Bauformen, Grundlagen, Dimensionierung usw.

Hallo zusammen,

ich will KEIN Windrad bauen, daher auch mein Benutzername "nullWind".
Was ich basteln möchte: einen Handkurbelgenerator, um z.B. ein Smartphone aufzuladen.
Ideal wäre es, wenn der Generator 12 - 15 V bei 1 A erreichen könnte.

Und bevor Einwände kommen:
- Zwischen Generator und Smartphone muss noch eine Baugruppe, die mit
dem Smartphone per Quickcharge oder PowerDelivery eine höhere Spannung aushandelt.
- Die mechanische Leistung, die ich hineinstecken muss, muss der abgegebenen elektrischen
Leistung plus Verluste entsprechen. Und ich habe aktuell keine Ahnung, welche Leistung
ich für einen längeren Zeitraum mit dem Arm erzeugen kann, bevor er ermüdet.
- Vermutlich muss zwischen Kurbel und Generator ein Getriebe z.b. mit Zahnriemenantrieb.

Ein Scheibengenrator scheint eine kompakte Bauform für diesen Zweck zu sein.

Was ich bisher aus div. Beiträgen herauslesen konnte:
1. Ein Verhältnis Magnete zu Spulen 4:3 scheint sinnvoll, aber nicht zwingend zu sein.
2. Die innere Spulenfläche soll mind. so groß wie der Magnet sein.
3. Nur in den seitlichen Teilen einer Spule wird Spannung induziert.
4. Der seitliche Abstand zwischen 2 Magneten soll mind. der doppelten Magnethöhe sein.
5. Die seitliche Spulenbreite (Schenkelbreite) soll max. halb so breit wie die Magnete sein.
6. Ein möglichst geringer Abstand Stator - Rotor wäre wünschenwert (Bauteiletoleranzen)

Nun gibt es die Möglichkeiten:
a) ein Stator in der Mitte, zwei Rotoren außen (dann Magnete auf Stahlplatten)
b) ein Rotor in der Mitte, zwei Statoren außen

An der Stelle schon mal eine Detailfrage: Wie dick sollen die Stahlplatten bei der Variante a sein?

Oder bin ich mit einem Scheibengenerator komplett auf dem Holzweg?

Gruß, Jürgen

Hallo Carl,

ich bin 67 Jahre und bereits im Ruhestand. Also nein, es geht nicht um eine Schularbeit und mein Posting ist auch nicht als Aprilscherz gedacht.

Gruß, Jürgen

Zunächst mal:
1. Die eine Li-Ionen Akkuzelle im Smardphone lässt sich bereits mit 5V (USB-Spannung) laden.
2. Moderne Smardphones haben Akkus mit um die 4 Ah. Selbst wenn nur 3 aufzuladen wären,
willst Du bei 1 A 3 Stunden leiern? Und selbst bei 3A wäre es noch 1h.
3. Die Abschaltung bei Ladungsende wird das eingebaute BMS machen, aber auch die Begrenzung
gegen Überstrom?
So ein Smardphone kostet doch mindestens 200EUR. Ist es das Risiko wert?

Warum begnügst Du Dich nicht, wenn es eng wird, mit dem Stromsparmodus im Smardphone?
Oder Ultra-Sparmodus, bei dem die Rest-Laufzeit etwa die 3-fache ist?

Außerdem gibts noch Power-Bänke.

Was Du Dir über Scheibengeneratoren angelesen hast bezeichne ich als mehrheitlich falsch.
Eine gute Zuordnung nach meinem Verständnis ist im Anhang zu sehen, größere Ausführung.

Bei dem Verhältnis 4 zu 3 sollte es bleiben.

Der Magnetfluss im Stator muss dem entsprechen:



Also Stator dazwischen.

Bei Ferrit-Magneten, welche hier genügen sollten, werden die Stahlscheiben nur 2 höchstens 3 mm dick werden müssen.

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Wenn Du mich überzeugen kannst, dass das ein lohnendes Objekt ist, berechne ich Dir das mit dem Generator-Tool. Aber nur dann!

Das war mir eigentlich auch so in den Sinn gekommen - da scheint jemand gerne zu basteln und dann noch mit selbstgebauten Scheibengenie!