Kann sein, dass der PN-Account von Menelaos momentan voll ist. Hatte ich auch letztens.

Wenn aber einer antritt und will "den Generator von Menelaos simulieren", dann muss er auch wissen welchen.

Aber lassen wir das. So einfach auf die Leistung zu schließen geht wohl nicht.
Wobei man mit dem Generatortool auch nicht direkt die Magneten bestimmen kann für eine vorgegebene Leistung.
Sondern man muss Annahmen treffen und dann durchsimulieren, ob das so hin haut.

Schön bunt sind unsere Simulationen mit FEMM beide. Was bei Dir aber eher ungünstig ist, habe ich farbig markiert.



1. Im Zentrum Luftspalt selbe Dicke wie Magnethöhe. Da würde Menelaos sicher in Richtung doppelte Dicke gegangen sein, bezüglich Luftspalt. Dann ist das B dort etwa halb so hoch wie die Remanenz. Bei N 45 wäre die 1,32T.

Dann würde sich im Eisen auch nicht fast 1,7T einstellen. Da nämlich ist das schon längst in Sättigung.
Bei mir bleibts bei 1,3 T. (Hat auch was mit 2. zu tun.)

2. An den Seiten links und rechts müsste eine Symmetriebedingung hin. Eigentlich an den Stellen der schwarzen Linien. Die gehen durch die Magnetmitte. Da endet seitlich dann das Simulationsgebiet.

Aber in FEMM exakt zu skizzieren ist mühsam.
Besser ist, das mit einem CAD-Programm zu machen und dann als DXF-Datei ein zu lesen.
Das wirst Du aber vermutlich nicht leisten können.
Also lass es vorläufig!

Ich werde demnächst so ein genanntes Beispiel mit 12 Magneten durchspielen.
Eine 12-Pol Maschine hat die 50 Hz schon bei 500 u/min.
Sollte mich wundern, wenn die Leistung dann in Richtung 700W geht.
Werde Dir anschließend eine DXF-Datei rüber schicken. Die kannst Du in FEMM einlesen und dann kannst Du vergleichen.

Hallo

Eine einfache Berechnung!
Die Magnete sind 10 mm dick und werden zusammen mit 20 mm gerechnet.
Der Luftspallt ist , oder sollte dann auch 20 mm sein.
Das Feld der Magnete wird nach rechts und links aufgeteilt und ist etwa halb so stark wie die Remanenz von 1,3 Teslar also ~ 0,7 T.
Das Eisen kann bis 1,2 T magnetisiert werden und braucht nur ~ 1/4 der Magnetbreite.
Ausserdem sind es keine Ringe die so breit sind wie die Magnete lang, sondern haben einen grösseren Querschnitt.
Die sind daher auch nicht zwischen den Magneten stärker magnetisiert wie in den Simuß, das ist Unsinn.

Gruß Aloys.

Hallo Che,

1) Luftspalt: In E.Bücher steht dass je kleiner Luftspalt ist um so besser ist der Motor oder Generator,weiter hin
wird bestrebt Luftspalt nicht über 0,3 bis0,5 mm machen.Luftspalt bringt Verluste.So wundere mich das Sie auf 20mm Luftspalt gehen.

2) Leistung: Diesen 750 Watt ist mögliche Leistung,Verluste sind nicht abgezogen.

FEMM: Wenn bild vertig gezeichnt ist,Materialien in Materialliste drin sind werden Materialien ins Bild(Zeichnung) eingegeben und dann unter eine Nahme gespeicert.Dann wird mit Klick auf Mesch diese geläscht und mittels Bondari werden Seiten richtig gestellt.Wen fertig, wieder speichern, Dann ist Simu fertig.
Dann auf Mesch,dann auf Kurbel und zuletzt auf Brille klicken um Simu zu sehen.

So habe ich das in einen Anleitung gesehen und so mache immer.Wenn das falsch ist kann nichts endern,ich weiss kein andere Weg.


