Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

 
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Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 19.05.2014 - 16:31 Uhr  ·  #1
Hallo zusammen,

je mehr ich mich in diese Thematik Scheibengeneratoren einlese, desto mehr wundere ich mich, warum man so etwas praktisch nicht kaufen kann. Jeder Selbstbauer von zuumindest kleineren Windanlagen hat das Problem einen geeigneten Generator zu finden und bastelt mehr oder weniger erfolgreich herum. Gibt es da einen grundsätzlichen Haken, warum so etwas nicht vermarktungsfähig ist. Die Technik ist ja im Grunde vergleichsweise einfach aber genial und bietet das Potenzial hoher Wirkungsgrade. Warum bietet das niemand professionell an? Ich suche nämlich auch einen :-)
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 19.05.2014 - 16:57 Uhr  ·  #2
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 19.05.2014 - 19:42 Uhr  ·  #3
...auch für kleine Anlagen? Welche Scheibengeneratoren wären das? Bei Ebay find ich spontan gerade mal einen - ElWis 400 für schlappe 239 Euro, der aber ziemlich hohe Drehzahlen braucht - also ein wirklicher Markt sieht mir anders aus...
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 20.05.2014 - 00:08 Uhr  ·  #4
die Problematik bei Scheibengeneratoren ist dass man verhältnismäßig viel Magnetmasse braucht und das geht ordentlich ins Geld. Noch vor ein paar Jahren bevor die Chinesen das Monopol hatten sah das etwas anders aus, da kosteten die gleichen Magneten ein Fünftel.

Es gibt einige Hersteller, vor allem auch Chinesen, aber auch einige europäische Firmen die eisenlose Generatoren fertigen allerdings sind diese dann recht hochpreisig.

Scheibengeneratoren haben vor allem den Vorteil dass sie recht flach sind. Das steht aber oft in keinem Verhältnis zum Preis. Was noch bleibt ist der Fakt dass sie fuer den Selbstbauer rexht einfach zu fertigen sind und es gab Zeiten in denen das durchaus deutlich günstiger war als der Kauf eines fertigen Generators. Das sieht heute allerdings anders aus. Fuer das Geld was man braucht um nur alleine die Magnete fuer einen Generator fuer eine 2 bis 3 m Anlage zu beschaffen bekommt man nun schon eine komplette FD-Anlage geliefert. Ein Scheibengeni ist also mehr zum Luxusobjekt geworden...

Man muesste da sxhon sehr grosse Serien fertigen um mit der Konkurrenz mithalten zu koennen und selbst dann sind Generatoren mit Eisenkern oft wirtschaftlicher...

Gruss
Max
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 20.05.2014 - 09:05 Uhr  ·  #5
Hallo Max,

vielen Dank für Deine Antwort - sehr aufschlussreich aber so ganz kann ich das nicht verstehen. Bei großen Baugrößen mag das vielleicht teuer werden mit den Neodym-Magneten, aber wenn ich sehe dass z.B. bei Supermagnete.de ganz ordentliche Rundmagnete (Durchmesser 25, Höhe 7) für kleinere Generatoren bei größeren Stückzahlen 1,74 Euro kosten und man dann 12 Stück bräuchte und somit auf gut 20 Euro käme, geht das doch eigentlich noch. Dann noch etwas Draht, etwas Gießharz usw. ist man viell.bei 25 Euro Material - ok, ist nicht wenig aber auch nicht utopisch - dafür ist der Arbeits- und Maschinenaufwand auch nicht so groß und vor allem der Wirkungsgrad relativ gut.
Gerade für kleine Windanlagen bleiben halt nicht viele Alternativen - mit Eisen hat man Rastmomente, Getriebe lohnt sich nicht und ist zu teuer. Welche Generatoren nehmen denn die meisten, die kleine Windräder (bis 1,20 m Durchmesser) haben? Mein Ziel ist nah am Optimum zu bleiben - Kraftzwerg mit einfacher aber gut gerechneter Technik :-)
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 20.05.2014 - 12:03 Uhr  ·  #6
Nah am Optimum wirds nur mit hochwertigen Neodyms gehen sonst bist du denk ich weit fern vom Optimum und die Arbeit dahinter steht nicht in vernünftigen Verhältnis zum Erfolg.
Gruß Hans
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 20.05.2014 - 15:10 Uhr  ·  #7
Ok - es geht also darum möglichst wenig Magnete zu brauchen. Das sollte doch deutlich reduziert werden können, wenn man den Füllungsgrad an Spulen erhöhen würde. Bei 'normalen' Scheibengeneratoren bleibt ja immer viel Luft zwischen den Spulen, so dass die Magnete gar nicht ausgenützt werden. Das wurde ja auch schon öfter hier diskutiert, und viele haben sich da ja richtig ins Zeug gelegt, aber irgendwie immer noch ohne endgültiges Ergebnis und viele Bedenken wie z.B dass es zu schwer zu wickeln ist. Ich denke da könnte man noch sehr viel rausholen und für jedes fertigungstechnische Problem gibt's auch eine Lösung, wenn man die großen Vorteile sieht. Aber ich habe leider noch keinen wirklichen Durch-und Überblick...
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 20.05.2014 - 15:19 Uhr  ·  #8
Wenn du für einen 1 Meter Repeller einen statt 200 Watt einen leichtgängigen 1 KW Generator verwendest wird auch nicht mehr Strom produziert werden.
Die Magnete produzieren das Magnetfeld, die Spulen fangen nur auf was vorhanden ist.
So seh ich das. Der Bauaufwand kann mit den selben Magneten sicher verdoppelt werden, das Ergebniss wird aber nur wenige Prozent besser sein.
Es wird schon Jahrzehnte drann rumgetüftelt da sind keine große Sprünge ohne mehr drinn.
Gruß Hans
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 20.05.2014 - 20:22 Uhr  ·  #9
Hallo Hans

