Spulentechnik...

 
Peterueps
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Spulentechnik...

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Gepostet: 04.08.2007 - 19:37 Uhr  ·  #1
Hallo zusammen,

ich konnte es heute nicht lassen und habe mir einmal eine kleine Einzelspule gewickelt. Aus 1,025 mm Kupferlackdraht, um einen Kern mit 32 x 17 mm, insgesamt 60 Windungen. Widerstand der Spule kleiner als 0,15 Ohm! Das Paket ist 5 mm dick! Zwischen den Rotorscheiben angeordnet bei nicht optimalen Luftspalt von jeweils ca. 0,6 mm zur Magnetoberfläche!

Nun habe ich ein einziges Magnetpärchen (30 x 10 x 5 mm) auf die Rotorscheiben gesetzt und den Rotor mit 60 U/min angetrieben! Dabei konnte ich 0,286 Volt Maximalspannung ohne Last messen!

Kann man von diesen Werten nun "hochrechnen", was später mit den 12 Magnetpärchen und einer Verschaltung der 9 Luft-Spulen im Stern oder Dreieck bei höheren Drehzahlen zu erwarten ist?

Oder ist das alles "Unfug", und nur mit allen 9 Spulen und allen Magneten richtig zu messen?!

Gruß Chris
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Re: Spulentechnik...

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Gepostet: 05.08.2007 - 11:05 Uhr  ·  #2
Hallo miteinander,

@Chris
Du schriebst:

Aus 1,025 mm Kupferlackdraht, um einen Kern mit 32 x 17 mm,
insgesamt 60 Windungen. Widerstand der Spule kleiner als 0,15 Ohm!
Das Paket ist 5 mm dick! Zwischen den Rotorscheiben angeordnet bei
nicht optimalen Luftspalt von jeweils ca. 0,6 mm zur Magnetoberfläche!


Meine letzten Spulen gewickelt mit 1,2mm Draht-Durchmesser (ca. 1mm²)
2-fach gewickelt (2 Drähte parallel und gleichzeitig aufgewickelt, Two in
hand) also mit 2mm² ergaben pro Spule einen Ohmwert von ca. 0,1Ohm
bei 120/2 Windungen, also ebenfalls 60 Windungen.

Dies ergibt ungefähr pro Strang rein ohmsch ca. 0,3 Ohm.
Man kann von diesem Wert nicht einfach den Gesamtwiderstand der drei
Spulenstränge errechnen.
Mein Innenwiderstand des gesamten Generators nach der Gleichrichtung
(durch Meßung und daraus folgende Berechnung ermittelt) beträgt nämlich
ca. 1,8Ohm bei ca. 120U/min.

Jede Spule stellt bei Wechselspannungserzeugung (oder Drehstrom-)
nicht nur einen ohmschen Widerstand dar, sondern in den Spulen entsteht
durch eine erzeugte Induktionsspannung ein induktiver Widerstand, der
sogennannte Blindwiderstand. Um diesen zu errechnen mußt Du den
Spulenwert für den Blindwiderstand der Spule ("L" in Henry oder
milliHenry) kennen.)
Dann bekommst Du noch je nach Schaltung (Stern- oder Dreieck)
andere Widerstandswerte. Zur Ermittlung des Innenwiderstandes je nach
Schaltung ist glaube ich die Meßmethode am fertigen Generator für uns
die einfachste und beste.

Die wahrscheinlich erzeugte Spannung mit diesen Spulen Deiner Bauart
kann man grob überschlagen, bzw. hochrechnen.
Wenn Deine Spule also ca. 0,3V erzeugt bei 60 U/min, dann wird ein
Phasenstrang ca. 0,9V erbringen, drei Phasen also knapp unter 3Volt
erzeugen. Da die Leistung der PM Generatoren ziemlich linear ansteigt,
kannst Du davon ausgehen, daß Du bei ca. 120U/min 6V und bei ca.
240U/min 12V erzeugen kannst. Diese Werte halte ich für die Größe
Deiner Magnete auch für realistisch.

Meine Magnete (52mm* 26mm*13mm) bringen bei 60 U/min ca 6,8V, der
Unterschied zu Deiner erzeugten Spannung von ca. 3V ist in dem
Volumen der Neo`s zu suchen. Die Feldstärke der Neo`s richtet sich nach
dem Volumen, nicht nur nach der Größe der Polfläche!

