Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

 
DerHannes
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Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 14.05.2020 - 10:41 Uhr  ·  #1
Nachdem ich jetzt für meinen neuen mini Generator den Stator fertiggestellt habe, geht es mal wieder um das Thema Magnetscheibe und insbesondere um die Rückschlussplatte.

Diesmal wollte ich via FEMM das ganze nicht nur Pi mal Daumen machen, sondern richtig.

Es geht um eine Magnetscheibe mit 16 Magneten 20x12x8 N52.
Der Luftspalt beträgt in der Simulation 14 mm und wird in der Realität 14-15 mm betragen.
Der Abstand der Magnete beträgt Außen etwas über 14mm und Innen etwas über 6 mm. Ich habe für die Simulation den Mittelwert von 10 mm verwendet, da diese nur 2D ist.
Leider Konnte ich in FEMM keinen S235JR Stahl (Baustahl) finden, der wohl am einfachsten in entsprechender Ausführung zu beschaffen ist. Deshalb habe ich "Low Carbon Steel" verwendet - in der Hoffnung, dass es bei diesen zwei keine allzu großen Unterschiede gibt.

Ich habe hier mal ein Paar Beispiele:

Stärke 3 mm:
 


Stärke 4 mm:
 


Stärke 5 mm:
 


Stärke 6 mm:
 


Stärke 8 mm:
 


Es sieht für mich jetzt so aus, als würde ich ab 5mm Stärke nur noch geringen Mehrwert zu bekommen. Zwar ist das Magnetfeld bei 8 mm Stärke noch mal ein klein wenig stärker, allerdings sind 3 mm mehr Stahl auch nicht gerade wenig Gewicht und damit Trägheit.

Ich tendiere somit zur Zeit zum Kompromiss von 6 mm Stärke.
Che
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 14.05.2020 - 22:52 Uhr  ·  #2
Schon recht. Vielleicht würden sogar 5mm genügen. Macht aber den Kohl nicht fett.
Habe selbst Magneten mit Breite von 10,6 bis 22,5 (Trapez). Stahlplatte S355, 6 dick: Büroklammertest bestanden.
Für Dich unrelevant, aber auf die größte Breite kommt es an.
Bezüglich Material: Forum/cf3/topic.php?t=6209

Was man bei Dir aber schon sieht: Stator-Dicke nicht nur abhängig von 2x Magnethöhe, sondern muss auch zur Magnetbreite und den Abständen passen.
Feldlinien schweifen schon aus und vor allem: Beginnen Seitenschlüsse zu bilden. Bei Dir aber noch i.O.

Bezüglich ausgewiesenem B im Luftspalt. FEMM soll lt. Autor vom Generator-Tool da zu wenig ausrechnen. Er meint aus Erfahrung, es sei praktisch mehr.
DerHannes
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 14.05.2020 - 23:29 Uhr  ·  #3
Zitat
Habe selbst Magneten mit Breite von 10,6 bis 22,5 (Trapez).


Ui schön. Wo haste denn die Schmuckstücke her? Finde sowas bisher nur auf Alibaba.

Baue diesmal einen 16/12er Geni, daher der geringe Abstand der Magneten, mit dem durcheinander der Feldlinien hatte ich vor der Simulation nicht gerechnet.

Muss ich mit nennenswerten Verlusten rechnen, wenn ich zwei 3mm Scheiben aufeinander lege um die 6 mm zu erreichen?

Mit dem S235JR bin ich zwar nicht ganz glücklich, finde aber nichts anderes (gelocht).
DerHannes
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 16.05.2020 - 09:50 Uhr  ·  #4
 



Ok, 2x3mm sieht nach keiner guten Idee aus. Habe 0,1mm Luft zwischen den Platten eingebaut, da ich die beiden ja nicht zusammenschweißen kann.
FamZim
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 16.05.2020 - 10:34 Uhr  ·  #5
Hallo

Da die Magnetscheibe sicherlich kein Ring mit 20 mm Breite ist sondern insgesammt weiter nach aussen und innen reicht, wird dort auch das Magnetfeld weiter geleitet, und dieser Querschnitt zählt auch als Rückschluss.
Wenn das Rechenprogramm nach nur 0,1 mm Luftspallt nur so ein geringes Feld in der zweiten Scheibe zeigt, ist der auch nicht erforderlich, oder das Programm rechnet nicht richtig.

