Eigenbau - schonwieder ;-)

Grüsse in die Runde!

Ich bin neu hier, weil ich niemenden in meinem Umfeld habe den ich sonst fragen könnte.
Der Physiker und der E-Ingeneur auf Arbeit haben die Hände gehoben und wussten keinen Rat.

Also, ich möchte einen Scheibengenerator bauen. Mechanisch ist das kein Problem - ich habe exlusiven Zugriff auf einen
CNC-DrehFräs-Automaten und eine CNC-Portalfräse...
Jetzt zu meinen Problemen:
Wie stellen sich die Geometrien der Spulen und Magnete dar?
Sind runde Magnete überhaupt sinnvoll? Wie im Bild zu sehen, werden ja nur ca. 1/3 der Spulenfläche überdeckt
Müssen die Rotorscheiben, welche die Magneten tragen, aus Fe sein? Ich wollte eigtl. Al nehmen. Wenn ja, warum?
Eisenkern in die Spulen Ja oder Nein?



Zu den Dimensionen des Bildes:
Magnete: (Neodym) rund 25x3mm N45, 12 Stück im 30° Winkel
Spule: 0,3mm CLD, Auge 25mm, Aussen max.50mm, je nach Wicklungen, 9 Stück im 40° Winkel, momentan noch unbekannte Wicklungszahl
Radius Achse/Magnetmitte 100mm

Ich habe zwar im Vorfeld, auch hier im Forum, einiges darüber gelesen - werde aber nicht schlau aus dem ganzen.
Das einzige worüber ich inzwischen rel. sicher bin, ist, das ein Verhältnis 4/3 günstig erscheint. Daher resultiert auch mein vorläufiges Model. Mag mal jemand seine Meinung dazu abgeben?

Grund des Ganzen:
Mein Kumpel hat sich so einen '3kW' Chinagenerator gekauft. sowas hier Der ist jetzt seit über einem Jahr auf seinem Mast und hat geschlagene 0Wh produziert! Ich hatte da letztens mal rein geschaut. Ferritmagnete, Spulen ohne Auge und Eisenkern...
Da dachte ich mir, das können wir 'besser'...aber ganz so trivial scheint das nicht zu sein.

Hallo

Von den Dimensionen sieht es gut aus.
Die Magnete unbedingt auf FE aufbauen um das Magnetfeld zu den Nachbarmagneten zu leiten.
In den Spulen kein FE, das müsste dann ständig ummagnetisiert werden und verbraucht Leistung, ausserdem kleben die Magnete dann gerne, und es rastet bei schlechtem Anlauf, darum ja Scheibengenerator. (Luftspalltwicklung).
Denke mal über Dualscheibengenerator nach mit 2 Scheiben, die wesendlich besser und stärker sind mit stabielerer Spannung bei Belastung.
Zum anderen Generator ! meß doch mal die Spannung die dieser generiert.
Wenn die zu niedrig ist wir das nix.

Gruß Aloys.

Hallo

Mit einem Brettchen auf der Welle mit dem Finger gedreht pro sek (ein und zwan zig ) kann man 4 U/sek gut zählen, wären dann 240 U/min !
Und 4,6 Ohm sieht nach hoher Spannung aus, jedenfals nicht 12 oder 24 V .

Gruß Aloys.

Habe das Model von 12 auf 16 Magnete geändert. Der Abstand zw den Magneten ist von 26,5 auf 14mm geschrumpft.
Ich habe immernoch Bauchschmerzen wegen der Größenverhältnisse zw. Magnet und Spule...Passt das so ungefähr?

Sorry, die Spulenanzahl habe ich natürlich auch auf 12 erhöht!

hier aber unnötig, da ohne Rastmoment. Außerdem besondere Verschaltung der Spulen.
12S zu 16M ist nur 3 zu 4 * 4, also richtig.

TSR: Aus dem Flächenverhältnis (Solidity), s. Anhang.
c ist die Profilbreite (chord), n die Blattzahl, d der Rotor-D. Letzterer ist übrigens ein zu tragen im Generator-Tool oben.

Da bei TSR 1,5 der Cp gegen Null geht trage da mal eine 2 ein, sonst tut sich ja Garnichts! Ist etwas dem Leerlauf näher.

Für Ladebeginn trage mal 3 m/s ein!

Bei runden Magneten für die Spulenloch-Länge den Magnet-D.

Der Rest muss einher gehen mit der Konstruktion, am Besten mit CAD.

Sieh mal zu, ob Du die Magneten mehr zusammen rücken kannst, bei D 25 mit Abstand 5 bis 10.
Mit mehr Magnetmaterial in der Fläche hat man mehr Effekt.

Na da muss ich ja jetzt schon mal 'Dank' sagen.
Das sind Informationen die mir erst einmal weiter helfen.
Ich mache übrigens alles im CAD. Auf dem Papier macht sich es immer so schwierig mit 'Rückgängig'...

