Frage zum Scheibengenerator

Hallo,

ich bin der Meinung das die Magneten immer die Spulenschenkel überdecken sollten, sonst könnte es vorkommen, dass ein Teil der Drähte nicht optimal im Magnetfeld liegt und die Leistung wäre verschenkt.
Nun kommt es aber auch drauf an, ob du einen Wechselstrom oder Drehstromgenerator bauen willst.
Bei Wechselstrom sollte es m.E ungefähr so aussehen:


für Drehstrom kannst Du hier genug Beispiele der Magnet- und Spulenanordnung finden...

Gruss Friedhelm

Hi Max,

Ja, hast ja recht, ich hab sie aus meinem Bild für den Drehstromgenerator genommen und ein wenig angepasst...
Bei dem Drehstromgenerator liegen 3 Spulen neben-& übereinander und es sind auch auf den gesamten Umfang viel mehr Spulen..
Die Maße passen da vorn und hinten nicht, ging mir nur um die Anordnung der Magnete.
Aber wenn nicht alle Drähte der Spulenschenkel gleichzeitig im Magnetfeld liegen, dann verliere ich doch insgesamt Spannung.
Dann kann man die Spule gleich mit weniger Windungen bauen.

Gruss Friedhelm

Rechtschreibfehler korregiert....

Hallo,

ich sehe keinen Grund die Magneten länger als die Schenkelhöhe zu machen - verschenkter Magnetplatz ( bei Deiner Version 1, und der Zeichnung wäre der Magnet 30mm lang und die Schenkelhöhe der Spule ist ja nur 28cm, also verschenktes Geld)
Das was Du Schenkelbreite nennst, ist mir hier nicht so klar, wenn es die Breite des zusammengewickelten gewickelten Drahtes ist, hast Du natürlich einen Vorteil wenn Du entweder mehr Windungen oder dickeren Draht einbauen kannst - musst nur sehen was von beiden für Dich wichtiger ist ( kleinerer Innenwiderstand z.B.)
Aus Deiner und anderen Beiträgen ist aber oft die Bezeichung Schenkelbreite nicht ganz eindeutig, ich denke wir meinen da teilweise verschiedene Dinge.

Prinzipiell macht es meiner Meinung nach wenig Sinn, die Breite der SPulenschenkel größer als die Magnetbreite zu wählen.

ABER

...Dies nicht aus dem Grund dass man Leistung verliert. Die leistung hängt ja maßgeblich ab von der Kupfermenge die man im Stator unterbringen kann. Denn es wird ja bei jeder Umdrehung auch die gesamte Kupfermenge geschnitten...und jedes Gramm davon erzeugt Leistung...

SONDERN

...wenn man sich malausrechnet wie lang der Draht für eine WIndung im Inneren der Spule ist und wie viel er an Länge zunimmt, je weiter man nach außen kommt, so gerät man ins Staunen. Bei den Spulen für meinen 6 KW Generator haben die WIndungen ganz außen die doppelte Länge von denen im inneren Te der Spule. Somit haben diese WIndungen auch den doppelten Innenwiderstand. Ab einem gewissen Punkt den man nun iterarisch ermitteln müsste macht es einfach keinen SInn mehr, die Spulen noch breiter zu machen, da dann die Verlustleistung auch drastisch ansteigt und das Ding gleichzeitig ordentlich an Baugröße zulegt.


Gruß
Max

Ja genau das mit dem Inenwiderstand habe ich ja gerade versucht zu verdeutlichen...
Die Spulen können natürlich dicht an dicht liegen. Alles andere wäre auch grobe Platzverschwendung.

