Generatoren mit wenig Rastmoment

Hi,
in Zusammenhang damit, dass ISTA wohl immer noch keine Generatoren bauen kann mit ausreichend geringem Rastmoment (bei der i-2000 wurde Anlauf im Windkanal bei ca. 5,8 m/s gemessen, läuft allerdings weiter bis runter zu 3 m/s), hier Teile des Textes, den ich dem Entwicklungsleiter von Solarinvert geschickt hatte:

Dachte, dass sie (ISTA) ab dem H2.0 ein anständiges Windrad geschaffen hätten.
Allerdings wird berichtet, dass die wohl noch mehr Anlaufschwierigkeiten haben: https://www.youtube.com/watch?…Lm&index=8
2 vermutete Gründe:
1. Endlich Generator stark genug. (Bei der i-2000 war der einfach zu schwach und evtl. von der i-1500 oder gar i-1000)
2. Die können möglicherweise bis heute keine Rastmoment-armen Generatoren bauen.

Dazu kann ich Sie evtl. mit einem Tool versöhnlich stimmen, was richtig stark ist. Schon weil es so schlicht daher kommt. Bewicklungsrechner
(Keinerlei Autoren- und Quellenangabe, aber sei es drum.)

Nuten sind Spulenköpfe.(Magnet)-Pole ist klar. Rechts bei Generatoren sinnvoller Weise auf Sternschaltung (Y) gehen! (Können auch mal 1-Schicht anwählen. Auch sowas geht. Ist man aber wohl wieder von abgekommen)

Wenn die Türken auf dem Standardverhältnis 3S 2P aufbauen, was *4 ergibt:
12S 8P (tragen Sie das mal bitte ein!), dann ergeben sich 24 Rastungen.

Aufbauend auf 3S 4P (was wir bei Eisenlosen im Eigenbau oft machen) * 4 =
12S 16P................................................................................. 48 Rastungen. Schon wesentlich besser.

Richtig gut wird es bei Spezialzuordnung im Sinne von Torque-Maschinen:
12S 14P................................................................................ .84 Rastungen

Folgendes geht auch:
12S 10P.................................................................................. 60 Rastungen

Auch wenn man dazu noch etwas mehr sagen muss: Umso mehr Rastungen desto schwächer fallen sie offensichtlich aus.

Dennoch genügt 12S 14P und Vielfaches bei Nd-Magneten vermutlich nicht. Sondern man muss noch z.B. mit leichter Schrägstellung der Nuten (Schränkung) arbeiten.

Grüße, Che

Hallo

Ein -Halbach Array verstärkt das Feld des eigentlichen Magneten, so das es am Austritt stärker ist, und damit wird das Rasten wohl auch verstärkt.

Magnete werden im allgemeinen in gleichen Abständen am Umpfang plaziert.
Will man das dabei entstehende Rasten reduzieren, kann in Gruppen etwas änger plaziert werden, und dann eine grössere Lücke gelassen werden.
Die Rastung reagiert darauf sehr sensibel und es muß mit 1/10 mm bis 2/10 mm Schritten versucht werden.
So kommt es dann aber, wenn es gelungen ist, zu der Aussage -- die können nicht einmal die Magnete richtig einkleben.
Das ist alles hier schon mal, auch bildlich, dokumentiert worden !
Das ist alles Feinarbeit, Ich habe die Abstände mit GFK Stückchen (Abstandshalter) dann festgelegt.
Vor 10 Jahren hate Ich es in mehreren Beiträgen bei RC-Network dokumentiert, aber nur mit schrägen Nuten gearbeitet.

Gruß Aloys.

Nachtrag.
Auch hier soll es ansich kurz und knackig zugehen, aber wir machen eben keine Basta-Politik.
Erst jetzt habe ich ddas halbach-Array richtig verstanden. Dazu folgendes Bild.