Thema Spulen & Magnete: die Sache ist noch nicht in Beton gegossen. Ich kann mir durchaus vorstellen auch noch mal neue Magnete zu besorgen. Das wollte ich aber erst dann machen, wenn klar wird wo die Reise hingeht.
Aber für meinen 2., hoffentlich besseren, Versuchsaufbau wollte ich es vorerst bei 'rund' belassen. Für trapezförmige Spulen fällt mir momentan keine adäquate Wicklungstechnik ein. Die letzten hatte ich via Schrittmotor mit n Umdrehungen auf einen runden Spulenkörper (aus Eisen) gewickelt.

Warum eigtl trapezförmige Spulen & Magnete (wenn man die den irgendwo bekommt)?

Thema Windrad: Ich habe meinen Freund Martin bereits gesagt das 'das' Mist ist. Und dabei viel mir ein das irgendwo noch ein 3m 3-Flügelrad rum stehen muss. Vlt kann man damit doch noch was anfangen.

Also: ich werde mich an dieses Tool setzen und versuchen ein Optimum für die Spulen zu finden.
Du sagst, die 'Schenkelbreite so breit wie möglich'..d.h. die Spule wird 'flach' und 'breit' bzw groß im Durchmesser. richtig?
Breiter wie momentan im Model (Schenkel je 12,5mm + 25mm Auge = 50mm) würden bedeuten ich müsste im Radius weiter raus rücken statt nach innen... Und wie wickelt man eine 1,4mm dünne Spule mit 100 Windungen ohne das diese kollabiert?

Was ich im Tool noch nicht verstehe sind:
'Abstand Spulenende zu 'Statorrand': Wo bitte ist der Anfang bzw das Ende einer Spule? Die Drahtenden werden doch nicht gemeint sein? Wenn doch, warum?
'Luftspalt zw. Magnete': Welcher Spalt genau? Der zwischen dem 'Nachbarmagneten' oder der zwischen N Statorscheibe S?
Wenn es der Abstand zum Nachbarn ist bin ich mit meinen 3mm dünnen Dingern aber wirklich schlecht dran )-: Es sei denn ich kann die Anzahl der Magnete, durch 4 teilbar, einfach erhöhen...? z.B. 12S 20M
'Packdichte'
'Drähte in Hand': -> n parallel liegende Wicklungen in einer Spule?

Oder: Ich verwerfe die ganze Sache und fange gleich mit rechteckigen Magneten an...hmm ich werd mal wieder nicht richtig schlafen können.

'Abstand Spulenende zu 'Statorrand': Habs mir im CAD angeschaut, ist mir nun klar was gemeint ist.
'Luftspalt zw. Magnete': Der Spalt in der die Statorscheibe 'steht'?

bleibt noch zu klären:
'Packdichte':
'Drähte in Hand'

Wo bekommt man trapezförmige Magneten her? Die scheinen ja Kundenspezifisch hergestellt zu werden.

Im übrigen lass ich die Sache mit runden Magneten&Spulen. Scheint ja wirklich nicht die Regel zu sein.
Ich werde solange im meinem SolidWorks rum schieben bis ich was gefunden habe was für mich machbar erscheint und wofür ich auch Magneten bekomme.
Noch ne Frage zum Verhältnis S&M. Darf ich die Anzahl der Magnete beliebig erhöhen solange es durch 4 teilbar bleibt?
Also z.B 12S 20M

Antworten im Text in anderer Farbe

"Abstand Spulenende zu 'Statorrand': Habs mir im CAD angeschaut, ist mir nun klar was gemeint ist.
'Luftspalt zw. Magnete': Der Spalt in der die Statorscheibe 'steht'? Yes

bleibt noch zu klären:
'Packdichte': Bitte so lassen!
'Drähte in Hand' Nur einer, oder mehrere parallel. Wie das bei zweien aus sieht siehe hier.
Forum/cf3/topic.php?p=54002#real54002

Wo bekommt man trapezförmige Magneten her? Die scheinen ja Kundenspezifisch hergestellt zu werden.
Ja, bekommt wohl nur die Industrie.

Im übrigen lass ich die Sache mit runden Magneten&Spulen. Scheint ja wirklich nicht die Regel zu sein.
Ich werde solange im meinem SolidWorks rum schieben bis ich was gefunden habe was für mich machbar erscheint und wofür ich auch Magneten bekomme. Ich dachte, die hast Du schon. Dann mach doch! Ergebnis kannst Du ja vor dem Bau mal vor stellen. Bei Normalwindrädern brauchst Du übrigens das Generator-Tool dafür, nicht das für VAWT. Bitte per PN mal melden!
Übrigens ist es bei runden Magneten nicht zwingend, dass die Spulen auch rund sind. Denn es zählt hier die Induktion in bewegten Leitern, nicht im Spulenkern.

Noch ne Frage zum Verhältnis S&M. Darf ich die Anzahl der Magnete beliebig erhöhen solange es durch 4 teilbar bleibt?
Also z.B 12S 20M" So geht es nicht! Das minimale Verhältnis muss 3S 4M sein, und dieses kann ganzzahlig multipliziert werden.
Ergibt z.B. 12S 16M oder 15S 20M.

Ja..., aber mit den winzigen Dingern kommt ja kaum Strom zu Stande. Wir wollten ja keine Knopfzelle laden. Es müssen schon 50V werden. Und da kann ich im Tool hin und her rechnen es bleibt irgendwie Mist