Gruß Aloys.
DerHannes
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 16.05.2020 - 20:26 Uhr  ·  #6
Naja, ich denke mal das wird wie in der Elektronik auch sein. Wenn zwei Platten aufeinander liegen, wird es einen gewissen Widerstand geben. Erst wenn die erste Platte komplett gesättigt ist, wird der Rückschluss auf die zweite gehen. Auf jeden Fall ist aber in der Simulation das Magnetfeld zwischen den gegenüberliegenden Magneten deutlich schwächer wenn ich 2x3mm Platten verwende.

Die Überlegung mit den 2x3mm Platten kam nur da her, weil ich 140x3mm Platten mit 40 mm Lochung bekommen hätte. Die 6 mm Platten nur mit 60mm Lochung. 40 mm wären für mich praktischer gewesen.
Che
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 16.05.2020 - 22:22 Uhr  ·  #7
Bei Deiner FEMM-Simulation stimmt etwas nicht. Hast möglicherweise nicht mit Symmetriebedingungen gearbeitet. Link: http://daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=8&t=673
Musst Deine Skizzen auch so gestalten, dass Symmetrie sinnvoll ist! Dazu Abstand von den (Symmetrie)-Rändern = 1/2 Abstand zwischen Magneten!

Die Zwänge mit der Lochung, ach Herrjeh.
Ansich brauchst Du innen mehr als ein Loch, sondern regelrechte Durchbrüche, damit die "Radialgebläse" funktionieren: Kühlung.
Alles, was für Rückfluss nicht gebraucht wird, kann weg. (Masse!) Nur paar Stege zur Steifigkeit bleiben stehen. Schau mal bei mir rein! Ränder bei Dir nicht mehr als je 3 mm über Magnetlängen nötig.

Wenn Du CAD kannst: Wenn DXF-Dateien abgegeben werden, mit der Schnittkontur, wird Lasern recht billig. So ne Platte bei mir 7,50EUR (bei 3 Stck). DXF wird aus der Zeichnungs-Datei abgeleitet, diese wiederum aus der 3D-Teil Datei.
Geht wohl auch mit FreeCAD.
Ansich muss in der Zeichnungs-Datei zum Lasern nur 1 Maß stehen (für den richtigen Maßstab), und vielleicht die Dicke noch, und der Werkstoff. Die nehmen sich die entsprechenden Konturen raus und kopieren die in ihr Arbeitsprogramm. Zu viel Maße stören nur.
DerHannes
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 17.05.2020 - 11:02 Uhr  ·  #8
Tolle Anleitung, hab's umgesetzt:

 


Ab 5mm Rückschlussplatte bekomme ich jetzt keinen Mehrwert mehr. 5mm sind also ausreichend.
Hast du da für individuelle Zuschnitte ne Adresse? Bestimmt bekomme ich bei solchen Anbietern auch S355 statt S235.
Che
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 18.05.2020 - 14:42 Uhr  ·  #9
Adresse? Ja gewiss, 5 km von mir entfernt, nur da willst Du vermutlich nicht hinfahren.
Laserbuden aufsuchen! Über Gelbeseiten.de oder sonstige Quellen. Die haben auch Stahl.
DerHannes
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 18.05.2020 - 15:41 Uhr  ·  #10
Das dachte ich mir schon :D
Che
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Re: Brauche Rat zur Rückschlussplatte.

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Gepostet: 21.05.2020 - 09:10 Uhr  ·  #11
Eher noch Blechbuden, die auch lasern.
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