Du hast Recht, wenn du sagst der Generator kann nur das in Strom umsetzen, was an mechanischer Energie an der Welle/ Rotor zur Verfühgung stellt!;-)
Und die heutigen Generatoren sind mit Wirkungsgraden über 90 % schon recht gut ....
Aber meistens nur bei relativ hohen Drehzahlen.... um bei niedrigeren Drehzahlen die gleichen Wirkungsgrade zu erreichen ist die bisherige übliche Bauweise nur auf ein Mehreinsatz von Material ( Spulen Magneten etc!) und /oder aufwendige Konstruktionen ausgerichtet. Sprich es wird teuer und bei den wenig Watt, die eine kleine WKA leistet unrentabel!

Zitat

Der Bauaufwand kann mit den selben Magneten sicher verdoppelt werden, das Ergebniss wird aber nur wenige Prozent besser sein.

Das glaube ich nicht!
Mir schwebt schon seit über einem Jahr eine Bauweise, in welchen das Magnetfeld optimal genutzt wird und die Kupferwicklungen zu fast 100 % ausgenutzt werden.

Der Bauaufwand ist im Gegensatz zu einem einfachen Scheibengeni gering. Die Wicklung kann fast jedes Kind machen..

Materialaufwand und Baukosten liegen weit unter dem eines üblichen Scheibengenis ( persönliche Einschätzung!)

Warum ich ihn (noch)nicht baue ? ..oder gebaut habe?!?

Ich muss erstmal einige Grundfragen "klären" , lernen....! :-) Wenn ich die "geklärt " habe und Erfahrungen mit den üblichen Generatoren gesammelt habe, werde ich ihn bauen.

Bei meinem "Doppeldrehkolbenmotor " den ich seit zwei Jahren hier unten im Keller habe, hat mit auch ein Freund gesagt ( er arbeitet in der FE bei VW !) bei den Motoren gibt es nichts,was es nicht schon gibt!
Ich finde das Ding genial : nur zwei drehende Teile ..( keine, Ventile, Steuerung, Nockenwelle etc !) Gehäuse : Motor fertig!
( der hier in Internet unter den gleichen Begriff zu findende Motor hat mit meinem nichts zu tun ...viel zu aufwendig! aber er kommt ihn schon sehr nahe.. :-))

Man müsste mal das teoretische Maxima ausrechnen, was ein Magnetfeld an Strom induzieren kann und was die Kupferspulen " aufnehmen" können.
Ich kann es nicht!
...aber ich habe das Gefühl, da ist noch eine Menge mehr drin ( d.h mit weniger Materialeinsatz die gleiche Leistung !°)
[ Energie UMWANDELN!]

schaun wir mal... :-)

