Scheibengenerator mit 56 Magneten

zweischeiben
 
oelco
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Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 09:40 Uhr  ·  #1
Hallo bin neu im Forum.
Bin im Bau eines Scheibengenerators und habe schon zwei Scheiben mit Dm 900mm und je 56 Magnete
100 x 30 x 10 mm gegossen. Nun soll der Stator gegossen werden, leider fehlt mir die Berechnung
der Spulen. Frage kann mir jemand Berechnen wieviele Spulen und mit welcher Stärke gewickelt werden soll
weiters mit welcher Kw Leistung ich rechnen kann.
Rotor wird ein C-Rotor von Carl Dm 4200mm H 6000mm.

Mit besten Dank im vorraus
oelco
:(
XXLRay
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 11:12 Uhr  ·  #2
Wenn es ein Dreiphasen-Drehstrom-Genetator werden soll, dann hast du ein Magnete/Spulen-Verhältnis von 4/3. Bei 56 Magneten also 42 Spulen. Wie groß soll denn das Windrad werden? Was ist deine Ladespannung? Speist du vielleicht direkt ins Netz ein? Danach kann man dann die Anzahl der Wicklungen und deren Querschnitt auslegen.
oelco
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 12:27 Uhr  ·  #3
Hallo !
Danke für die schnelle Antwort.
Rotor soll ein C-Rotor Canstein werden Dm 4200 mm H 6000 mm
Einspeisung ist als Eigenverbrauch und ins Netz gedacht.
Drehzahl denke ich Beginn 8 U/min - 45 U/min

Also sollte ich 42 Spulen anfertigen.
Jedoch mit welchen Cu Dm und mit wieviel Windungen.
Weiters kann man auch die Kw Leistung Berechnen ?

Ich bin leider ein Leie.

Danke im vorraus
oelco
XXLRay
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 13:18 Uhr  ·  #4
oelco
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 13:24 Uhr  ·  #5
Hallo !
Ray DANKE ich hoffe Menelaos mach sich die Mühe.
Frage warum nicht 51 Spulen für 56 Magnete ?

DANKE
oelco
Menelaos
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 13:39 Uhr  ·  #6
Hallo Oelco,

Wenn man mal von einem geplanten EInspeisebeginn von um die 3 m/s ausgeht, und du mit einem WIndyboy Netzwechselricher arbeitest, braucst du etwa 250 V Minimalspannung um das Gerät zu aktivieren...eigentlich sogar noch etwas mehr...

Jede deiner Spulen müsste etwa 205 WIndugen haben. Das ist sehr viel, da du nicht sehr viel Platz hast. Deine Magneten sind meiner Meinung nach für eine solche Baugröße nicht wirklich geeignet, sie sind zu flach, Dein Stator wird dadurch sehr dünn. Was für einen Magnetisierungsgrad haben deine Magnete...N50, N52, N45...?
Auf jeden Fall sollte der Luftspalt zwischen den gegenüberliegenden Magneten in deinem Fall nicht größer sein als 2 cm. Davon musst du noch etwas Abziehen für den SPalt zwischen Magneten und Stator. Es bleiben also maximal 1,5 cm, warscheinlich weniger denn 2 mm Luftspalt ist bei einer solchen Größe sehr wenig.

Wenn du nun mal von etwa 205 (bei Sternschaltung) WIndungen ausgehst, kannst du nun selbst ermitteln, welchen Drahtdurchmesser du verwenden kannst um noch alle Spulen unterbringen zu können. Deine Magnete stehen sicherlich sehr eng zusammen, deine SPulenschnekle werden also recht schmal sein, ich schätze mal nicht mehr als 2 cm. Nach dem WIckeln gehen sie auch immer noch etwas auseinander, ich würde also mit maximal 1,2 cm Höhe rechnen. Das ergibt dann etwa 2,4 quadratcm Querschnittsfläche für deine WIndungen. Das ist noch immer recht wenig.
Wenn man das mach grob hochrechnet sollte ein Draht mit 1 mm Durchmesser in etwa hinkommen, mehr Platz wird nicht sein. Das ist aber sehr sehr wenig. Das ergäbe für den Generator dann einen Innenwiderstand von etwa 35 Ohm!!!

Das ist viel zu viel, viel weniger wird es aber nicht werden können...
Der C-Rotor ist eben sehr langsam drehend, weshalb eine Scheibengenerator ohne Getriebe eben auch sehr groß dimensioniert sein muss.

Die Leistungskuve wird später mit Hilfe des Wehselrichters erstellt. Dort kannst du dann eingeben bei welcher Spanug welche Leistung abgefordert weden soll so dass Rotor und Generator angepasst sind. Dazu komme wir dann aber am besten erst wenn es soweit ist. DU wirst auf jeden Fall mit hohen Verlustleistungen rechnen müssen.