Habe die Polaritäten mit dazu geschrieben. So wird es offensichtlich, warum oben im Quermagnet quasi keinerlei Fluss entsteht.
Stehen sich doch N und N und jeweils 2x S gegenüber.
Statt dessen wird die magnetische Spannung des Quermagnetes dafür verwendet, den Längsmagnet zu verstärken.

Dennoch sehe ich bei Generatoren mit "Eisen in den Spulen" keine Verwendung, denn:
Da kommt es darauf an, dass die Magneten dicht stehen. Bei z.B. 10 mm Breite vielleicht 1 mm Lücke.
Und ist so eine Halbach-Komposition denkbar, bei der der Quermagnet nur 1/10-Tel der Länge vom Längsmagnet hat?

Oft wird die angesprochene Lücke aus praktischen Gründen auch noch weg gelassen, dann berühren sie sich regelrecht, s. Foto Forum/cf3/attachment_processor…le&id=4492
Gewiss an den Grenzen etwas seitlicher Fehlschluss.
Aber 1. haben Magneten nur nahezu die Leitfähigkeit von Luft.
Und 2. sind bei "eisenbehafteten" Maschinen die Luftspalte sehr klein, die Spulenköpfe also unmittelbar in Reichweite.
Über die ist der magnet. Widerstand wesentlich geringer.

Etwas anders bei sog. "Eisenlosen" in Scheibenbauart. Da darf und soll es zwischen den Magneten gewisse Lücken geben.
1. Damit der seitliche fehlschlus sich in Grenzen hält, denn der Weg zum Gegenmagneten über den "Luftspalt" ist vergleichsweise weit.
2. Diese Lücken zusammen mit den Magneten wirken wie ein Radialgebläse und forcieren die Kühlung der Spulenscheibe,
wenn man den Zufluss und die Abfuhr von Luft zulässt.

Dass "Eisenbehaftete" ohne merkbares Rastmoment möglich sind, davon konnte ich mich an einem Darrieus 10kW auf einem Hubwagen überzeugen. Generator von einer Fachfirma für E-Motoren. Die selbe Fa. antwortete mir übrigens auf die Frage, ob sie auch "Eisenlose" bauen: Sowas tun wir und nicht an.
Vemutlich wegen schlechteren Wirkungsgraden und mehr Aufwand bezüglich Magnetmaterial und Kupfer.
Schlechtere Wärmeabführung mag ein weiterer Grund sein.

Obwohl: Eisenlose haben grundsätzlich kein magnetisches Rastmoment.

Aber Oliver, da Du aus der Praxis kommst, was gibt es noch für Tricks außer Schrägstellung der Nuten (Schränkung), das Rastmoment zu verringern?

Hi Olaf,
Schränkung der Magnete mag auch ne Methode sein, an die ich noch garnicht gedacht hatte.
Aber üblicherweise werden doch die Nuten der Blechpakete schräg gestellt, meines Wissens nach.

Mutorenbauer haben natürlich wenig Gründe, das Rastmoment möglichst gegen Null zu bringen.

24S 20P bzw. 24S 28P ist genau das Doppelte von dem, was ich auch schon faforisiert hatte.

Zum Vergleich:
"Richtig gut wird es bei Spezialzuordnung im Sinne von Torque-Maschinen:
12S 14P................................................................................ .84 Rastungen

Folgendes geht auch:
12S 10P.................................................................................. 60 Rastungen"

Der Wirkungsgrad sinkt hier nicht, nur weil die Intensität der Rastungen sehr zurück gegangen ist.
Nur bei zusätzlichen Tricks, wie z.B. Schränkung, sinkt er ein Wenig. Aber man kann nicht alles zugleich haben.

Hallo Olaf

Bei fertigen Statorpaketen kann der Hammerkopf schräg geschliffen werden mit kleiner Diamantscheibe.
Ergibt einen etwas grösseren Abstand zum nächsten.

Gruß Aloys.

Das fällt aber unter Bastellösungen, die man keinem Herstellerbetrieb zumuten kann.