52mm * 26mm * 13mm = 17576mm³
30mm * 15mm * 6mm = 2700mm³

Zu dem Luftspalt

Zwischen den Rotorscheiben angeordnet bei nicht optimalen Luftspalt
von jeweils ca. 0,6 mm zur Magnetoberfläche!


wäre zu sagen, dieser Luftspalt ist , wenn Du ihn so einrichten könntest,
schon super. Ich habe immer etwas mehr Sicherheitsabstand gelassen,
damit mir auch bei ev. Durchbiegen o.ä. nicht die Spulen gleich
beschädigt werden. (Laut Zuschriften bei otherpower oft genug passiert.)
Wenn Du Deine Rotoren fertig bestückt hast, wirst Du feststellen, daß
sich immer kleine Partikel aus der Umgebung, vom Zusammenbau o.ä.
auf den Polflächen befinden. So etwas kann bei zu kleinem Luftspalt direkt
zu Scratch Geräuschen sowie zu möglichen Beschädigungen führen.

Gruß
Günter
Westerwald
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Wieder einmal danke...

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Gepostet: 05.08.2007 - 11:39 Uhr  ·  #3
Hallo zusammen,

@Günter:

wieder einmal vielen Dank für Deine Informationen! Da weiß man wo man sich hinwenden soll!

- Magnetgröße ist leider nicht mehr änderbar, aber falls ich einen größeren "Genny" baue....
- Luftspalt ist noch zu verkleinern, aber ich bleibe dann lieber bei 0,6 - 0,7 mm
- "Hochrechnen", aha....

Ich werde die Drahtstärke beibehalten, etwas mehr Drahtlänge/Windungen verwenden, da ich noch etwas Platz im Spulenraum habe! Die Dicke wird bei 5 mm je Spule bleiben! Wenn ich dann alle Spulen angeordnet habe, kann ich ja die richtigen Messungen für Stern/Dreieck-Schaltungen vornehmen! Die Einzeldrähte der Spulen lasse ich aus dem Stator-Verguß herausschauen!

PS: welches Material hast Du bei Deiner "offenen" Spulenlage verwendet? Epoxyd- oder Pertinax-Platten?

Gruß Chris
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Re: Spulentechnik...

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Gepostet: 05.08.2007 - 14:09 Uhr  ·  #4
Hallo miteinander,
@Chris

Bei diesen Kunststoffplatten soll es sich um angeblich besonders
hitzefeste Platten handeln, sie sind mir von einem Nachbarn empfohlen
worden der diese Platten für seine Arbeit benötigt. Er arbeitet in der
Kunststoffverarbeitung und hat sie mir auch bestellt. Zwei 40cm X 40cm
Platten haben mich ungefähr 60€ je Stck. gekostet, so genau weiß ich es
nicht mehr. Waren jedenfalls nicht billig. Hersteller ist auf dem Aufkleber
ersichtlich (Auf meiner Seite). An meiner Statorplatte ist jedenfalls
keinerlei Veränderung durch Verbiegen oder Verformen bei Erwärmung
zu erkennen.

Die "normalen" GFK Statorplatten, wie die otherpower Leute sie lange Zeit
benutzt haben, schließen ja die Spulen kpl. ein. Schlechte Kühlung,
Verformung, abgeschossene Magnete, durchgebrannte Spulen sind da
doch recht häufig gemeldet worden. Hing vielleicht auch von der
Verarbeitung ab. Die Leute aus aller Welt haben da teilweise verrostete
Bremsscheiben, dubiose Füller für die Vergussmasse für die Statoren
verarbeitet usw. Hinzu kommt noch, daß die zwischen den Spulen keinerlei
Stege mehr haben. Die Spulen liegen dicht an dicht, der Künstharzfüller
deckt die Spulen soeben ab, aber genau diese Stege sind doch
ausschlaggebend für die Stabilität der Scheibe.

Neuerdings benutzt Dan B. vinyl ester mit Aluminium-Trihydroxide Zusatz
als Füller. (Was auch immer dies sein mag)

Für Vinyl Ester habe ich noch keine Bezugsquelle ausfindig gemacht, die
auch kleinere Gebinde verkauft. Vielleicht kennt sich da einer unserer
Mitleser aus und kann helfen.


Gruß
Günter
Westerwald
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