Magnet 46x30x10 In FEMM fersthe ich so: L = 46mm (Depth); Länge
........................................................................30 = Breite
10....................................................................10 = Höhe

Um Sätigung verhindern sollte Scheibe dicker sein,Bei Simu für Magnet 46x30x10 ist Scheibe 12mm dick.

Mit Softwehr und Komputer kenne mich nicht aus,und habe keine Ahnung davon.Wenn etwas kommt(Fehler) rufe meinen Spezialisten an und er macht das per TeamViwer weg.Englisch kann ich auch nicht...

Grüße

Ekofun

Hallo

Zu 1 !
Es gibt sehr unterschiedliche Motore und Generatore, die unterschiedliche Bauweisen haben.
Grundsätzlich ist ein kleiner Luftspalt gut für ein solches System.
Normale Drehstrommotore haben keine Magnete, daher muß der Motorstrom dieses erzeugen, darum - kleiner Luftspalt- und geringer Lehrlaufstrom.
Schritschaltmotore ohne Magnete sind darum mit ~ 0,1 mm Luftspalt !
Großgeneratore haben auch schon einmal 5 cm Luftspalt, da der Erregeranker auf Rollen eingeschoben wird mit schon einmal 100 Tonnen Gewicht.
Diese haben Gleitlager in einem Ölbett.
Das verschleist allerdings auch und der Anker sackt nach unten bis bei Revision das wieder korigiert wirt.
Die Dualscheibengeneratoren haben einen grossen Luftspallt (2 mal Magnetdicke), da genau dort und nur da die gesammte Wicklung unter gebracht werden muß ohne zu Schleifen.
Doppelter Luftspallt bringt mehr als doppelt so viel Platz für die Wicklung, bei 0,5 mm ist überhaubt kein Platz für diese.

Gruß Aloys.

Ja genau.
Diese großen Luftspalte kann man sich leisten seit es Nd-Magneten gibt. Die sind so stark dass sie in diesem Fall 20mm Luft
immer noch mit der halben Remanenz versorgen, also um 0,65 bis 0,7 Tesla. Damit kann man was anfangen.

Hallo Eko,

habe eine Entwurfzeichnung füer 12 Spulen und 16 Magnete da gehabt, und die umgearbeitet auf Magnetgröße 30x46.
Ist im Anhang zusammen mit einer FEM-Datei, in der ich schon die Komponenten für den Magnetfluss per DXF-Datei eingearbeitet habe. Ich hoffe Dir gelingt das Entpacken. (ZIP-Datei musste sein, da unser Forum FEM-Dateien als Anhang nicht akzeptiert, DXF auch nicht. Wie lange eigentlich noch?)

Habe schon oben und unten einen Streifen Luft vorgesehen. Die Abstände zwischen den Magneten sind 18mm (mittlerer Abstand).
Passt alles irgendwie nicht zum Raster, aber die Maße stimmen. Kann man sich über die Koordinaten unten links überzeugen.

Müsstest noch rechts und links die Symmetriebedingungen vor sehen, und könntest für den Luftspalt 20mm den Energiegehalt ausrechnen und mit 50Hz multiplizieren. Mal bitte neuen Wert durchgeben!

Ich werde wahrscheinlich morgen mit dem Generatortool die Leistung berechnen, die bei einer Drehzahl möglich ist, welche 50 Hz liefert.

Gruß, Che

Wird wohl von Ekofun nichts mehr kommen. Daher habe ich mir die Angelegenheit selber vor genommen.

Zuvor noch mal ein Zitat aus Beitrag #17:
Da steht *Polzahl!

So mag das Sinn machen im Sinne der magnetischen Gesamtenergie. Eines Grenzwertes, der nicht mal bei Generatorkurzschluss
durch das Gegenfeld gegen Null kompensiert wird.

Einfach mal *Polzahl gegen *Phasen zu ersetzen, weil das genehmer ist, ist unzulässig.