Wie gesagt, mit einem Stapel einzelner Bleche wäre es viel einfacher. Man muss nur das passende Stapelwerkzeug haben um den gewünschten Winkel einzuhalten.

Ein eisenloser Scheibenläufer hat ein geringes Startdrehmoment, aber wie ist es, wenn man Strom zieht?
Die Bauanleitungen, die ich hier gesehen habe, zielen darauf ab, dass der Magnet "volle Breitseite" über die möglichst parallel liegenden Spulen-Schenkel läuft. Führt das nicht auch zu einer Rastung, wenn die Spulen ihr eigenes Magnetfeld entwickeln?

Hallo

Mit einer kleinen Diamantscheibe läst sich das schon machen, ewentuell mit Wasser kühlen.
An einem verklebten Stator könnte das gehen.
Ich würde den verschraubten Stapel schleifen und die Einzelbleche danach zur Not endgraten.

Dynamoblech ist kein weiches Eisen von der Festigkeit her, es ist hart und spröde.
Es ist weich für die Ummagnetisierung mit ganz geringen Verlusten, das darf man nicht verwechseln.

Rastung bei Scheibengeneratoren endsteht wie oben schon beschrieben durch den Strom in den Ständerspulen.
Sieht man die Sinuskurve der Spannungslage sieht man auch wie der Strom sich ändert.
Genau so wie die Welle oben aussieht ist auch das Drehmoment das Generators.

Gruß Aloys.

Hallo

Ich weiß es schon lange das Che keine Ahnung hat sondern nur die Weisheiten anderer User zum besten gibt.
Eine ganze Messreie zur Feldschwächung hab Ich gepostet , nun wirt es verdreht da nicht verstanden.
Alle Rastmomente und der unstete Drehmomentverlauf aller Motoren und Generatoren, wirken nur auf das Drehmoment, und 6 % Schwankung sind schon eine Menge, die jede Maschine schön brummen läst, das ist an jedem Windrad zu hören.
Achsiale Pulsationen, so ein Quatsch !

Gruß Aloys.

Moin zusammen,

möchte mich auch mal etwas äußern.



Ich stimme in vollem Umfang zu !

Es gibt (mittlerweile) Firmen, die da richtig geile Sachen bauen.



Richtig, ist aber auch keine Raketentechnik. Es gibt einige Leute die das richtig drauf haben und die hocken irgendwo gut bezahlt in der Industrie und lachen sich kaputt.
Konnten die Chinesen schon vor 10 jähren, hab so Dinger hier liegen. Kaum Rastmoment und angenehm kompakt und simpel aufgebaut. Verschaltung und Bewicklung ist mir nach wie vor unklar, hab ich mich aber auch schon einige Jahre nicht mehr mit beschäftigt und ist mir mittlerweile auch relativ egal, ich staune wenn ich alte Beiträge von vor 10 jähren lese selbst manchmal, wie nerdig ich auf dem Gebiet mal war - ich habe ja zusammen mit Daniel auch das Scheibengeneratortool entwickelt...
Immerhin ist es gut dokumentiert, auch wenn ich heute auch nicht mehr "so im Stoff stehe", nachdem ich fast 10 Jahre lang hunderte Scheibengeneratoren berechnet und gebaut habe, weil sich der Fokus im Leben im Laufe der Zeit dann auch mal in andere Richtungen verlagert.

