Theoretischen Kurzschlussstrom aus Leerlaufspannung bei definierter Drehzahl bestimmen

Im Bezug auf permanentmagnet-behaftete Generatoren
 
Hinterhof-Bastler
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Theoretischen Kurzschlussstrom aus Leerlaufspannung bei definierter Drehzahl bestimmen

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Gepostet: 09.04.2024 - 11:49 Uhr  ·  #1
Soweit ich weis, ist die erzeugte Spannung mit der Drehzahl eines Synchronmotors/generators proportional.
Für eine simple Rechnung....
...angenommen ein Generator erzeugt bei konstant 1200rpm genau 12V, dann würde er ja bei 1440rpm 14,4V erzeugen, ideal um eine Batterie zu laden, nach vorheriger Gleichrichtung.

Im Leerlauf würde er bei 1500rpm 15V erzeugen, wie viel Strom würde dann abgenommen werden, wenn die Batterie mit 14,4V geladen werden soll.

Die Spannung fällt ja dann von 15 auf 14,4V ab, aber wie viel Strom fließt dann? 0,6V? Subtrahiert man das oder wie ist da die Formel? Ich suche eine Formel dazu?

(Verluste von Ladetechnik mal ignoriert)

Ich habe es hier mit in den Grundlagen-Ordner gepackt, da es ja im Prinzip eine berechtigte Frage ist, um sich die Grundlagen der Elektrik anzueignen.

Danke schonmal für eure Hilfe.
Erdorf
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Re: Theoretischen Kurzschlussstrom aus Leerlaufspannung bei definierter Drehzahl bestimmen

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Gepostet: 09.04.2024 - 16:14 Uhr  ·  #2
Hallo es kommt auf den Widerstand an.
Spulen, Leitungen, Akku Innenwiederstand, Übergangswiderstände and den Klemmen und Verbindungen.

Wenn man 1 Ohm Spulen Widerstand annimmt und die anderen Widerstände vernachlässigt, fließen bei 0.6 V Differenz ca. 0.6 A.
Zu berücksichtigen wäre auch das fließender Strom das Magnetfeld im Generator schwächt (Famzim) und deswegen bei Belastung die Spannung auch noch einmal einknickt. Bei 0.6 A vielleicht vernachlässigbar.

Hope that helps.
Hinterhof-Bastler
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Re: Theoretischen Kurzschlussstrom aus Leerlaufspannung bei definierter Drehzahl bestimmen

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Gepostet: 09.04.2024 - 21:57 Uhr  ·  #3
Oh ok, das sind dann wohl alles Faktoren, die sich dann für praktische Anwendungen kaum bis eigentlich gar nicht berechnen lassen. Da hilft wohl eher Probieren über Studieren. Danke dir.
Menelaos
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Re: Theoretischen Kurzschlussstrom aus Leerlaufspannung bei definierter Drehzahl bestimmen

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Gepostet: 10.04.2024 - 12:17 Uhr  ·  #4
Naja, das lässt sich schon als Größenirdnung hinreichend genau berechnen. Der Kurzschlussstrom ergibt sich ja eben auch nur bei Kurzschluss bzw. nahezu auftretendem Kurzschluss z.b. über einen Dumpload. Dieser kann in seinem Widerstand den Daten des Generators angepasst werden.

Letztlich sagt einem das dan aber auch "nur" mit welcher maximalen Bremsleistung der Generator den Rotor noch ausbremsen könnte. Wichtig ist das vor allem für die Auslegung der Sturmsicherung. Windanlagen mit einem niederohmigen Generator wie es z.b. bei der Black der Fall war brauchem bei kleinem Rotordurchmesser dann ggf. auch keine mechanische Überlastsicherung. Das ist aber nicht der Regelfall.
FamZim
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Re: Theoretischen Kurzschlussstrom aus Leerlaufspannung bei definierter Drehzahl bestimmen

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Gepostet: 10.04.2024 - 15:42 Uhr  ·  #5
Hallo

