Lernendenprojekt

Generator Eigenbauch nach Youtube
 
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Lernendenprojekt

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Gepostet: 12.11.2018 - 21:19 Uhr  ·  #1
Hallo zusammen

Ich lese schon einige Zeit hier im Forum mit und bin begeistert von den Ideen und deren Umsetzungen.
Kurz etwas über mich. Ich bin 39 Jahre jung und darf Lernende im Beruf Polymechaniker ausbilden. Aktuell haben wir 22 Lernende und sind vier Berufsbildner, welche regelmässig nach interessanten und, vorallem, lehrreichen Arbeiten Ausschau halten. Wir versuchen unsere Lernenden auf unserem modernen und grosszügigen Maschinenpark soviel Wissen und Erfahrung wie möglich mitzugeben.
In der Berufsschule und auch bei uns im Betrieb wird das Thema Windkraft schon seit längerer Zeit diskutiert und nun wollen wir langsam aber sicher Nägel mit Köpfen machen.
Ich bin kein grosser Freund von Lehrgängen, welche nach getaner Arbeit im Alteisen landen und versuche, die Grundlagen der CNC Maschinen und die ersten Bedienungsschritte mit praktischen und auch brauchbaren Arbeiten zu gestalten.
Auf Youtube bin auch folgenden Video gestossen und haben diesen als Grundlage für die Produktion eines eigenen Generatos herangezogen.
3D printable Windgenerator

Nun haben wir einen ersten Prototypen auf unseren Maschinen hergestellt.
Von der Optik her bin ich damit schon mal zufrieden und wir haben eine gute Basis, um Verbesserungen und Optimierungen anzubringen.
 
 
 


Leider sind die Leistungsdaten nicht so gross wie erhofft. Mit dem Akkuschrauber 1900 1/min und als Widerstand/Verbraucher 2 grosse 6 Volt Batterien in Serie, erreichte unser Prototyp kapp 6,5 Watt. Die Leerlaufspannung bei gleicher Drehzahl ist aktuell bei 165 Volt.
Kurz noch ein paar technische Daten des kleinen Sorgenkindes:
Grösse: 100 x 100 x 100 mm
aktuell mit 8 Magneten 10 x 10 x 40 N42, es ist aber noch ein Rotor mit 12 Magneten 5 x 5 x 40 geplant
12 Spulen in Sternschaltung zu 3 Wicklungen. Die Spulen selber sind aus 0.25 Kupferlackdraht mit 800 Windungen.
Hier möchten wir noch einen Satz Spulen mit 0.75 Draht herstellen zum Testen.
Der Rotor ist aus Aluminium, da zum Zeitpunkt der Herstellung noch nicht wusste, dass das für den magnetischen Fluss nicht optimal ist.

Ich möchte diesen Generator mit den Lernenden herstellen, um Ihr Fachwissen mit den CNC Maschinen zu erweitern und festigen. Wir planen ein weiteres Projekt, wo die Lernenden selber ein Windrad konstruieren und herstellen können und dies mit diesen Generator betreiben. In erster Linie steht der Lerneffekt im Fokus.

Damit der Generator auch eine akzeptable Leistung erbringt, wäre ich euch sehr dankbar, wenn ihr mir noch einige Tipps und Anregungen geben könnt, wo nachgebesserte werden darf.

Vielen Dank für eure Gedult und Hilfe

Ritzji
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Re: Lernendenprojekt

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Gepostet: 13.11.2018 - 20:37 Uhr  ·  #2
Hallo

Ich sage mal oje !!
Der einzige Vorteil den ein solcher Generator hat ist die fehlende Rastung.
da nutzen die relatief dicken Magnete auch nicht viel.
Der Generator besteht eigenlich nur aus Luftspallt, und der ist sehr lang, nämlich den ganzen Weg den das Magnetfeld gehen muß um Spannung zu erzeugen.
Nicht einmal der Rotor hat einen Eisenkern der die Magnete trägt.
Die Spulen sind auf einem Steg gewickelt der so breit wie die Magnete sein sollte, aber nicht ist.
Dann erst kann das Feld der Magnete überhaubt komplett in die Spule eindringen, und nicht wie im Beispiel beide Spulenschenkel gleichzeitig treffen.
Nur dieser Kern in den Spulen, muß um keine Rastung zu haben, aus Isolierstoff bestehen.
Ausserhalb kann schon wieder Eisen, am besten geblecht aus Dynamoblech, das Feld hinter den Spulen weiter leiten, zur Nachbarspule.
Die Anzahl der Magnete ist bei einem 12 Spuler "normalerweise" 10 oder 14 Polig, da es sich um eine "Einzelzahnwicklung" handelt.
Dazu werden immer zwei Nachbarspulen zu einer Gruppe in Reie geschaltet.
Jeweils eine rechts und die andere links herum gewickelt, man braucht nur die Anschlüsse tauschen.
Einen dicken Draht zu nehmen, fördert nicht die Leistungssteigerung, sondern tauscht nur Spannung gegen Strom!
So einen Generator einfach per 3 D Druck zu machen ist verlockent, aber nur zur Messung der Drehzahl oder Windgeschwindigkeit zu gebrauchen.
Das Windrad hat auch nur eine Schnellaufzahl von 0,3 etwa, also eine Fehlentscheidung.
Als wichtigste Änderung schlage Ich vor den Spulen einen dickeren Kern zu verpassen, und ausserhalb ein etwa 3mm Dickwandiges Eisenrohr , besser ein ausgedrehtes Statorblech zu nehmen.
Dann sehen wir weiter.