Gruß
Max

Stimmt sogar mit der Formel überein, die Behauptung.
Schön nachzulesen hier: Lorenzkraft
Zu dem Thema, Menge vom Kupfer bestimmt die Leistung.
Ja, ich hatte mich falsch ausgedrückt, was die Leistungsverringerung betrifft, wenn nicht alle Drähte der Spulenschenkel gleichzeitig unter beiden Magneten liegen.
Was ich meinte ist, dass die maximal mögliche Spannung nur von den Drähten erzeugt wird, die gleichzeitig optimal im Magnetfeld liegen.
Die maximale Spannung ist die Addition aller Drahtbereiche, die in voller Länge gleichzeitig im Magnetfeld liegen.
Überschreitet die Schenkelbreite die des Magneten, gibt es Spannungsabzug bei den Drahtbereichen, die nicht im optimalen Bereich liegen.
Übersetzt: Längere Magneten, Die gleichzeitige volle Abdeckung beider Schenkel mit entgegengesetzter magnetischer Polarität ergibt in Summe die grösste erzielbare Spannung.

Gruss Friedhelm

Nachtrag: Zeichnung eingefügt:
Nur auf den 6 cm Leiterbereich, die vom Magnetfeld geschnitten werden, entsteht die wirksame Spannung.
Magneten rot und grün mit entgegengesetzter Polarität sind durchsichtig gezeichnet, damit man die Drähte darunter noch sehen kann...
Die Spannungsrichtung hängt natürlich von der Bewegungsrichtung ab....

Hallo Flex,

was genau meinst du hier:


Dieser= Einflussbereich ? wenn ja, dann wie, und wieso ? Kann mir das gerade nicht so recht vorstellen...

Hallo Flex,

ok soweit so gut - das Spulenloch sollte sowieso mindestens so gross wie die der Magnet sein, ich denke das ist nix Neues...ansonsten entstehet ja Aufhebung durch entgegengesetzt gerichtete Spannungen, wenn der Magnet nämlich beide Spulenschenkel gleichzeitig überstreicht, das wollen wir ja sowieso verhindern !

Inwiefern nun die nach der Seite gerichteten Feldlinien noch Einfluss haben, ist die Frage, die Flussdichte nimmt zu der Seite hin auf jeden Fall sehr stark (exponential) ab, da ist Deine Angabe mit 10%-20% sicherlich auch noch ganz gut geschätzt, aber die sollten ja sowieso drin sein, aus vorher erwähntem Grund.

Man hätte also nun noch einen zweiten Grund/Vorteil, die Spulenlöcher immer grösser als den Magneten zu gestalten !

Habe noch vergessen: Der Abstand zwischen den Magnenten spielt auch eine grosse Rolle,...je dichter diese zusammenliegen, desto mehr Flussdichte ist auch in den Zwischenräumen zwischen 2 Magneten...

Habe auch mal eine Simulation mit FEMM gemacht, aber werde aus dem Ergebnis nicht so ganz schlau, bzw. kann es nicht glauben: In den Zwischenräumen zwischen den Magneten, bei Abstand der Magneten gleich oder kleiner als Magnetbreite, ist die Flussdichte fast genauso hoch wie direkt zwischen den Magneten...

Mann hätte also (zu schön um wahr zu sein) auf jeder Seite nochmal 50% mehr Magnetbreite zu nutzen...aber nun kommt der daraus resultierende Nachteil:
Durch die Nähe, der dort befindelichen Feldlinien zueinander, wäre der Abstand zwischen den verschiedenen gepolten Feldlinien als resultat viel geringer....dadurch entsteht wiederum eine Aufhebung der induzierten Spannung für die Strecke wo die Spule auf diesem Bereich vorbeistreift... also doch kein Vorteil am Ende ?

Hallo Flex,

ich möchte einfach alles einmal komplett durchdenken, Menelaos hatte mir das ganze erklärt und ich versuche jetzt alles komplett zu verstehen
Deswegen also die ganze Verwirrung

Teure Lösungen interessieren uns Bastler ja weniger. Aber ob das Metall das geschilderte Problem lösen kann, bezweifele ich nach wie vor, denn die Aufhebung innerhalb eines Schenkels von induzierten Spannungen, bei direkt aneinander liegenden entgegengesetzt gepolten Feldlinien, entsteht auf jeden Fall oder ?