Es gibt im Generator ein Permanentes Magnetfeld von den Magneten und ein Elektrisches Magnetfeld von den Spulen !
Diese Felder arbeiten gegen einander und sind Feinde.
Auch der Luftspallt ist ein Feind vom Magneten.
Die Meißten Neodymmagnete können Intern eine Feldstärke von 1,4 Teslar erreichen.
Setz man dies in einen Dualscheibengeneratorm mit 20 mm Luftspallt und je 1ßß mm ;agnete ein, sinkt diese Feldstärke auf etwa 0,7 Teslar, also die hälfte.
Diese Magnete werden mit etw 850 000 Amperwindungen als Vergleich zu Elektromagneten angegeben, aber für eine Magnetlänge von einem Meter.
bei 10 mm Länge also nur noch 8500 AW bei Kurzschluß mit Eisen ohne Luftspallt .
Durch den 20mm Luftspallt sind dann schon 4250 AW verbraucht.
Mit eine Spule um den 20 mm Magnet mit 425 Windunge und 10 A wäre der Magnet dann Neutralisiert und kein Feld mehr meßbar, also im Generator auch 0 V Spannung.
Das gilt aber für jede einzelne Spule da sie auch jede eigene Magnete haben.
Wenn zb 10 A fließen in einer Spule mit ~108 Windungen ist von der Lehrlaufspannung schon mal 25 % futsch ganz ohne CU Wiederstand.
Geht der Laststrom auf 20 A sogar schon 50 % .
Da das Feld sehr stark die Schwindsucht hat gibt es auch keine Drehmomentkonstante, denn ein schwächeres Feld bringt weniger Drehmoment.
Genau diese Werte sind in Lehrlaufspannung durch CU Wiederstand gleich sonstwas nicht eingerechnet.
Tja hoffendlich hilft es etwas weiter.

Gruß Aloys.
Menelaos
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Re: Theoretischen Kurzschlussstrom aus Leerlaufspannung bei definierter Drehzahl bestimmen

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Gepostet: 10.04.2024 - 16:33 Uhr  ·  #6
Ich hab leider nicht verstanden was du da geschrieben hast, noch wie es dem Fragesteller weiterhelfen könnte.🙈
Mag aber auch an mir liegen 🙈
Hinterhof-Bastler
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Re: Theoretischen Kurzschlussstrom aus Leerlaufspannung bei definierter Drehzahl bestimmen

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Gepostet: 10.04.2024 - 20:29 Uhr  ·  #7
Zitat geschrieben von FamZim

Hallo

Es gibt im Generator ein Permanentes Magnetfeld von den Magneten und ein Elektrisches Magnetfeld von den Spulen !
Diese Felder arbeiten gegen einander und sind Feinde.
Auch der Luftspallt ist ein Feind vom Magneten.
Die Meißten Neodymmagnete können Intern eine Feldstärke von 1,4 Teslar erreichen.
Setz man dies in einen Dualscheibengeneratorm mit 20 mm Luftspallt und je 1ßß mm ;agnete ein, sinkt diese Feldstärke auf etwa 0,7 Teslar, also die hälfte.
Diese Magnete werden mit etw 850 000 Amperwindungen als Vergleich zu Elektromagneten angegeben, aber für eine Magnetlänge von einem Meter.
bei 10 mm Länge also nur noch 8500 AW bei Kurzschluß mit Eisen ohne Luftspallt .
Durch den 20mm Luftspallt sind dann schon 4250 AW verbraucht.
Mit eine Spule um den 20 mm Magnet mit 425 Windunge und 10 A wäre der Magnet dann Neutralisiert und kein Feld mehr meßbar, also im Generator auch 0 V Spannung.
Das gilt aber für jede einzelne Spule da sie auch jede eigene Magnete haben.
Wenn zb 10 A fließen in einer Spule mit ~108 Windungen ist von der Lehrlaufspannung schon mal 25 % futsch ganz ohne CU Wiederstand.
Geht der Laststrom auf 20 A sogar schon 50 % .
Da das Feld sehr stark die Schwindsucht hat gibt es auch keine Drehmomentkonstante, denn ein schwächeres Feld bringt weniger Drehmoment.
Genau diese Werte sind in Lehrlaufspannung durch CU Wiederstand gleich sonstwas nicht eingerechnet.
Tja hoffendlich hilft es etwas weiter.

Gruß Aloys.


Vielen Dank, aber das waren mir jetzt zu viele mir unbekannte Messgrößen von denen ich noch nie was gehört habe.
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