Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

Magnetkosten mindestens halbieren !
 
Ralf B
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Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

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Gepostet: 12.01.2014 - 12:28 Uhr  ·  #1
Ja Leute ,
is klar! Wieder so ein möchte gern Klugscheißer, der das Rad neu erfinden will!

Wir haben im Wesentlichen folgende Möglichkeiten die Leistung eines Genis zu steigern mehr nutzbares Kupfer, stärkere Magneten und oder die Drehzahl/ Geschwindigkeit zu erhöhen.

Merkwürdigerweise scheint das mit dem Kupfer und den neuen Spulen zu gehen. Wir hören keine gegenteilige Meinung! :D

Nun geht es den Magneten an den Kragen.
Is da nicht noch mehr drin?

Das mit dem 2. Pol habe ich ja schon erwähnt, dass wird ausprobiert!
Ein weiterer Gedanke: Warum müssen größere leistungsstärkere Scheibengenis bei niedriger Drehzahl nur durch größere sehr teure Magneten und mehr Kupfer diese Leistung erreichen?!?

Kann man nicht was an der "Drehzahl / Geschwindigkeit " was machen ?! ( und Kupfer + Magnetmenge beibehalten?)

OHNE die mechanische Drehzahl an der Rotorwelle zu ändern !

Ich denke JA!

Schauen wir uns doch mal die "Drehzahl/Geschwindigkeit " an. Laut dem Induktionsgesetz ist das doch gleich der Änderung des Magnetfeldes im Kupferleiter.

Zitat : Der Betrag der Induktionsspannung ist davon abhängig, wie schnell und wie stark sich das von der Spule umfasste Magnetfeld ändert. MICHAEL FARADAYs experimentelle Untersuchungen haben ergeben, dass gilt:
Die in einer Spule induzierte Spannung ist umso größer
je stärker sich das von der Spule umfasste Magnetfeld ändert,
je schneller die Änderung des von der Spule umfassten Magnetfeldes erfolgt.
Auch der Bau der Spule hat Einfluss auf den Betrag der Induktionsspannung. Insbesondere hängt die Induktionsspannung in einer Spule von ihrer Windungszahl und davon ab, ob sie einen Eisenkern besitzt.
Die in einer Spule induzierte Spannung ist umso größer,
je größer die Windungszahl und
die Querschnittsfläche der Spule sind.

....usw

Da die magnetische Feldstärke eines Magneten mit seinem Volumen zusammenhängt, kann ich doch einen Magneten teilen und habe somit zwei Halbe Magneten , mit der halben Magnetfeldstärke. In der Summe ändert sich nix!
Mit den Spulen mache ich das Gleiche ( halbieren zu zwei Spulen)!

Die halben doppelten Spulen und Magneten ordne ich wie üblich auf einer Rotor und Statorscheibe an.
Nun habe ich die doppelte Anzahl von Magneten und Spulen auf dem Rotor und Stator, ( in der Summe gleichviel wie vorher!)

Jetzt ändert sich das Magnetfeld doppelt so schnell bei gleicher Umdrehungszahl!!
Da die magnetische Feldstärke und die Menge der Windungen ( Kupfer) in der Summe gleichgeblieben sind habe ich nur die Geschwindigkeit der Änderung des Magnetfeldes verdoppelt. Somit doppelte Spannung!( I bleibt gleich....)

Da U x I = W , habe ich doppelte Leistung!


ODER sehe ich da Irgendwas falsch.....? :-/

Gruß Ralf
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Gepostet: 12.01.2014 - 12:49 Uhr  ·  #2
mir scheint, da ist ein Denkfehler, die Änderung wird nicht doppelt so schnell, sondern doppelt so oft, da die Winkelgeschwindigkeit und die Umlaufgeschwindigkeit gleich sind ... es sei denn Du vergrößerst den Durchmesser des Generators, dann wird der Magnet schneller, oder?
danile
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Re: Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

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Gepostet: 12.01.2014 - 13:24 Uhr  ·  #3
Die Formel lautet: Uind=-n*B*l*v (Induktionsspannung einer Spule)
v=2*pi*r*f; f[Hz]
=> Uind=-n*B*l*2*pi*r*f

