Pallaber : Rasterung oder nicht/weniger Rasterung?!?

eisenlos gegen eisen Geni?!? ..um WAS geht es eigentlich?
 
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 53
Beiträge: 659
Dabei seit: 12 / 2013
Betreff:

Pallaber : Rasterung oder nicht/weniger Rasterung?!?

 · 
Gepostet: 05.04.2017 - 22:37 Uhr  ·  #1
Hallo
In vielen Beiträgen geht es darum, "Die Rasterung" zu minimieren / weniger ist "besser " oder sogar "keine Rasterung" bei eisenlosen Genis z.B....!?!

und ich habe den Eindruck , dass hier Einiges durcheinander geschmissen wird , "falsch" oder sehr missverständlich formuliert wird!

Punkt eins : Auch der Eisenlose Geni hat "Rasterung" , entsprechend dem Wechsel der Magnetpole und der Spulen! (sobald er sich dreht! )

Punkt zwei: nur dadurch, das man die Rasterung "minimiert" durch z. B mehr Polwechsel ( mehr Magnete!) oder andere "günstigere" Magnet / Spulenverhältnisse ( auch der Schrägstellung!) wird die Verlustleistung durch Ummagnetisierung bei Eisengenis NICHT minimiert! ...sondern nur "geglättet" ---> ergo die Verlustleistung bleibt GLEICH HOCH !
( Ok , es ruckelt nicht so viel, was aber nur den negativen Drehmoment -Verlust gleichmäßiger über die Kreisbahn "verteilt"! )

Punkt drei : das Haltemoment beim Anlauf ist beim Eisengeni immer vorhanden...auch durch noch so geschickte Verteilung / Zuordnung von Magnetpolen zu Spulen ist es nie ganz wegzukriegen ( Minimum ist die kraft eines Haltemoments eines Magnetpols!)
Beim Eisenlosengeni ist der Haltemoment beim Anlaufen ="0" !

Punkt vier: Die Rasterung des Eisengenis ist die Summe aus "normalen Rasterung" wie beim Eisenlosen + des "Eisenverlustes" zusammen !
...beim Eisenlosen nur die "normale Rasterung" !


Mein Fazit ist: Das "Reduzieren der Rasterung" macht auf die Leistung eines Genis KEINEN Unterschied nur vill das Anfangshaltemoment und stärkere Rastungsschrankungen beim Eisenlosen wird reduziert , aber in der Summe bleiben die Verluste GLEICH!

Beim Eisenlosen werden nur die Rasterschwankungen abgeschwächt ( geglättet!) ( Der Brummton bei Belastung wird höher in der Frequenz !) Anfangshaltemoment bleibt = "0"!

Ich hoffe es stimmt so, wie ich mir das denke .... ( Korrekturen oder Ergänzungen sind willkommen !);-)

Gruß Ralf
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 70
Beiträge: 813
Dabei seit: 08 / 2014
Betreff:

Re: Pallaber : Rasterung oder nicht/weniger Rasterung?!?

 · 
Gepostet: 06.04.2017 - 09:23 Uhr  ·  #2
Hallo Ralf

Das meiste ist schon richtig so wie Du schreibst, darum nur noch ein paar Ergänzungen .

Die Rastung verhindert bei geringer Antriebsleistung den Anlauf eines Windrades, und damit eine geringe Dauerleistung, die bei 50 W schon über 1 Kw am Tage aus macht.
Ein drehendes Rad macht auch zu friedene Windmüller :-)
Das ruckeln eines Eisenlosen würde ich mit "Lastimpulsen", durch den nicht gleichmässigen Stromfluß bezeichnen.(Wechselstrom).

Die Ummagnetisierung des Stators bring eine Schwehrgängigkeit die kein rasten ist.
Um dieses zu verringen muß die Statorblechwahl zu rate gezogen werden.
Es gibt Magnetisierungshysteresen die diesen Verlauf erkennen lassen.
Ist das flächig dargestellte Feld, in der Mitte sehr breit, muß schon für die Endmagnetisierung, Energie auf gewendet werden.
Dann wieder zum magnetisieren.
Das Material sollte dazu auch eine dünne Blechstärke aufweisen, möglichst unter 0,5 mm.
Oft wird die Verlustleistung pro 1 kg Eisen angegeben, diese ist in W , und bei 1,2 Teslar 50 Hz festgelegt.
Selbst grosse Generatoren haben Bleche, die bei guter Kühlung, mit 3,5 W / kg, verbrauchen, rechnet mal auf 100 t Blech hoch :fgrin:
Große Wasser und Wasserstoff gekühlte, nehmen dann das teuere Blech mit nur 1,5 W/kg. (bis zu 400 t Blech ).
Das bring dann ein ganzes Schwimmbad in ein paar Stunden zum kochen.
Es gibt noch wesentlich besseres, das kann aber keiner , ausser für Experimente bezahlen.