Weiterarbeit ist also ansich unsinnig. Habe es trotzdem angegangen, und dabei zunächst für den im letzten Anhang enthaltenen Entwurf mit dem Generatortool einen Generator mit recht passabelen Werten erhalten, Excel-Datei im Anhang:



Eine 16-Pol Maschine hat die 50 Hz schon bei 375 u/min.
Also die Daten im Tool so eingegeben, dass Ladebeginn bei halber Drehzahl erfolgt, und 3 m/s.
Zum Vergleich mit der Aussage von E. bezüglich 50 Hz. dafür im Tool 6 m/s eingegeben.

Weiter mit FEMM, obwohl ich es nicht so mag, weil man sich nach paar Jahren Pause neu einarbeiten muss.
Auch fängt es schon an damit, dass man Magnetmaterial N 45 nicht zur Verfügung hat.
Lässt sich auch nicht ohne weiteres einpflegen. Also auf N40 ausgewichen, und im Gen.-Tool angepasst.

Der Energieinhalt in einem Luftspalt ergibt sich zu:



Also w = 3,16 J. Da von 20mm Luftspalt lt. G.-Tool nur 15,3mm für Kupfer genutzt wird, muss man das noch korrigieren,
zu w' = 2,42 J

Energieinhalt gesamt nach Cassing ist dann:
W = 2,42 Ws * 50 1/s * 14 (Pole) = 1936W .... Was soll man mit dieswer Zahl bezüglich Magnetauswahl anfangen?

Variante nach Ekofun:
W = ............................* 3 (Phasen) = 363W

Das System liefert aber lt. G.-Tool bei 6 m/s (50 Hz dann) nur 181W!

Nun könnte man sagen Batterieladung. Wenn die Spannung auf doppelte Ladespannung hoch laufen kann, wären es 362 W.
Geht aber nicht, denn der Rotor liefert gerade nur 270W. Das System geht also mit dem Strom runter.

Da man eh sehen muss, was der Markt an Magneten bietet, und sinnvolle Annahmen treffen, kann man diese auch gleich für das Generatortool verwenden. Was gewiss auch nicht perfekt ist. Sich aber lt. Menelaos als brauchbar erwiesen hat.

Ein Gutes hat die Beschäftigung mit FEMM aber ergeben, und was ich schon länger vermutet habe:
Die magnet. Rückverbindungen müssen nicht so dick sein wie bisher üblich.

Simulation mit normaler Dicke 10mm:



B = 0,455 T

Hier eine Simulation mit nur halber Dicke unten, also 5mm:



B = 0,447 T, nur 1,8% weniger.

Dass das B im Eisen hoch geht ist nicht tragisch. Möglich wird das, weil die Kurve eben so aus sieht (Quelle FEMM 4.2):



Bei sprichwörtlicher Sättigung bei ca. 1,2 T ist lediglich das Ende des linearen Anstiegsbereichs erreicht.

Danach steigt der magnet. Widerstand. Aber das ist beim Eisenlosen in vertretbaren Grenzen auch nicht tragisch.
Sind doch die magnetischen Widerstände etwa folgendermaßen verteilt:



Hier Eisen noch nicht in Sättigung, und unterschieden zwischen wahrem Luftspalt (2x 1,5 mm) und dem was das Kupfer ausmacht (Spule). Jedenfalls kommt auf die magnet.Rückverbindung sehr wenig, was dortigen Materialeinsparungen entgegen kommt.

Müsste man der Vollständigkeit halber mit halbhoher Rückverbindung auf beiden Seiten simulieren,
auch mit Magnetmaterial N52.
Aber 6mm Stahlscheiben werden als Rückverbindung selbst bei 30 mm breiten Magneten ausreichen,
wenn der max. zu empfehlende Luftspalt ausgenutzt wird.
Dabei ist es egal, ob als Material kohlenstoffarmer Stahl mit 0,06% C verwendet wird oder welcher mit ca, 0,2 %
(1020 Stahl, entspricht S 275).

