kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

helft mir
 
Turbine 0.0.1
*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 37
Beiträge: 4
Dabei seit: 12 / 2010
Betreff:

kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 07.12.2010 - 20:01 Uhr  ·  #1
moin,

wie warscheinlich jeder hier möchte ich ein windrad bauen. hab auch schon nen 3 flügel rotor fertig war ja mit pvc rohr kein ding. nun aber zu meinem problem habe es mit einem gleichstrommotor versucht war aber nicht ganz zu frieden (das ganze läuft nicht ganz rund im warsten sinne des wortes <_< )

nun bin ich hier auf die generatorselbstbauer O-) gestoßen und find die idee nicht schlecht.
mein plan: erst mal ohne große vorberechnungen einen kleinen generator zusammen bauen und gucken was passiert um überhapt erst mal n paar erfahrungen zu sammeln

ich stelle mir folgenden generator vor
einen rotor, mit 12 magneten (grad eben bestellt) 20x10x2mm, so ca. 200mm im durchmesser
logisch -> stator auch d=200mm mit 9 spulen zwischen 50 - 70 wicklungen kupferlackdraht (d=0,3 oder 0,4mm was ist besser??) besorg ich noch ...die dann natürlich passend anordnen

nun meine frage wie klemme ich die stattlichen 9 spulen zusammen habe zwar ein bild hier im forum gefunden aber ist etwas schlecht zu erkennen...kann mir jemand von euch helfen oder ein übersichtlicheres posten??

für anregungen und tipps bin ich offen

grüße
XXLRay
Moderator
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Herkunft: Süd-Niedersachsen
Homepage: xxlray.bplaced.net
Beiträge: 6836
Dabei seit: 11 / 2007
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 07.12.2010 - 20:25 Uhr  ·  #2
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 07.12.2010 - 21:32 Uhr  ·  #3
Dein Stator muss auf jeden Fall schonmal größer sein als die Rotorscheiben, sonst kannst du ihn nicht mit Bolzen am Statorhalter befestigen!

Ich denke es war nicht so ganz klug, gleich Magnete zu bestellen, wer weiß ob das nachher alles zusammen passt :-(
Wenn du schon einen Scheibengenerator baust, dann mach es gleich richtig und gib dein Geld nicht für unnötige und ggf. enttäuschende Ergebnisse aus, das haben bereits andere für dich gemacht.

Wenn du uns einige Daten zu deinem geplanten Windrad bzw. zum bereits gefertigten Rotor gibst, können wir dir gerne helfen die richtigen Komponenten zu wählen damit das ganze am Ende auch gut funktioniert. Das bereits erwähnte Generatortool ist da eine gute Möglichkeit mal etwas herumzuspielen und verschiedene Szenarien auszuprobieren. Ich empfehle dir, ein paar Themen hier im Forum durchzulesen damit du dch etwas in die Materie einarbeiten kannst denn so ganz ohne Vorkenntnisse und ein gewisses Grundverständnis wirst du auch mit dem Tool nicht sehr weit kommen.

Gruß
Max
Turbine 0.0.1
*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 37
Beiträge: 4
Dabei seit: 12 / 2010
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 07.12.2010 - 22:56 Uhr  ·  #4
erst mal danke für die antworten das mit dem klemmen der spulen hat sich jetzt geklärt


also gut die durchmesser die ich oben angegeben habe sind wohl quatsch die berechnet ja das tool und außerdem ist es ja günstiger wenn die spulen näher aneinander liegen...
das mit den magneten lässt sich jetzt leider nich ändern aber einer kam noch nich mal auf 1€ ... übrigens es sind n52

so jetzt zu meinem windrad momentan habe ich eines mit 3 rotorblättern und einem durchmesser von ca. 1,2m. allerdings habe ich die letzten tage festgestellt, dass ein savonius wegen der wegfallenden windausrichtung optimaler wäre. nun rechnet das tool aber nur mit dem durchmesser des rotors von horizontalen rotoren, richtig?!?
falls es da jetzt auf anhieb keine richtige lösung gibt können wir es auch erst einmal bei der horizontalvariante belassen.

ich hätte aber noch n paar fragen zum tool:
- nach einigen zahlenspielereien muss ich feststellen, dass meine spulenschenkeldicke (F47) immer zu dick sein soll warum?? ich kann machen was ich will
- was soll der unterschied zwischen Schenkelbreite (von oben gesehen) und der unter 5. ausgerechneten höhe sein
- du hast es zwar schon mal in dem tool thread erklärt aber könntest du es noch mal erläutern wie ich einen einscheibengenerator auslege im bezug auf die magnetische flussdichte

es wird wohl von nutzen sein wenn ihr meine imaginären spulen kennt:

Spulenlochlänge 2. Länge(mm) 30
Spulenlochbreite aussen 3. Breite(mm) 20
Spulenlochbreite innen 4. Breite(mm) 10
Schenkelbreite (von oben gesehen) 5. Breite(mm) 5
Abstand zw. Spulen 6. Abstand (mm) 5
Abstand Spulenende zu Statorrand 7. Abstand (mm) 5
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 08.12.2010 - 02:41 Uhr  ·  #5
Du stellst dir das ganze etwas zu einfach vor. Die richtige Vorgehenswiese ist diese:

1. Schnelllaufzahl des Rotors und Durchmesser kennen (hast du die Rotorblätter mit dem hier verfügbarem Tool entsprechend berechnet und kennst daher die SLZ oder hast du einfach irgendwie nach gefühl eine Form geschnitten? Bei letzterem fehlen dann shconmal wichtigste Daten)

2. Richtige parameter für Spannung und Startwindgeschwindigkeit wählen..was abhängig von lokalen Gegebenheiten ist

3. Richtige Anzahl an Spulen/ Magneten ermitteln und hinfummeln bis es klappt....hier ist etwas Erfahrung äußerst hilfreich

4. Bauen und hoffen dass es so hinkommt wie berechnet was mit deinen kleinen Magneten wohl eher Zufall wäre


Einen Savonius kannst du streichen. Dieser Rotortyp dreht sehr langsam und erfordert einen recht großen Generator der die benötigten Spannungen schon bei kleinen Drehzahlen liefert. Mehr dazu aber gleich erst

Ohne es jetzt nachzuschauen weiß ich auch jetzt schon dass deine Spulenhöhe nie passt weil die Fluzssdichte deiner Magneten einfach zu klein ist. Deine Magnete sind WINZIG und viel zu flach, da bekommst du nie im Leben noch einen Stator dazwischen. Über einen Einscheibengenerator solltest du schon agr nicht nachdenken. Du würdest durch den hohen WIderstand der Spulen mehr Wärme erzeugen als alles andere.
Auch die Maße für die Spulenlöcher hast du falsch zw. nicht gut gewählt. Ich würde das Spulenloch so lang machen wie die Magnetlänge und außen so breit wie die Magnetbreite, innen etwa 2/3 der Magnetbreite.

Die Dicke/Höhe der Spule sollte im Bereich zwischen Magnethöhe und halber Magnethöhe liegen, sonst wird der Luftspalt zwichen den Magenten der gegenüberliegenden Scheiben zu groß und der Fluss geht nicht mehr durch die Spule sondern von Magnet zu Magnet auf ein und derselben Scheibe...und das wollen wir ja verhindern. Mit deinen dünnen Magneten ergibt sich also selbst bei einem Zweischeibengenerator ein Luftspalt von Magnet zu Magnet von nur etwa maximal 4mm. So dünn kan das keiner bauen!!! zumal in diesen 4mm ja auch noch ein doppelter Abstand x zwichen magneten und Stator beinhaltet ist.

Deine Magnete sind prima um die Speisekarte vom Pizzaservice am Kühlschrank festzupinnen aber sicherlich nicht für den Bau eines Generators :-(

Wenn du dir keine doppelte Arbeit mit Anschließender ENttäuschung machen möchtest und das ganze richtig angehen willst, dann schau dir mal das erste Beispiel an welches ich für eine sinnvolle Variante halte und am Ende des Beitrages eingefügt habe. Sicherlich kann man auch hier noch optimieren aber überschlagsmäßig für auf die Schnelle reichts erstmal und verdeutlicht die DImensionen in denen du denken musst...

Im Beispiel habe ich dei SLZ des Rotors mal mit 5 angegeben. Viel höher sollte man sie bei einem Rohrflügler nicht ansetzen, da sie aerodynamisch gesehen nicht das gelbe vom Ei sind und daher eher langsam laufen sollten um zu große Wirbelverluste zu vermeiden. Am besten du baust einen Zweiflügler...aber dazu dann später mehr...

Als Magnete habe ich in diesem Beispiel mal diese hier gewählt da ich das für eine sinnvolle Größe halte:

http://www.magnetportal.de/qua…-60kg/a-9/

Lass dich von den Kosten nicht abschrecken, das geht auch irgenwie zum halben Preis :-) Auf jeden Fall ist es ein gängiges Format!
Der Stator im Beispiel ist nun letztlich etwa einen cm dick, also nicht so ein gefummel und man kann genauer arbeiten. Die Widerstandswerte sind mit knapp 0,4 Ohm prima für so einen kleinen 12 V Generator. 6 Spulen und 8 Magnetpaare (also 16 Magnete) sind hier prinzipiell auch ausreichend.