Daher kommt also die Schwergängigkeit.
Je höher das Blech magnetisiert wird, zum Beispiel statt 1,2 T auf 1,6 T, um so schwerer wird das dann, als wenn es in einem Backteig gedreht wirt, mal übertrieben gesagt.
Das wird also durch dünnes hochwertiges Blech besser.

Das , bei gleicher Drehzahl, ein hochpoliger mehr Feldwechsel hat tut das übrige dazu, aber 50 Hz ist noch kein Problem.
Die Anzahl der Rastungen ist auch nicht die Frequenz.

Das Haltemoment beim Anlauf, ist sehr warscheinlich genau das nötige Ummagnetisieren, welches dann immer weiter bei behalten wird.

Die Rasterung beim Eisengeni verschwindet fast vollkommen wenn ER erst mal dreht.
Er bremst etwas beim schächer werden eines Magnetfeldes, eines Magneten, beschläunigt aber sofort wieder beim annähern an den nächsten Steg.
Das ist das Geheimnis der Rastreduzierung mit fast gleicher Polzahl zu Stegen.
Das reduziert das Rasten fast auf null, nur die Ummagnetisierung bleibt, also nicht beides zusammenrechnen.

Vorteil beim Eisengeni ist meist weniger Materialeinsatz, besonders an Magneten.

Der Brummton Hmm ? kommt haubtsätzlich von der Frequenz des Generators.
Ein hochpoliger hat darüber hinaus auch noch eine höhere, entsprechen der Anzahl an Rastungen, die von der Schwungmasse neutralisiert wird.
Die Spulen liegen allerdings in einem schweren Eisenstator, der das Brummen abschwächt.
Ein Dualscheibengeni hat nur die Spulen selbst, und die Vergussmasse.

Gruß Aloys
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 53
Beiträge: 659
Dabei seit: 12 / 2013
Betreff:

Rasterung / Haltemoment / Ummagnetisierung....ist der "hochpolige Eisengenerator" eine Sackgasse!

 · 
Gepostet: 08.04.2017 - 15:36 Uhr  ·  #3
Hallo Aloys

Das sind ja mal wieder Infos... ;-)

Worauf es mir ankommt ist zu verstehen wie sich die Verlustleistung beim Eisengeni , wenn man ihn immer "hochpoliger" macht , verhält.

Die mechanische Leistung ( Drehmoment und Drehzahl ) der Welle soll ja in elektrische Leistung ( mit Hilfe des Genis !) umgewandelt werden ......!!

Nur ein Teil der mechanischen Leistung wird in Strom umgewandelt, abhängig von sogenannten Wirkungsgrad.
Der Rest ist "Verlustleistung" . Und beim Eisengeni ist ein wesentlicher Teil dieser Verlustleistung auf das Ummagnetisieren des Eisens im Stator zurückzuführen.

Du hattest oben geschrieben, das dieser ein "fester Wert " von dem verwendeten Eisen( Material) und Form abhängig ist! ( gemessen in W pro Kg und Hz !)

Die Herz ( Frequenz ) Häufigkeit der Ummagnetisierung ( jetzt ist nicht die Frequenz von Wechselstrom gemeint !!) ist wiederum abhängig von den Anzahl der Magneten und der Spulen in einen Eisengeni....

Also ist bei einem hochpoligen Eisengeni auch die Häufigkeit der Ummagnetisierung pro Umdrehung entsprechend höher...
und somit auch die Verlustleistung , die durch das Ummangnetisierens ( weil ja häufiger, bei gleicher Drehzahl !) entsprechend höher!! (..oder nicht?!?)

Müßte man bei einem Eisengeni nicht eher mit einem "stärkeren Magnetfeld" ( mit stärkeren Magneten z. B. ) gehen , als ihn immer "hochpoliger" zu machen, um die Verlustleistung zu minimieren ?!?

