Magneteinteilung

An alle Generator-Spezialisten.

Für die Magnetsituation habe ich mir Gedanken gemacht und habe einige Frage dazu.
Die Magnetaufteilung bei 12 Magnete ist 30°

Wenn die Magnete so angeordnet werden dass 2 Magnete genau über den Spulenschenkeln einer Spule zu liegen kommen müsste doch eine maximale Spulenspannung bei einer Fase möglich sein?

Die Frage ist auch wie sich das auf die 2. und 3. Fase auswirkt? Kann es sein dass die gesamte gleichgerichtete Spannung sich dadurch erhöht oder auch sinkt?

Die Magnete haben dann nicht mehr die 30° Teilung bei 12 Magnete sondern paarweise 26° und dazwischen 34°.

Bringt es eine Verbesserung?
Hat das überhaupt einen Vorteil oder kann das auch ein Nachteil sein?

Grüße an alle von
Franz

Wenn beide Schenkel zeitgleich und synchron geschnitten werden, so ist die
resultierende Spannung auch nach Gleichrichtung höher als bei einem zeitlichen Versatz.
(Bezogen auf eine einzelne Spule und deren Werte)

Ein Versatz zwischen den Induktionen der beiden Spulenschenkel bedeutet das
sich die beiden Spannungen aus den beiden Spulenschenkeln gemäß diesem Versatz
addieren. Es ergibt sich für die jeweilige einzelne Spule eine resultierende Spannung
und auch ein resultierender Spannungsverlauf (Sinuskurvenform).
Man erinnere sich an die Angabe des Cosinus Phi bei Motoren. Dort sind z.B.
Strom und Spannung "zeitlich versetzt" und deshalb ist die resultierende Leistung geringer
als beim einfachen summieren der beiden Werte.

Allerdings, und jetzt kommt die heikle Frage, wir haben sehr viele solcher "Versätze" da wir
ja mit Drehstrom arbeiten und sich durch die Gleichrichtung alle resultierenden Spannungen
und Kurvenverläufe zeitlich integrieren. Es wäre also eine Überlegung wert ob wir am Ende
durch die Integration nicht doch die gleiche Spannung erhalten, so wie Max es schrieb ?

Aber Franz zeichne doch bitte mal eine Skizze wie du Dir das vorgestellt hast.

Eugen

Ja es ging nur ums Prinzip einer Phasenverschiebung und um deren Auswirkungen, nicht
darum wodurch diese entsteht bei normalen Elektromotoren. Es sollte ein Beispiel sein.
Wir sollten das nicht zu stark verkomplizieren sonst kann keiner mehr folgen.

Eugen

Ich werde versuchen eine Skizze einzustellen.



Es ist mir gelungen und hoffe dass man auch was erkennen kann.

Gruß Franz

hallo Friedhelm,
durch die überlappende Ausführung der Wicklung kann man tatsächlich sehr viel
Kupfer im Magnetspalt unterbringen. Vermutlich der Übersicht halber sind in deiner
Zeichnung aber noch viele Bereiche zwischen den Spulenschenkeln wo sich Luft befindet.
Wirklich "besser" als herkömmliche Spulen wird das ganze erst wenn der Magnetspalt
praktisch völlig mit (breiteren) Kupferschenkeln ausgefüllt ist, so das sich praktisch
keine Bereiche mehr ergeben in denen (nutzlose) Luft vorhanden ist.

Eugen

Hallo Eugen

Ich habe es befürchtet dass es eher negative Auswirkungen hat da nur bei einen Phasenstrang eine gute Magnetsituation ist und bei den anderen eine eher eine negative Auswirkung zustande kommt. Danke.

Grüße von Franz

Hallo Daniel,

ich werde die Spulen so wickeln.
Der Umzug ist grob abgeschlossen, die Schulter wird langsam wieder...
Wenn dann meine neue Werkstatt fertig ist, wird dies mein erstes Werk sein.

Die Idee die hinter dem Abstand liegt ist, dass ich die Spulen nicht eingiessen will, sondern versuche, mit 2 Carbonplatten mit Stegen dazwischen zu konstruieren, zwischen denen die Spulen dann liegen.
Ausserdem glaube ich, dass zu nahe Spulen durch die Gegenerregung negative Auswirkungen haben könnten.
Das werde ich aber vorher an meinem Teststand noch ausprobieren

Gruss Friedhelm

Dann müsstest du die Spulen im Fall des obigen Bildes aber weiter auseinadner machen, da sonst die Magnetabstände nicht gleich sind und das ist nicht gut, da es so wie dargestellt Positionen gibt bei welchen 2 Magnete einen schenkel schneiden könnten wenn man die magneten im Kreis etwas weiter dreht. Außerdem ist es nicht gut die Magnete zu dicht zusammenzurücken denn dann geht der Fluss von Magnete zu Magnet auf einer Scheibe und nicht mehr durch den Stator auf die andere Seite...bzw. zumindest der Effekt ist deutlic (leistungsmindernd) spürbar.