Gruß Aloys.
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Re: Lernendenprojekt

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Gepostet: 13.11.2018 - 22:16 Uhr  ·  #3
Hallo

Wenn es kein Drehströmer werden soll, sondern nur einphasig sein soll, sind natürlich 12 Magnete die richtige Wahl!

Gruß Aloys.
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Re: Lernendenprojekt

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Gepostet: 14.11.2018 - 20:49 Uhr  ·  #4
Hallo Aloys

Vielen Dank für deine Antwort. Sicher bin ich etwas naiv an das Projekt gegangen, bin aber für jeden Tipp dankbar.
Deine Antwort bringt unseren kleinen sicher ein gutes Stück weiter.
Eine brauchbare Aussage zu der Stegbreite der Wicklungen habe ich im Netz bis zu deiner Antwort nirgends gefunden, dass hilft mir aber schon ein gutes Stück weiter. Das mit dem zu grossen Luftspalt ist nach dem ersten Testlauf auch aufgefallen und wird sicher bei den nächsten Modifikationen berücksichtigt. Statt der Bleche wird auch ein Stahlring am Ende der Spulen montiert. Im CAD habe ich die genannten Änderungen schon korrigiert und ich warte noch auf ein passendes Zeitfenster, um die neuen Teile herzustellen und anschliessend zu testen.
 
 


Falls du noch weitere Anregungen hast oder jemand anderes, bin ich selbstverständlich sehr dankbar. Im Netz wimmelst nur so vor lauter Informationen und diese in brauchbarer Zeit zu filtern und die Materie brauchbar zu studieren, braucht halt einiges an Zeit. Von daher nehme ich gerne jede Hilfe an.

Mit freundlichen Grüssen

Ritzji
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Re: Lernendenprojekt

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Gepostet: 14.11.2018 - 21:51 Uhr  ·  #5
Saubere CAD Darstellungen..prima Sache..
Bitte trete doch in engen Kontakt mit Fam Zim und Ekofun aus dem Nachbarforum-
mit Euren Möglichkeiten, und prima Planung, evtl zum Scheibengen, oder Glockenanker..

Da wäre im Sturm dann - wie wir es kennen -dramatisch ZUVIEL Leistung..
Toi Toi Toi..
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Re: Lernendenprojekt

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Gepostet: 15.11.2018 - 08:39 Uhr  ·  #6
Hallo

Ich sehe Du hast schon auf 14 Magnete korigiert.
Im angesprochenen Nachbarforum ist der Bewicklungsrechner bei Grundlagen Genratorbau.
Damit nicht lange gesucht werden muß:http://www.daswindrad.de/diverses/bewicklungsrechner/bewicklungsrechner.html
Ich denke das geht so.
Da sieht man Wickelrichtung und Verschaltung, man kann alles ausprobieren !
Versucht mal den Anker mit den Magneten aus Eisen herzustellen.
Die Magnete aber nur maximal halb in Nuten einkleben, eher weniger, dann sind die schon mal sehr gut Magnetisch ohne Luft verbunden.

Gruß Aloys.

Hmm wirt nicht direkt als Link angezeigt, man kann es aber kopieren und auf suchen drücken, hab ich eben ausprobiert, viel Spaas.
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Re: Lernendenprojekt

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Gepostet: 15.11.2018 - 12:04 Uhr  ·  #7
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Re: Lernendenprojekt

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Gepostet: 15.11.2018 - 14:25 Uhr  ·  #8
Jaaaaa

Ich danke dir ---es geht immer wenn man will -- OK

Gruß Aloys.
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Re: Lernendenprojekt

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Gepostet: 18.11.2018 - 11:12 Uhr  ·  #9
Hallo zusammen

Vielen Dank für den Link. Habe in diesem Forum auch schon einige Berichte gelesen und langsam werde ich mit der Materie warm. Die Tools und Tabellen sind gennial und ersparen mir so einiges an ausprobieren und austesten.
Den Tipp mit dem Stahlring auf dem Rotor ist im CAD schon erfasst und, wenn alles klappt, können wir nächste Woche mit einem nächsten Prototypen beginnen.
 
 


Mit diesem wäre auch der Luftspalt schon optimiert. Wenn es zeitlich reicht, möchte ich die Wicklungen noch mit 0.75mm Lackdraht herstellen und gemäss dem Tool vom Link verlöten.
Bin gespannt, welche Leistung der kleine so erbringt.

Ich halte euch sicher auf dem Laufenden und wenn ihr noch weitere Tipps oder Verbesseerungen wisst, bin ich ein dankbarer Abnehmer :-)

Gruss
Ritzji
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