Gruß Ralf
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 21.05.2014 - 07:39 Uhr  ·  #10
Du vergisst das bei den 90% Energie die zustande kommen da nicht 10% in die Luft entschweben sondern als Wärme im Generator verbleiben. (Magnete und Wicklung entstehen) also effektiv fast 100% sind. Ein kleiner Teil davon enfällt auch auf die Luftwirbelbremsung und Lagerreibung.
Einen Generator ohne Abwärme wird sich nicht bauen lassen.
Physik: Energie geht nicht verloren sondern verteilt sich in andere Energiearten.
Kapselst du den Generator dann wird er zu heiß und die Leistung geht in den Keller und die Magnete sind hinüber.
Verdickst du die Spulendrahtstärke dann werden die Magnete wieder zu schwach.
Nimmst du stärkere hast du weit höhere Kosten ohne das diese durch die 2-5 Prozent Mehrertrag wieder reinkommen und es ist nicht rentabel.
Diese Diskussion wurde schon sehr oft im Forum geführt
wird.
Gruß Hans
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 21.05.2014 - 09:23 Uhr  ·  #11
@ Ralf B
finde deine Arbeiten äußerst spannend - auch wenn ich's noch nicht so ganz verstehe. Aber bin auf deine Ergebnisse im anderenThread sehr gespannt!

Ich denke man muß hier zwei Dinge unterscheiden - das eine ist der Wirkungsgrad, und das andere die Baugröße. Die Erwärmung hängt immer vom Wirkungsgrad ab. Man kann eine bestimmte Leistung mit dem gleichen Wirkungsgrad und damit gleicher Erwärmung mit einem großen Generator mit viel Luft zwischen den Spulen abgreifen oder die gleiche Leistung mit einer sehr kompakten Bauart. Jedesmal wenn das Magnetfeld über einen Leiter fährt wird in dem Draht eine Spannung induziert und diese bremst den Generator. Wenn der Magnet viele dicht gepackte Leiter passiert, wird also mehr gebremst bzw. mehr Leistung abgegriffen als wenn er nur ab und zu mal auf einen Leiter trifft. Dementsprechend können die Magente kleiner werden. Bei der luftigen Bauweise brauche ich umso stärkere Magnete um die gewünschte Spannung zu erreichen.

Also nochmal laut denken ...

Die induzierte Spannung hängt ab von: Magnetfeld * Leiterlänge * Geschwindigkeit
Demzufolge kann man an diesen drei Stellschrauben drehen. Wenn man wenig Magnetmaterial möchte, muß man mit der Leiterlänge rauf, d.h. dicht packen und gleichzeitig einen nicht zu kleinen Radius wählen wg. der Geschwindigkeit. Nimmt man viele dünne Drähte, wird allerdings der Widerstand größer und der Wirkungsgrad schlechter - nimmt man viele dicke Drähte, wäre das optimal, stößt aber schnell an baulliche Grenzen - die Pakete werden zu dick. Also insofern habt ihr irgendwie beide recht. Aber meinem Gefühl nach, gibt es so ein ausgweogenes Verhältnis mit dem man durchaus zufrieden sein könnte und das mit der konventionellen Scheibengenerator-Bauweise noch nicht erreicht ist. Aber vielleicht täusche ich mich auch ...
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 21.05.2014 - 09:32 Uhr  ·  #12
Hallo Hans
Ich habe nicht vor die Physik auf den Kopf zu stellen,oder sie neu zu erfinden.
Du hast vollkommen Recht!
die Verluste von Wärme oder Lagerreibung kann auch ich nicht eliminieren! Habe ich auch gar nicht gesagt.;-)

Auch (viel ) mehr Leistung werde ich auch nicht erhalten 90 % + 3 oder 4 % ( vielleicht. Und da hast du wieder Recht, DASS lohnt nicht den (eventuellen) Mehraufwand.
Aber das habe ich auch nicht vor oder gesagt .
...sondern :

Zitat

...aber ich habe das Gefühl, da ist noch eine Menge mehr drin ( d.h mit weniger Materialeinsatz die gleiche Leistung !°)
[ Energie UMWANDELN!]




und den Geni dadurch billiger und einfacher zu machen!