Weniger Pole ( aber stärkeres Magnetfeld ! ) weniger Verlust durch Ummagnetisieren -----> Besserer Wirkungsgrad

, als mehr Pole , entsprechend mehr Verluste durch mehr Ummagnetisierung ------> Schlechterer Wirkungsgrad


(Alles bei gleichen Drehmoment und Drehzahl !)


...... Was wiederum bei einem "EISENLOSEN GENI" nicht der Fall ist !
da ist die Verlustleistung durch Ummagnetisieren von Eisen nicht vorhanden und wird bei hochpoligen "Eisenlosen Geni" auch nicht summiert! ..... (oder?)


Die "Rasterung" durch das "Gegenmagnetfeld der Spulen" schätze ich ,haben bei beiden Genis die gleichen Effekt und unterscheiden sich nicht .....


somit würde ich sagen, dass "hochpolige Eisengenis " MIST sind .... dann eher versuchen das Magnetfeld ( soweit es geht !) zu stärken .


P. S. : Das Alles sind Gedankenspiele nebenbei ... ( können auch falsch sein..!) ;-)


Gruß Ralf
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht:
Alter: 70
Beiträge: 813
Dabei seit: 08 / 2014
Betreff:

Re: Pallaber : Rasterung oder nicht/weniger Rasterung?!?

 · 
Gepostet: 10.04.2017 - 18:02 Uhr  ·  #4
Hallo Ralf

Es fällt mir auch nicht leicht, für alle Fragen eine geeignete und verständliche Antwort zu finden, aber ich versuche es auf jeden Fall, ist ja auch für eigene Erkentnisse aufschlußreich.

Die Frequenz ist von der Spulen, und Magnetanzahl abhängig.

Bei einem Dual G mit 12 Spulen und 16 Mag ´s ist die Frequenz dann 8 Hz (2 Wechsel = 1 Hz), und 16 mal ruckeln.
Beim Eisen G mit 16 M ist es genauso.
Die mit 12 Stegen werden aber mit 14 uder 10 Magneten bestückt, um das Rasten zu verringen.
Also nur 5 oder 7 Hz !!
Und damit gar nicht hochpoliger !
Auch Dualg. können so bestückt werden, das Brummen sollte dann leiser werden, den 2 weiche Ruckel einer Spulengruppe, sind dann einer, 10 oder 14.

Der Nachteil bei Dual ist der große Luftspallt, der auch einen grossen Seitenabstand erfordert, die Spulen sind dann breit und auserhalb des Magnetfeldes wirt die Spule zum CU Wiederstand.
Das haben die Eisen-- nicht so, der Leiter im Feld ist meist um ein mehrfaches länger als aussen.
Durch den kleinen Luftspallt können sie dicht nebeneinander rücken, und die Frequenz steigt dann natürlich.
Aber immer im Spule zu Magnetverhältniß.

Also 36 Spulen zb zu 32 Magneten gleich 16 Hz !! trotz der fielen kleinen Ruckel.
Immer erst wenn vor einem Steg zweimal die Magnetpolariation komplett gewechselt hat sind das ein Hz.
Die anderen versetzt angeortneten Magnete, besorgen das weiche fast rastfreie Ruckeln.

Das Ummagnetisieren ist, als Denkbeispiel wie Schubkarre fahren.
Mit gutem Blech ist der Reifen fest aufgepumpt, und bei schlechtem Blech ist er platt.
Wer so eine mal geschoben hat weiss was ich meine.
Schiebt man langsam ist der erforderliche Schub nach Vorne meist gleich groß wie bei höherer Fahrt.
Diese hohe Fart wirt oft als angenehmer empfunden als ganz langsam.
Rechnet man dann Kraft mal Weg ergibt es die erforderliche Leistung.
Hohe Geschwindigkeit steigert natürlich auch die Frequenz.
Wichtig ist dann noch die Last oder das Gesammtgewicht der Schubkarre.
Ist sie schwer ist die Magnetisierung auch hoch oder umgekehrt.

Also haben stärkere Magnete da auch Volgen.

Ein stärkeres Magnetfeld generiert aber eine höhere Spannung, da heist es wieder Abwägen.
Stärkere M halten auch den Kurzschlußstrom höher, = mehr Leistung möglich.
Die Angabe 1,2 T und 50 Hz mit X Watt, ist vom Hersteller angegeben, damit der Kunde vergleichen kann, es gibt da auch ganz genaue Angaben zu.