Relativ kompliziert wird es bei so kleinen Generatoren was die Lagerung angeht denn das Lager, wie auch immer es besxhaffen sein wird, muss durch das die " Mittelinsel", also den Kreisausschnitt im Stator innerhalb der inneren Spulenkreises passen. Hier kann es ggf. nötig sein den Generator zu vergrößern und auf 9 Spulen aufzustocken um mehr Platz zu haben aber ich denke das geht auch irgendwie so.

Den Ladebeginn habe cih mit 4 m/s angegeben. Das erscheint erstmal recht hoch aber der Rotor dreht vor dem Erreichen der Ladespannung im Leerlauf und somit schneller als bei AUslegungsschnelllaufzahl. Somit sollte sich der tatsächliche Ladebeginn bei um die 3 m/s einpendeln. Man kann aber auch auf 3,5 m/s gehen und mit etwas dünnerem Draht wickeln und hat dann entsprechend mehr Widerstand und Wirkunsgradverlust bei nennenswerten Winden was ich bei so einer kleinen Anlage für fraglich halte...

Die zweite Datei die ich unten angehängt habe zeigt ein mögliches Beispiel für einen Savoniusrotor.
Solche ien Rotor dreht wesentlich langsamer als horizontale Anlagen und hat zudem noch einen geringeren Wirkungsgrad obgleich auch ihren Reiz.
WIe du erkennen kannst, ist der Widerstand des Generators um mehr als das Dreifache größer als im Beispiel zuvor. Der Rotor müsste dabei um auf die gleiche Fläche zu kommen gut 1,6 m hoch sein wenn er wie hier mal angenommen einen Durchmesser von 0,7 m hat (also fast halb so viel durchmesser wie im ersten Beispiel).

Du siehst also dass der Wirkungsgrad gewaltig sinkt (Leistungstabelle unten im Tool gilt jetzt aber nicht mehr) und die Baugröße und auch Baukosten dennoch deutlich ansteigen. Allerdings amcht ein größerer Generator hier auch optisch weniger kaput da er unter dem Rotor kaum auffällt. Die erriechbare Spitzenleistung fällt aber dennoch um gut das 4 fache. Mehr als 70-80 Watt wird man von so einem Teil nie sehen :-(

Als Rotorschieben kann man heir prima Bremsscheiben vom Auto verwenden.
Möchte man den WIrkungsgrad ann etwas steigern und kann auch noch mit 8 cm mehr Generatordurchmesser leben, so landet man mit einem Rotor dieser (kleinen) Größe schon bei unserem Bausatzgenerator aus dem Onlineshop dieser Seite für den man gut 300 Euro ausgeben muss ( beim kleinen Savonius eben wegen der geringen Drehzahl), dann aber alle Materialien zusammen hat.
Shop/product_info.php?info=p98…rator.html
Dann wirds also langsam teuer. Deshalb rate ich dir für allererste Versuche vom Savonius ab.

Ich hoffe das gibt dir erstmal einen kleinen EInblick und schafft etwas Dimensionsverständnis :-)

Gruß
Max
Anhänge an diesem Beitrag
Dateiname: beispiel.xls
Dateigröße: 147.5 KB
Titel: Beispielrechnung
Heruntergeladen: 671
Dateiname: beispiel2.xls
Dateigröße: 147.5 KB
Titel: Savonius
Heruntergeladen: 530
Turbine 0.0.1
*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 37
Beiträge: 4
Dabei seit: 12 / 2010
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 08.12.2010 - 16:51 Uhr  ·  #6
dann werd ich mir mal gedanken über einen neuen rotor machen
werd mich die tage noch mal damit beschäftigen

du hast mich überzeugt wenn schon selbst bauen, dann richtig

gruß und danke noch mal
Turbine 0.0.1
*
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 37
Beiträge: 4
Dabei seit: 12 / 2010
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 17.12.2010 - 14:48 Uhr  ·  #7
moin

hab mir mal etwas gedanken gemacht...im anhang meine vorschläge
der generator ist jetzt so ausgelegt, dass ich mit billigen bremsscheiben, (an der stelle danke für den tipp), die einen durchmesser von 239mm und gloreicherweise einen lochkreisdurchmesser von 65mm haben, bauen kann.
dazu passen prima flanschlager UCF 204 die haben nen lochkreis durchmesser von 64mm.
im großen und ganzen orientiere ich mich also an dem angebotenen bausatz.

nun zum repeller in meinen auslegungen gehe ich von 2 blättern R=1m aus ist das realistisch die SLZ bei 7 anzusetzten? oder kann man mit rohren solch eine SLZ nicht erreichen.