Jetzt betrachten wir deinen Fall:
B ist jetzt halb so groß (du halbierst die Magnete, also halbe Feldstärke)
n ist halb so groß (du halbierst die Spulen, hast also pro Spule die halbe Windungszahl)
r bleibt gleich
f bleibt gleich

Da du jetzt aber im Prinzip doppelt so viele Magnete und doppelt so viele Spulen hast, hebt sich alles wieder auf. Einziger Effekt: Die Frequenz des Wechselstroms ist jetzt auch doppelt so hoch. => zunehmender Skin-Effekt (Strom fließt zunehmend nur noch an der Oberfläche und nicht mehr im gesamten Leiter), wobei das bei diesem Leistungs- und Frequenzbereich noch keine Rolle spielt.

Die elektrische Frequenz berechnet sich (nur, dass du es mal gesehen hast):
f=Anzahl Magnete auf einer Scheibe/2 * n[Hz];
Bsp.: Anzahl=20 Stück, n=450U/min
=> f=20/2 *450 1/min/60= 10*7,5Hz=75Hz
Bei dieser Frequenz darf der maximale Leiterdurchmesser rund 17mm betragen (siehe Wikipedia).
Ralf B
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Re: Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

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Gepostet: 12.01.2014 - 13:39 Uhr  ·  #4
Hallo vitis
Dann müsste ich die Magneten und Spulen ja nur ein bissel nach außen schieben.. Wäre wohl das kleinere Übel! :-)

Aber ich denke mal immer noch wesentlich billiger als die Doppelte Menge an Magneten und Kupfer!

Aber ich denke sowieo, dass NICHT die Geschwindigkeit der Magneten allein eine Aussage über die Höhe des Stromes ausschlag gebend ist, sondern ( so wie es auch im Induktionsgesetz seht : die Geschwindigkeit und Stärke der Änderung des Magnetfeldes im Leiter!) und die hängt wiederum ZUSAMMEN mit der Umfangsgeschwindigkeit!

Aber die eigentliche Geschwindigkeit der Änderung hängt hängt ab von der WINKELGESCHWINDIGKEIT und die ist wiederum unabhängig von Radius!
Also brauche ich nix nach außen schieben, wenn das so stimmt. :-|

Müsste das Gleiche rauskommen, mit gleichem Radius.

Wenn da nicht ein anderer Fehler drin ist! :(

(Sagt mir welcher!) :-)

Gruß Ralf
danile
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Re: Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

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Gepostet: 12.01.2014 - 13:51 Uhr  ·  #5
Nein- wenn du was nach außen schiebst- dann hast du wieder eine Lücke zwischen den Spulen, wo keine Spannung indzuiert wird. Machst du dann die Schenkel der Spulen breiter benötigst du wieder mehr Kupfer
Ralf B
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Re: Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

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Gepostet: 12.01.2014 - 14:02 Uhr  ·  #6
Hallo Dani
...dann mache ich Spulen nur halb hoch aber (fast) doppelt dick/breit , mit gleich viel Kupfer und habe keine Zwischenräume..

Aber wie gesagt ich glaube nicht, das es überhaupt nötig ist den Radius deutlich zu verändern.
Kann dass nicht einer mal mit den Scheibentool nachrechnen? , oder ist da nicht von Umfangsgeschwindigkeit die Rede?
Ich hab mir das noch nicht so genau angeschaut...... :(

Gruß Ralf
Ralf B
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Re: Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

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Gepostet: 12.01.2014 - 22:56 Uhr  ·  #7
Hmm....

Stille?°!?

Keine weiteren Meinungen?

Is nicht nett. Ihr wollt mich wohl dumm sterben lassen!

Mir war , als ich dieses neue Thema aufgemacht hatte nicht wohl zu mute. Sollte ich es schreiben und mich dann von dem Lesern in der Luft zerreißen lassen?

Ich habe eigentlich damit gerechnet, in ein großes Fettnäpfchen zu treten. Aber fast Stille...?

Was soll ich davon halten?
Ist da was dran oder nicht?