Mit Hz ist immer Wechselstrom gemeint, auch bei 3 Phasen.

Für weniger Hz beim Eiseng, kann das Feld breiter gemacht werden.
Dann wirt der CU Wiederstand wieder grösser, und der Eisenrückschluß des Stators, und auch der unter den Magneten. dicker und schwerer.
Also Teurer.
Beim Eiseng ist das Ummagnetisieren zwar immer wirksam, aber die Leistung eines solchen steigt quadratisch, und der Verlust nur Symetrisch.
Der CU vom Dual bleibt zwar gleich aber doppelter Strom kostes 4 fache Verlustleistung.
Beim Eisen G natürlich auch, der CU ist aber viel geringer und läst sich durch Anordnung der Windungen besser kühlen
Wer nun bei mitlerer Last besser ist, oder bei Vollast wäre sicher mal eine Rechnung wert.
Vergleicht aber auch mal den Materialeinsatz dazu.

Gruß Aloys.
...
 
Avatar
 
Betreff:

Re: Pallaber : Rasterung oder nicht/weniger Rasterung?!?

 · 
Gepostet: 11.04.2017 - 16:12 Uhr  ·  #5
boh FamZim,

was Du alles weißt`` kannst Du das auch für einen Laien ausdrücken?

ein 2 poliger Generator "schafft" rein rechnerisch" bei 3000 Umdrehungen 50 Hertz, ein 4 poliger bei 1500 Umdrehungen ebenfalls!!

Du labersts was von Blechen, Wicklungen und ähnlichem Quarck.. aua..aua..aua

Gruß vom Laien norddeich
Händler
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Nordd.
Beiträge: 612
Dabei seit: 06 / 2007
Betreff:

Re: Pallaber : Rasterung oder nicht/weniger Rasterung?!?

 · 
Gepostet: 11.04.2017 - 21:38 Uhr  ·  #6
Moin Freunde,

wir haben Glück, das so eine kompetente Stimme aus der E Maschinenbau Praxis postet.
Na klar, Du Norddeich gehst ja von den Standard Werten der klassischen Bauformen aus.

Das haut ja auch alles hin.Wenn wir aber lernen wollen.,wie wir die Generatoren optimieren für unsere Kleinwindanlagen...
da ist die Erfahrung von Fam.Zim eine echte

Bereicherung.
Jede Verbesserung soll ja durchdacht sein.

Ein Beispiel:
Wollen wir beste Leistung , früh im Schwachwind, und dann sinnvoll gesteigert, wird oft der eisenlose Gen.erste Wahl sein.
Damit haben die Rutland vor Jahren schon losgelegt.. Eine Hilfe: unsere Hochsetzsteller
Es bleibt das Grundproblem: Kubische Rotorenergiezunahme, linear beim Gen..
Schöne Grüsse ,

Cerco
*!*!*!*!*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 53
Beiträge: 659
Dabei seit: 12 / 2013
Betreff:

Re: Pallaber : Rasterung oder nicht/weniger Rasterung?!?

 · 
Gepostet: 13.04.2017 - 10:30 Uhr  ·  #7
Hallo Norddeich

Es ist nicht für jeden ganz leicht nachzuvollziehen oder rüberzubringen um was es hier geht. Für jemand der sich damit nie befaßt hat oder will , muß das auch nicht verstehen..... (geht mir mit bei anderen Themen genauso!) ;-)

Auch fehlt ganz einfach bei vielen das "Grundwissen" und manche ticken/denken halt einfach anders. Das muß ich aktuell feststellen.......
Die Mehrheit der Leute können sich nicht vorstellen, was man mit einer großen Halle anfangen kann?!?
Anscheinend ticke ich wohl ein wenig mehr anders....

....und so scheint es auch hier zu sein!?!

Ich versuch das mal ein wenig zusammenzufassen :

Wird bei einem hochpoligem Eisengeni die "Verlustleistung" durch mehr Ummagnetisieren erhöht ?.... und wenn ja um wie viel mehr als bei einen niederpoligem mit gleicher Leistung ( aber stärkeren Magneten )

...oder anders formuliert :
wird ein ein immer hochpoliger Eisengeni nicht immer "schlechter im Wirkungsgrad" ?!? ( weil der Eisenkern immer öfters ummagnetisiert wird...!?)

....und ist das deshalt ein Irrweg?

Gruß Ralf
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0