Man muss mal zurückfinden dorthin, was denn eisenlose Generatoren eigentlich so attraktiv macht bzw. populär-attraktiv gemacht hat. Das waren so Fuzzis wie Piggott, die irgendwo in der irischen Pampa mit Ausblick auf den Arsch der Welt in ihrem Bretterschuppen irgendwas empirisch zusammenkonstruiert haben - im Amiland haben es die "Dans" nachgemacht und modifiziert und mit Workshops in der Hipsterwelt verteilt - und dann kamen da irgendwann noch so Ingenieursfuzzis wie Daniel, ich und später auch Che und haben versucht, die Zusammenhänge in Formeln und Tools zu pressen, zu ergründen und damit wissenschaftliche Schlüsse zu ziehen und begreifbar zu machen, was denn da eigentlich passiert - damit jeder Hinterwäldler mit wenig Einlesezeit seinen Kram mit dem Tool ausrechnen konnte und dann mit wenig Materialaufwand, ohne riesige Vorkenntnisse (z.b. auch in Form eines Bausatzes) und ohne eine Großindustrielle Metallwerkstatt beginnen konnte, das an sein Projekt angepasst und mit quasi garantiertem Erfolg nachzubauen.
Natürlich war/ist es es toll, dass es kein Rastmoment gab/gibt, total super - aber kein Eisen zu verwenden hatte eben auch den Vorteil dass es sicherer war wenn die Magnete nicht auch noch den Stator " anziehen" etc. Der "eisenlose Scheibengenerator" ist quasi ein Nebeneffekt einer sehr einfachen und dennoch leistungsfähigen Bauweise für "jedermann". Vor 15-20 Jahren gab ja nichts zu kaufen. Mit Eisen ist deutlich schwieriger und für "mit Eisen und effizient, am besten mit super wenig Cogging" geht halt nur in großen Stückzahlen mit Gussteilen etc - muss auch jemand abnehmen, boomt aber seit 10 Jahren nicht mehr so...
Zwischendurch gab so Typen wie den Schwarz, der die Black erfunden hat. Der hat dann einen Scheibengenerator genommen und ihn als kompakten Außenläufer mikrovisiert. Applaus - ist nun ebenso aufwendig herzustellen wie der zuerst beschriebene mit Eisen und kostet natürlich prinzipiell mehr, da deutlich mehr Kupfer und Magnetmasse benötigt wird. Das war damals aber recht egal, Magnete waren günstig. Dann stiegen die Preise um das Zehnfache an - Zack Ruhe. Mittlerweile gehts wieder einigermaßen - dennoch geht das auch alles mit Eisen und zwar billiger, effizienter und dadurch eben besser. Das sollte aber gar nicht die Frage sein, denn:



Klar ist früher Anlauf toll, aber worüber reden wir denn hier bitte?!
Warum bzw. für was muss denn ein 3m Windrad bei 1 m/s Wind anlaufen können? Um dann mit einem riesigen Aufwand an teurer Elektronik da die Leistung eines Fahrraddynamos zu generieren, die dann im System wieder irgendwo verpufft. Da ist einfach nichts zu ernten, geht statistisch gegen Null!
Wenn ich keine stabilen min. 2,5 m/s habe, dann steckt da eben einfach fast im Wind nichts drin an Leistung. Da reicht es total aus, wenn sone Kiste inner Böe von 3m/s anläuft und dann bis 2-2,5m/s runter mitmacht. Wenn es weniger windet dann bleibt es eben stehen. An Standorten an denen man eine Kleinwindanlage "aufstellen sollte", fällt dieser Ertragsverlust nicht im geringsten ins Gewicht. Wer das drei Viertel des Jahres nicht schafft, der Solls lassen mit Windkraft und stattdessen Lichtplatten aufs Dach setzen - ist leider so, es geht nicht überall - bei mir selbst ärgerlicherweise auch nicht.

Also warum sollen Rotorblätter und Lager, ebenso wie irgendeine Kiste an Elektronik da sinnlos verschleißen und Betriebsstunden fressen nur damit es der Psyche schmeichelt weil sich irgendetwas dreht. Technisch-betriebswirtschaftlicher Unsinn - ich finde es Quatsch und nervig wenn damit geworben wird als wäre das ein MUST HAVE und was total super sinnvolles wenn mein 3 KW(!!!) Windrad bei 1,1 m/s gerade so eine Taschenlampenbirne zum mittelhell leuchten bringt.

VG
Max