Ich hab mich dann doch mal wieder selber auf die Suche begeben, mit folgenden Zwischenergebnis:

Zitat Die gesamte Menge an magnetischer Energie W in einem Magneten ist das Produkt aus Energiedichte w und Volumen V (W=w•V). Multipliziert man also die Hälfte des Energieproduktes mit dem Volumen des Magneten, so kommt man auf die Gesamtmenge an Energie, welche in einem Magneten gespeichert ist:
W=w \cdot {V} = \frac{1}{2} \cdot {E} \cdot {V}= \frac{1}{2} \cdot {B} \cdot {H} \cdot {V}

Schade die Formeln werden nicht richtig dargestellt.

Für mich klingt das in Kurzform ... Energieinhalt ist ein Produkt aus Energiedichte und Volumen. somit halbes Volumen = halbe Energie (Magnetische)

Wenn jetzt noch das mit der Geschwindigkeit der Änderung geklärt werden könnte,?!? Ob nun die Umfanggeschwindigkeit oder doch eher die Winkelgeschwindigkeit korrekt aussagekräftig ist .....
Klar die Umfangsgeschwindigkeit hängt auch mit der Winkelgeschwindigkeit zusammen, in der Form das die bestimmte Anzahl der Magneten und dem Radius von der Winkelgeschwindigkeit aus die Umfangsgeschwindigkeit umgerechnet werden kann , und umgekehrt!

Aber im Induktionsgesetzt steht klar, dass es die Schnelligkeit und Stärke der Änderung des Magnetfeldes ist, welches Spannung und Ampere bestimmen.

Magnetfeldstärke ist gleich in der Summe nur die Änderungen sind doppelt so schnell ....

Sorry ich komme nicht dahinter, wo der Denkfehler liegen soll!

...und wenn halbieren geht ...geht auch vierteln... sechsteln...usw...!


Leute last mich bitte nicht dumm sterben!

Gruß Ralf
Erdorf
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Re: Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

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Gepostet: 12.01.2014 - 23:45 Uhr  ·  #8
Hallo Ralf,

würdest du bei gleicher Anzahl Spulen die Anzahl Magnete bei gleicher Magnet Feldstärke verdoppeln,
so würdest du dann dann doppelt so viel induzieren - theoretisch.

Praktisch beeinflussen sich die Magnet Feldstärken auch noch,
so dass - ich glaube - gewisse Abstände der Magnet sinnvoll sind,
sonst heben sich die Felder auf.

Wenn du dabei die Magnete halbierst gewinnst du, glaube ich nichts,
weil sich die Feldstärke dann auch halbiert.

Außerdem solltest du Vergleiche und Erkenntnisse nicht alleine aufgrund der Spannungsveränderung beurteilen.
Wenn im Kupfer Strom fließt baut sich ein Magnetfeld auf, dass auch die anderen Spulen, insbesondere wenn dicht gepackt beeinflusst.
Wie auch immer, berichte bitte weiter, ich lese gerne mit.

Grüße
Ralf B
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Re: Weniger Magnete, mehr Leistung?!?

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Gepostet: 13.01.2014 - 00:10 Uhr  ·  #9
Ja diese Gedanken habe ich auch....
benachbarte Magnete beeinflussen sich.... Spulen werden dünner ..... Luftspalt kleiner
Magnetfeldstärke soll im Quadrat zum Abstand abnehmen ( vor Kurzem erst gelesen ,,nebenbei!) usw
Aber all das kann nicht so viel ausmachen. Effekte sind da aber wo ist der große Effekt (Fehler!), der den doppelten Leistungsanstieg "zunichte" macht.
W = U xI ( wenn ich in einem Produkt nur einen Faktor verdoppele habe ich auch doppeltes Produkt !)
Deshalb reicht mir die doppelte Spannung schon aus, wenn Ampere gleich bleibt.

.....der muss doch auch schon bedeutend sein oder ? ..und nicht so leicht zu übersehen! :(
Ralf B
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Mein Abschluß/ Ergebnis.....

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Gepostet: 11.10.2016 - 19:48 Uhr  ·  #10
Weniger Magnete , mehr Leistung !??

Scheint sich bei meinem Scheibengeni bewahrheitet zu haben..... ;-)

Nur ein wenig mehr als die Hälfte der Magnetmasse , aber mehr als die doppelte,..bis mehr als dreifache Leistung bei gleicher Drehzahl! ( Vergleich mit normalen Scheibengeni 300 Watt !)

Für mich ist meine These richtig ;-)
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