Bei 12 m/s könntest du mit diener Rotorgröße Theoretisch knapp 5,5 KW mechanische Leistung abgreifen. Bei 10 m/s sind es etwa 3,3 KW. EIn EInspeiser mit 3,5 bis 6 KW scheint!!! also vorerst angemessen. Da sich die Preise im oberen Bereich nicht mehr so viel nehmen würde ich wohl gleich zu einem WIndyboy 5000 greifen um Reserven zu haben. Schau mal bei uns im Shop was sowas kostet und welche EIgenschaften so eine kiste hat ;-)

Durch deinen hohen Innenwiderstand hättest du selbst bei nennleistung jedoch hohe Verluste im Generator, obwohl diese bei Netzeinspeisung schon deutlich geringer ausfallen als bei Batterieladung.

bei 5 KW Abgabeleistung wären es immerhin schon etwa 3 bis 3,5 KW Verlust im Generator. Das könnte der Rotor nicht liefern (zusammen dann 8,5KW) und er würde abgewürgt. ENtsprechend kleiner ist dann die Leistung die letztlich rasukommt. So eine hohe Verlustleistung kann der STator aber auch nur kurzzeitig aufnehmen, unter Dauerlast würde er warscheinlich zerstört.

Es ist etwas doof dass du deine magnete schon eingegossen hast. Ich hätte welche verwendet die doppelt so hoch sind wie die deinen. Dadurch hätte man dann auhc mehr Platz im Luftspalt gehabt und hätte dickeren Wickeldraht verwenden können wodurch der Innenwiderstand dann sinkt- etwas schade eigentlich...
Ich würde nun erstmal eine Probewicklung machen um feststellen zu können, mit welchem Draht du noch arbeiten kannst um die Packmaße bei der angegebenen WIndungszahl nicht zu überschreiten.
Ich hoffe jedoch dass dir meine Überlegungen ein STück weit helfen können...

Gruß
Max
oelco
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 14:09 Uhr  ·  #7
Erstmals vielen DANK !
Magnete sind N48 von magnets4you.
Leider Leider sind die Magnete schon gegossen.
Nun die Frage nach der Anzahl der Spulen Ray schrieb 42 Spulen, warum nicht 51 Spulen ?

DANKE
oelco
Menelaos
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 14:39 Uhr  ·  #8
weild das dann kein 3 Phasengenerator mehr werden kann. Das Verhältnis 4 zu 3 muss schon bestehen bleiben, da kann man nichts ändern.

Gruß
Max
fiedje
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 15:13 Uhr  ·  #9
Zitat geschrieben von Menelaos

weild das dann kein 3 Phasengenerator mehr werden kann. Das Verhältnis 4 zu 3 muss schon bestehen bleiben, da kann man nichts ändern.

Gruß
Max

Hallo Max,

meinst Du damit 2 Magnete auf jeder Seite bei 3 Spulen?

Gruss Friedhelm
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 15:55 Uhr  ·  #10
Nein er meint bei z.B. 12 Magnete am Rotor und 9 Spulen. Falls die Rückschlussplatte mit 12 Weiteren Magneten bestückt sind werden die nicht gewertet da mit denen nur der Luftspalt "überbrückt" wird
24 Magnete an 18 Spulen oder eben 56 Magnete und 42 Spulen. Für einen 3 pahsen generator gilt immer ein 4/3

Gruß
oelco
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 18:47 Uhr  ·  #11
Also vielen Dank für die Berechnung.

Ich werde nun 42 Spulen anfertigen.
Frage: Wenn ich Draht Dm 1,25 mm verwende anstelle des Vorgeschlagenen Dm 1,00 mm steigt meine Kw Leistung ?
Ich Denke ich kann 205 Wicklungen in 15 mm Stator unterbringen da Dm Mitte 850 mm.

Gruß
oelco
fiedje
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 19:33 Uhr  ·  #12
Zitat geschrieben von Mark

Nein er meint bei z.B. 12 Magnete am Rotor und 9 Spulen. Falls die Rückschlussplatte mit 12 Weiteren Magneten bestückt sind werden die nicht gewertet da mit denen nur der Luftspalt "überbrückt" wird
24 Magnete an 18 Spulen oder eben 56 Magnete und 42 Spulen. Für einen 3 pahsen generator gilt immer ein 4/3

Gruß

dann habe ich es hoffentlich doch richtig verstanden.
2 magneten auf beiden Seiten von 3 Spulen, dann sinds doch 4/3 oder meinst Du 4 Magneten an einer Seite von 3 Spulen?
Gruss Friedhelm
Menelaos
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 24.01.2010 - 20:37 Uhr  ·  #13
Nun wirds verwirrend. Entscheidend ist die ANzahl der Polpaare, nicht die der Magnete, vielleicht macht es das verständlicher. zwei sich gegenüberliegnede Magnete bilden ein Polpaar.