Hat keiner was zu entgegnen?

Habe nochmal für beide magnetische Rückverbindungen mit dünnerer Stärke simuliert, bei Magnetstärke N52.

Ergebnisse:

1. Zwischen 6 mm und 10 mm für die Flussdichte im 20mm Luftspalt nur Unterschied von 2,7%.
(Bei 5 mm Unterschied übrigens 5,6%!)
Es werden also 6 mm Stahlplatten genügen, selbst bei 30mm breiten Magneten. Man muss aber darauf achten, dass im Zentrum vor lauter Luftzufuhr-Durchbrüchen nicht nur "Spaghettiträger" übrig bleiben. Denn es gibt bisweilen auch erhebliche Zugkräfte zwischen den Magnetscheiben.
Im Grundlagenbereich ist ein Beitrag von mir zur Berechnung.

Allerdings: Wenn der Luftspalt 20mm ist, so haben diese Kräfte schon deutlich nachgelassen, verglichen mit Luftspalt Null.

2. Bei reduzierter Plattenstärke wird der "Büroklammer-Test" nicht mehr bestanden, was aber hier nicht schlimm ist.
Zur Untersuchung habe ich unten eine kurze rote Auswertlinie gezogen. Da gibts bei bei 5 mm Stahlplatten folgende mittlere Flussdichte in Luft:



0,035 Tesla also. Sogar eine abgebildete Feldlinie. Aber bei 6mm Stahl ist es weniger, und wie gesagt. Alles nicht schlimm.

Bei 10 mm Platten wären es nur 0,00026 Tesla, aber darauf kommt es beim Eisenlosen nicht an.

Hallo

Was soll man da den immer rechnen ? 1/4 der Magnetbreite genügen, und das sind 7,5 mm wenn das Eisen lediglich ein Ring ist und keine Scheibe die breiter ist als der Magnet lang !
Hab doch alles schon weiter Vorne geschrieben.
Da rechne Ich gar nix, hab noch was anderes zu tun !

Gruß Aloys.

Das wären nach Deiner Faustregel 8mm. Nach Simulation reichen aber auch 6. Das ist der Vorteil, dass man rechnen lässt, was so eine Simulation ja bewirkt.

Ich würde da auch keine riesen Wissenschaft von machen. 6er und 8er Materialstäke sind Standardmaße. Würde schauen dass sich die Platten nicht verformen, ansonsten kaum relevant.
Wir haben seinerzeit beim Bausatz auch 6er Stahlplatte genommen. Reicht prinzipiell aus

Um auch FamZim gerecht zu werden: 8mm Stahlplatte, wenn es verglichen mit der 10mm Platte dann nur vielleicht 1% B-Abfall gibt, warum nicht? Außerdem: 8 mm bei Stahlscheiben von 300mm Durchmesser. Könnte man sagen, steht ihm gut (dem Generator).

Guten Tag Herr CHE,

Ich antworte immer,habe ein Unfall gehabt bei Arbeit in Schuppen mit Holz.

Versuche zu erklähren warum ich diese Frage gestellt habe.;

NdFeBohr Magneten sind teuer,um so N Grad höher ist ist Preiß auch höher.
Ich habe immer N35 Magneten genommen,Remanennz = ca 1,1 T. Magnetdicke(höhe) habe nachgerechnet nach Arbeitspunkt.
Arbeitspunkt bei diesen Geni den ich baue ist 0,68(15mm/21,85).Um 0,5 zu bekommen sollte Magnet 11 mm dick sein,solche gibt es nicht,so habe dise genommen 25x15x15mm,(10mm dick ist zu wenig H/D = 0,45,soll 0,5 seinIch versuce Geld einsparen wenns möglich ist.Dise Geni ist einphasig,für kleine Savonius der 0,51m^2 hat und sollLD-Lampe betreiben (5W).
Durchschnitliche Wind = ca 2 bi 3,5 m/s,nur Zwei mal in Jahr kommen Stürme bis 35m/s.dann Wird Geni kurzgeschlossen.