.....weder durch "Abkapseln" noch durch mehr oder stärkere Magnete oder irgendwelche "utopischen Verlusts (Wärme Reibung ) Eliminierungen". Da mögen sich gerne Andere versuchen.... ich nicht! ;-)

Gruß Ralf
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 21.05.2014 - 09:38 Uhr  ·  #13
Ich versuche die Leistung durch bessere Ausnutzung der vorhandenen Spulen / Drähte und das vorhanden Magnetfeld zu erreichen!
Desshalb kann ich die selbe Leistung mit weniger Einsatz ( Magnete Kupferdraht ) erreichen . ( meine persönliche Hoffnung!) :-)

Das ist Alles.... grins
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 21.05.2014 - 13:15 Uhr  ·  #14
das mit der Geschwindigkeit ist übrigens nur halb richtig - es geht nämlich nicht um die reale Geschwindigkeit sondern um die Winkelgeschwindigkeit. Es ist relativ egal wie weit außen die Spulen sitzen. Entscheidend für das gleiche Ergebnis ist es, dass im gleichen Zeitraum von der selben Anzahl an Magneten die gleiche Menge Kupfer geschnitten wird. Ob die Spulen dabei weiter innen sehr kompakt aneinander Seiten oder sehr weit außen mit viel Luft dazwischen spielt keine Rolle.


Gruß
Max
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 21.05.2014 - 21:22 Uhr  ·  #15
Hallo Max
....ja, immer wieder diese "Mär" mit der Geschwindigkeit der Magnete... Scheint man nicht Tod zu kriegen.
Laut der Logik, müsste man den Geni doch einfach nur groß, größer zu machen......!?! ;-)

Gruß Ralf
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 22.05.2014 - 09:23 Uhr  ·  #16
Also jetzt nochmal langsam - irgendwie reden wir aneinander vorbei...

" es geht nämlich nicht um die reale Geschwindigkeit sondern um die Winkelgeschwindigkeit"

Die Formel für die induzierte Spannung lautet: Spannung = Magnetfeld * Leiterlänge * Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit berechnet sich aus: Geschwindigkeit = Radius * Winkelgeschwindigkeit

Bezüglich der Spannung hat also der Radius und damit die Geschwindigkeit definitiv einen großen Einfluss oder stimmen jetzt plötzlich Standard-Physik-Formeln nicht mehr?
Nur mit der Leistung bin ich mir jetzt unsicher - sie setzt sich ja bekanntlich aus U*I zusammen. Ist es jetzt vielleicht so, dass bei hoher induzierter Spannung der Strom I sich entsprechend verringert, so daß es zu einem Ausgleich kommt?
Aber wie steht wie steht es mit dem Hebelarm - bei größerem Radius setzt ja die bremsende Kraft an einem größeren Hebel an und müsste alleine deshalb schon viel stärker bremsen...(immer bezogen auf gleich viele Magnete und Spulen)

Bitte erklären :-)
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 22.05.2014 - 10:47 Uhr  ·  #17
Die Geschwindigkeit, in der das Magnetfeld WECHSELT, ist entscheidend...ergo die WINKELGESCHWINDIGKEIT !

Es ist ein bisschen schlecht formuliert!
...und auch nicht mehr "rauszukriegen"... ;-)
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 22.05.2014 - 11:36 Uhr  ·  #18
Ok, ich denke es ist so: die SPulen weiter außen drehen numal schneller. Desahlb ist auch der Magnetfeldwechsel schneller und die Spannung höher. Dafür sind die Zwischenräume größer, so dass hier fast keine Spannung induziert wird. (Steile Sinuskurve mit Flachstellen dazwischen)
Bei den innen liegenden Spulen finden genauso häufige Magnetfeldwechsel statt, sind aber langsamer, mit weniger Spannung, dafür aber mit kleineren oder gar keinen Zwischenräumen, so dass auch da Spannung induziert wird, wo bei den aussen liegenden Spulen gerade Pause wäre. (insgesamt flachere und längergezogene Sinuskurve)
Würde man beide Sinsukurven aufintegrieren, käme wahrscheinlich die selbe Fläche raus. Die Spannungsspitzen sind also sehr wohl unterschiedlich, aber im gleichgerichteten Mittel eben gleich!
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 22.05.2014 - 12:34 Uhr  ·  #19
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Re: Scheibengeneratoren - eine Marktlücke?

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Gepostet: 22.05.2014 - 12:47 Uhr  ·  #20
Genau - und da sind wir wieder am Anfang der Frage:

Kann man die Leistung erhöhen durch mehr Spulen und dadurch teure Magnete sparen?

Ja kann man, weil sich die Feldwechsel erhöhen und die Magnetfelder quasi besser ausgenutzt werden. Die Frage ist nur, wie stark der dadurch erhöhte Widerstand durch mehr Kupfer, alles wieder kaputt macht?
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