wo wir grad bei den rotorblättern sind kann ich annehmen das wenn ich die berechneten blätter bauen möchte es ausreicht mir auf dem rohr die breite der blattspitze und ich sag mal basis zu markieren und dann diese beiden punkte zu verbinden?? die richtige wölbung des blattes müsste sich ja dann ganz von allein ergeben, oder liege ich falsch
und wie soll ich den anstellwinkel "alpha" realisieren mit blättern aus rohren?!?

grüße
Anhänge an diesem Beitrag
Dateiname: Auslegung Generator.xls
Dateigröße: 154 KB
Titel: Generator
Heruntergeladen: 513
Dateiname: Auslegung Rotor.xls
Dateigröße: 89.5 KB
Titel: Rotor
Heruntergeladen: 621
danielCV
*****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Santo Antao
Alter: 50
Homepage: nadaparasiempre.co…
Beiträge: 244
Dabei seit: 04 / 2009
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 17.12.2010 - 18:18 Uhr  ·  #8
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 18.12.2010 - 12:17 Uhr  ·  #9
Klar funktioniert das Daniel...!
Es muss immer nur ein Verhältnis von Spulen und Polen von 3 zu 4 vorhanden sein, dann gehts. Andernfalls würde ja auch ein generator mit 12 Spulen und 16 Polen (so wie mein großer) nicht funktionieren...
Ist also schon alles richtig so :-)

Bei Rohrflüglern würde ich die SLZ bei einem Dreiflügler nicht höher als 4,5...und bei einem Zweiflügler nicht höher als 6 ansetzen.


Gruß
Max
danielCV
*****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Santo Antao
Alter: 50
Homepage: nadaparasiempre.co…
Beiträge: 244
Dabei seit: 04 / 2009
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 18.12.2010 - 15:04 Uhr  ·  #10
fiedje
*****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 67
Beiträge: 238
Dabei seit: 11 / 2009
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 18.12.2010 - 16:07 Uhr  ·  #11
Zitat geschrieben von Menelaos

....Es muss immer nur ein Verhältnis von Spulen und Polen von 3 zu 4 vorhanden sein, dann gehts. Andernfalls würde ja auch ein generator mit 12 Spulen und 16 Polen (so wie mein großer) nicht funktionieren...

Hallo Max,

meiner soll nicht funktionieren?
16 Pole und 24 Spulen...

wollte nur sagen, dass es auf die Konstruktion ankommt.

Gruss Friedhelm
Menelaos
Administrator
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Elsfleth
Alter: 38
Beiträge: 4920
Dabei seit: 04 / 2007
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 18.12.2010 - 17:16 Uhr  ·  #12
Klugscheißer :-D

Nee...aber mal im Ernst...es geht ja den meisten hier um einen normalen Scheibengenerator....


Wie weit ist dein Projekt eigentlich...?
Hast dui die Wickelform schon fertig? :-)

Gruß
Max
fiedje
*****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 67
Beiträge: 238
Dabei seit: 11 / 2009
Betreff:

Re: kleiner scheibengenerator 12 magneten 9 spulen

 · 
Gepostet: 18.12.2010 - 20:00 Uhr  ·  #13
Zitat geschrieben von Menelaos

Klugscheißer :-D

Nee...aber mal im Ernst...es geht ja den meisten hier um einen normalen Scheibengenerator....


Wie weit ist dein Projekt eigentlich...?
Hast dui die Wickelform schon fertig? :-)

Gruß
Max

Hallo Max,

musste grinsen. :D
Hab heute an der Wickelform gearbeitet. Das Teil ist zwar konstruiert, aber die Herstellung macht Probleme.
Selbst mit der Bandsäge bekomme ich nicht einen genau winkligen Schnitt hin.. bin am überlegen, ob ich das jetzt mit der Fräse mach...
Aber wenn jemand Brennholz braucht... hab schon einiges produziert... :'(
Den Backlackdraht habe ich bekommen, die ersten Versuche sind vielversprechend. Die Stabilität der zusammengebackenen Drähte ist gut.
Für die Fräse muss ich erst noch ein wenig Kopfarbeit leisten... wg. Winkel etc evtl. brauche ich einen festen Ständer dafür.

Oben ist die Ansicht des flachen Wickelkörpers(die Kontour ist auch für den gewinkelten), darunter im Vordergrund der maximale Drehkreis der Magnete.
Dahinter der blaue gewinkelte Wickelkörper, dahinter der grüne Wickelkörper, für die Prüfung, ob die Spulen konfliktfrei sind.
Evtl. mach ich die 3 Teile doch aus am Winkel zusammengeklebten Platten, die nur kontourmässig geschnitten werden.

Gruss Friedhelm
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0