch wesentlich mehr als bei Luft (1).
Zur Info: http://de.wikipedia.org/wiki/Pulverkern
...Man kann die Kerne extra in entsprechenden Formen herstellen oder die Paste gleich in die Spulen reinspachteln.
Komplettverguss danach.
Mit Sicherheit verbessert man auch gleich die Wärmeabfuhr und die Kapazität der Wärmeaufnahme.
Nachteil neben etwas Rastkraft wäre, dass die Überhöhung des Kurzschlussmomentes geringer ausfällt, da das Eisen in Sättigung gerät.
Wäre zu fragen, ob es denn 10-fache Überhöhung sein muss, die ja beherrscht werden will, oder ob vielleicht reichlich 3 ausreicht.
Generatorkurzschluss geht bei Widerstandsläufern als Sturmsicherung vermutlich eh nicht.
Wie ist die Meinung der Fachwelt?
Gruß vom Windfried
in Zeiten, wo die Neodym-Magneten immer teurer werden, deshalb schon über Hartferrit als Alternative nachgedacht wird, einfach mal der Hinweis, dass Scheibengenerator und eisenlos sich nicht gegenseitig bedingen.
Egal, ob der Aufbau prinzipiell so hier ist
Magnete/Spulen = 2/3
oder ob die Variante 4/3 gewählt wird, im Innern der Spulen ist viel Platz für Eisen.
Um gleich mal dem Argument - da gibt es doch Rastkraftrippel - etwas entgegen zu halten:
1. Speziell bei Widerstandsläufern wird man damit leben können. Die haben genug Startmoment.
2. Verglichen mit normalen Wechselstrom-Synchrongeneratoren ist beim 3-Phasen-Generator immer nur 1 Phase im Eingriff
Ist schon mal nur 1/3.
Außerdem ist bei 3 Phasen nicht Schluss, sondern man kann das weiter ausdehnen.
Beim 5-Phasen-Generator wäre immer nur 1/5 aller Spulen rastkraftmäßig im Eingriff. Bedeutet auch nur 1/5 Rastkraft.
Der Gleichrichter hat dann 10 Dioden und wird bei Normalachsern, die im Schwenklager Schleifringe brauchen, am Besten gleich am Geni angebracht. Dort gibts gleich auch gute Kühlung.
Zum Eisen selbst:
Vorteil ist ja eine relat. Permeabilitätskonstante in der Größenordnung 1000. Bei Permalloy geht es noch wesentlich höher.
Das heißt nicht, dass die Windungszahl gleich um den Faktor 1000 gesenkt werden kann. Wirkt sich im magnet. Kreis ja nur auf den Bereich der Spulendicke aus.
Es wird aber wesentlich weniger Windungen geben. Das ermöglicht den Einsatz wesentlich dickerer Drähte. Das Wickelvolumen bleibt ja.
Ergebnis:
Wesentlich weniger Widerstand, höherer Wirkungsgrad
Zur Ausführung:
1. Massiv dürfen die Kerne nicht sein, wegen der Wirbelstromverluste.
2. Geblecht - aufwändig, Pakete aus isolierten Eisendrähten auch. Bleche oder Drähte müssen in der Spule senkrecht stehen, längs zu den Feldlinien.
3. Wie wäre es denn, wenn Späne oder Pulver aus weichmagnetischem Material mit Harz angerührt werden ?
Isolation der Krümel durch Oxide (Rost?) etc. wäre sinnvoll.
Über Verluste kann man sich eine Meinung bilden, wenn solches Material in einer Spule einige Zeit einem Wechselstromfeld ausgesetzt wird.
Erwärmung, die vom Kern kommt, sollte in Grenzen bleiben.
Es soll solche Mischungen auch zu kaufen geben. Vermutlich 2-Komponenten-Systeme.
My rel. dann nur noch 100+ aber immer noch wesentlich mehr als bei Luft (1).
Zur Info: http://de.wikipedia.org/wiki/Pulverkern
...Man kann die Kerne extra in entsprechenden Formen herstellen oder die Paste gleich in die Spulen reinspachteln.
Komplettverguss danach.
Mit Sicherheit verbessert man auch gleich die Wärmeabfuhr und die Kapazität der Wärmeaufnahme.
Nachteil neben etwas Rastkraft wäre, dass die Überhöhung des Kurzschlussmomentes geringer ausfällt, da das Eisen in Sättigung gerät.
Wäre zu fragen, ob es denn 10-fache Überhöhung sein muss, die ja beherrscht werden will, oder ob vielleicht reichlich 3 ausreicht.
Generatorkurzschluss geht bei Widerstandsläufern als Sturmsicherung vermutlich eh nicht.
Wie ist die Meinung der Fachwelt?
Gruß vom Windfried
, darunter z.b. ein Microcontroller zur Steuerung und Messung des kompletten Systems....