Wenn du 1, mm Draht unterbekommst ist das prima, dann solltest du das auch machen denn es senkt deinen Inenwiderstand. Dadurch hast du weniger Verluste im Generator und die Ausgabeleistung steigt an.
du solltest aber bedenken dass deine Spulen auch noch etwas aufgehen wenn sie aus der WIckelform kommen. Ich habe meine Spulen 8 mm hoch gewickelt. Als sie aus der Form genommen wurden hörte man es knirschen und dann waren sie 10 mm hoch. Dann hast du ja auch noch eine Schicht Glasfasermatte und etwas Harz auf jeder Seite. Das nimmt pro Seite nochmal etwa einen mm an Platz weg. Bei deiner Generatorgröße würde aich auch mindestens (!!!) 3 mm Platz lassen auf jeder Seite. Ich denke nicht dass die rotorscheiben bei solch einem Durchmesser genau plan sind, es sei denn du hattest sie vorher in der Drehbank. Kommt dann mal irgendwann noch etwas Lgerspiel dazu kann es sein dass die Magnete am STator kratzen und irgendwann die WIndungen beschädigen...ich würde das nicht riskieren und werde daher bei meinem generator auf jeder Siete 4 bis 5 mm Luft zwischen dem Stator und den Magneten lassen, wohlwissend dass ich dadurch kostbare Flussdichte verschenke...

Gruß
Max
XXLRay
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 25.01.2010 - 09:06 Uhr  ·  #14
Zitat geschrieben von fiedje
2 magneten auf beiden Seiten von 3 Spulen, dann sinds doch 4/3 oder meinst Du 4 Magneten an einer Seite von 3 Spulen?

Vier Magnete auf einer der Rotorscheiben brauchen drei Spulen. Das bedeutet, wenn du einen Doppelrotor mit Magneten auf beiden Seiten des Stators hast, teilen sich vier Magnete auf jeder Seite also insgesamt acht Magnete zusammen drei Spulen. Wenn du nur einen Einfachen Rotor hast, dann kommen auf vier Magnete drei Spulen. Der Grund ist der Winkel in dem Spulen und Magnete dann zueinander stehen.
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 25.01.2010 - 20:15 Uhr  ·  #15
Hallo bin schon da
Ich habe heute die 42 Spulen gewickelt 1,12 mm Draht 200 Windungen, nun leigen die Spulen genau am geploteten Papier.
Leider bin ich mir nicht gaz sicher, wie die 42 Spulen verlötet werden.
Auch der Temperaturfühler ist da, weiters Messingschrauben zum Eingießen
Gibt es für solche Spulen einen Schaltplan oder Beschreibung ?
Wenn ja BITTE eine Nachricht.

mi besten DANK
oelco
XXLRay
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 25.01.2010 - 20:47 Uhr  ·  #16
Du verlötest (besser noch crimpst) immer den Anfang jeder dritten Spule mit dem Ausgang der vorherigen. Du verbindest also Spule S1 mit S4 mit S7 mit S10, ... dann Spule S2 mit S5 mit S8, ... und Spule S3 mit S6, ...
Die drei großen Spulen kannst du dann im Dreieck oder Stern miteinander verschalten. Meist verschaltet man im Stern um höhere Spannungen zu erreichen. Man kann aber auch absichtlich im Dreieck verschalten. Ich glaube Menelaos hat das schon gemacht (oder ist das noch in Planung?).
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 25.01.2010 - 20:50 Uhr  ·  #17
Sternschaltung..das ist das Schlagwort...

Guckst du hier: http://1.1.1.4/bmi/www.windsuc…TATOR1.jpg

WIe hoch sind deine SPulen nun geworden?
Stell doch mal Bilder von deinen MAgnetscheiben und den WIckelungen hier ein, das wäre für alle sehr interessant

Gruß
Max

edit: ja, bei meinem Generator habe ich in Dreieck verschaltet um einen kleineren Innenwiderstand zu erhalten, bei oelco muss es aber unbedingt STern sein, sonst kommt man nicht auf die benötigte Spannung
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 25.01.2010 - 21:42 Uhr  ·  #18
Hallo !
OK ich werde in den nächsten Tagen einige Bilder Einstellen.
Spulen gepresst 120 C sind 17 x 60 x 120 mm geworden, ich habe gerade Magnetplatten.
Es wid ein Spalt von 1 mm zwischen den Magnetscheiben weden.

bis zum nächsten Mal
oelco
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 25.01.2010 - 21:56 Uhr  ·  #19
1mm ist auf jeden Fall zu wenig...das geht dann früher oder später in die Hose denke ich...muss nich...ist aber warscheinlich...etwas Lagerspiel genügt schon und da ditscht außen was an...
Dann mach lieber 2 mm und den Rotor dann vielleicht im Durchmesser etwas kleiner um noch auf die nötige SPannung zu kommen. Das steht dir denke ich ohnehin bevor...aber erstmal tests amchen wenn das DIngs zusammengebaut ist, dann kann man mehr sagen....
Gruß
Max
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Re: Scheibengenerator mit 56 Magneten

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Gepostet: 26.01.2010 - 23:39 Uhr  ·  #20
Hallo noch eine Frage ?
Gibt es eine Berechnung bei welcher niedrigsten Drehzahl dieser 56 Magnetgenerator Energie erzeugt.
Und wieviel bei 6 U/min und bei 45 U/min.

DANKE
oelco
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