Gruß
Max

Hallo,

Bin neu hier lese aber schon einige Zeit mit.
Der Vorschlag von fiedje sieht schon mal gut aus und funktioniert.
Mechanisch kann man bei gleicher Funktion folgendes ändern.
Die Spulen der zweiten Phase sollten alle um 30 Grad weitergerückt werden.
Dadurch bleiben die Spulenschenkel an der gleichen Position nur der Wickelkopf
der Phase 2 rückt um eine Spulenbreite weiter. Dies hat den Vorteil,
dass nur noch zwei Arten von Spulen benötigt werden, die sich wie bei einer Kette ineinander verhaken.
Im Loch einer Spule befinden sich immer die Spulenschenkel der Nachbarspulen.
Wenn wir den Bausatz als Grundlage nehmen, werden 9 Spulen mit dem Wickelkopf
nach Unten und 9 Spulen mit dem Wickelkopf nach oben benötigt.
Wenn ich bei der Windungszahl 50 pro Spule bleibe wird die Spannung jetzt af 24 Volt bei 100 rpm steigen.
Auch hier bilden die Spulen 1,4,7,10,13 und 16 die erste Phase.
Die Spulen 2,5,8,11,14,17 die zweite Phase und
die Spulen 3,6,9,12,15,18 die dritte Phase. Es wird immer abwechselnd eine obere
und eine untere Spule in gleicher Wickelrichtung miteinander verbunden.
Es ist kein Problem wenn der Magnet nicht nur den einen Spulenschenkel sondern auch die der
Nachbarspulen überdeckt. In ihnen wird eine Spannung erzeugt, die die Spannung zwischen den Phasen erhöht. Die Magnetbreite sollte etwa die doppelte Schenkelbreite haben.
Nun mein Vorschlag zur Herstellung solcher Spulen.
Man benötigt zwei Holzbrettchen mit eine Länge von etwa 10 cm.
Die Dicke sollte etwas gößer als die spätere Dicke der Spulenschenkel sein.
Die Breite des ersten Brettchens sollte die Magnetlänge um etwa 8 mm übersteigen.(Spulenschenkellänge)
Das ander sollte trapezförmig sein und bestimmt die Breite der Spule. Die Brettchen erhalten in der Mitte
eine Bohrung und werden mit der Gewindespindel einer Wickelkurbel über Kreuz zusammengepresst.
Jetz kann man die ersten 9 Spulen wie bei eine Haspel immer abwechselnd (links, rechts, links...)
aufwickeln. Wenn man nach dem Wickeln die Brettchen aufschraubt (trennt) fällt die fertige Spule heraus.
Für die Herstellung der anderen 9 Spulen muss man die Brettchen vertauschen. Jetzt zeigt der Wickelkopf in die andere Richtung.
Die Giessform muss nun im Boden und auch im Deckel, genau da wo später die Magnete sind,
einen Ring aus Holz erhalten. Dicke etwa Magnetdicke. Breite etwa Magnetlänge plus 6 mm.
Ich würde die beiden Ringe aus 8 Ringsegmenten herstellen, die dann verbunden werden.
Ich bin sicher, dass durch diese Konstruktion der Wirkungsgrad des Generators bedeutend verbessert wird.

Gruss Herbert aus Berlin.

Franz deine Abbildung zeigt einen 1 Phasen Generator.
Alle Spannungen in allen Spulen werden gleichzeitig erzeugt.
Das funktioniert zwar im Prinzip prima, erzeugt aber einen sehr
ruckeligen Rundlauf. Drehstrom setzt man in unserem Falle ja eigentlich gerade deswegen
ein damit der Generator nicht so rastet und damit nicht so brummt unter Last, damit alles
leiser läuft und auch das Windrad weniger durchgeschüttelt wird.
1 Phasen Strom ist daher eher weniger geeignet.

Hallo Herbert,
das waren (zu)viele Details. Mach doch bitte mal eine (oder mehrere) Skizze(n) damit man
besser folgen kann. Ich kann mir so nicht vorstellen was du im einzelnen erklären möchtest.

Überlappende Spulen kann man sogar aus identischen Spulen erstellen, allerdings
ist die Formgebung dann komplizierter.
Bei der "normalen" Überlappung kenne ich es nur so das es drei verschiedene
Spulenformgebungen geben muss da sich jeweils 3 Spulen überschneiden.

Vielleicht wird deine Idee in einer Skizze deutlicher.

Eugen