Arbeitspunkt eines Magneten = Wurzel aus A*4/3,14 = Durchmesser,A-Punkt = H/D.

Geni Daten:
Mags 25x15x15 5 Stück N35
B....... =0,75 T
Joul =0,93
Spulen 5
Simulazionen habe nicht gemacht,weill er falsch anzeigt,wie Sie sagten.
Angegebene Werte sind von früher.

Luftspalt = 10mm(Schenkelhöhe)
Luftspalt zwischen Stator und Mags = 0,4mm
1 Windung = 0,102m
Wdg = 94 pro Spule = 9,6m Ui =
Ganze Geni hat 480 m Draht.
Mögliche Windungszahl : 10mm x 7mm = 70mm;0,7cm^2; 74*0,7 51,8 Wdg
Draht: 51,8/94 = 0,55.= Wurzel aus 0,55 = 0,74*0,9 =0,66, Q = 0,34mm *6 = 2,05 A max
R/m = 0,052 Ohm, * 9,6m = 0,5 Ohm/Spule * 5 = 2,5 Ohm ganze Geni.

Laut Herr ing.Cassing sollte er : 5sp* 0,93J * 50hz = 232 Watt geben..?

Ich glaube habe alles aufgeschrieben,denke ist alles verständlich....

Grüße

Ekofun

Hallo

Die Magnete sollten schon durch 2 teilbar sein, also N S N usw, und nicht 5 Stück sondern 6 !!
Oder 10 Magnete ginge auch.

Gurß Aloys.

Tag Aloys,

ich weiss aber Scheibe(Fe) ist zu klein für 6 Spulen,so habe 5 gegeben um sehen was kommt heraus.Eisenscheiben sind hier sehr schwer zu krigen,diese 2 haben D 150 mm,sind zu klein.Oder mit 4 Spulen und 4 Magneten,dann brauche viel Windungen....

Grüße

Ekofun

Hallo

Mann kann ja schon viel machen, auch mit 5 Magneten!
Diese brauchen aber einen Rückschluß für das Magnetfeld.
Das geht mit 3 S und 2 N Magneten nicht so richtig, und ? wie werden diese dann in reie geschaltet.
Es gibt aber einen Trick!
Der Rückschluß wird aus Eisendreiecken zwischen die Magnete geklebt!
Die Magnete ALLE mit S zu einer Seite, die zweite Scheibe dann mit N Magneten.
Die Spulen dann alle hintereinander schalten.

Gruß Aloys.

Hallo

Die Eisenstückchen zwischen den Magneten müßen aber auch Abstand zu diesen haben und bilden die anderen 5 Magnete damit der Magnetkreis geschlossen ist.
Eine andere Möglichkeit wäre noch die beiden Eisenscheiben aussen mit einem Rohrähnlichen Rückschluß zu verbinden.
Das können auch einzelne Rohrsegmente sein die an den Scheiben verschraubt werden.

Gruß Aloys.

Das Erste verstehe ich nicht, auch nicht das mit den Eisendreiecken.

Das Zweite kann auch innen die Rückverbindung bekommen, gestückelt aus "Bauklötzen" aus Eisen.


Zum Verständnis nochmal: Nach Aloys alle Pole links N und rechts S, oder umgekehrt.

Trotzdem sitzt er einem Trugschluss auf:
In den Spulen im Luftspalt wird in einem Steg die Spannung des anderen gegenpolig induziert.
Im Ergebnis heben sie sich nahezu auf!

@ Eko zu Deinem Bild in Artikel #33:
Es ist ein Trugschluss gewesen, dass die Spulen vollständig um die Magneten rum positioniert werden müssen.
Es herrscht Induktion in bewegten Leitern (bzw. hier in feststehenden Leitern im bewegten Magnetfeld).
Dazu ein Schema aus dem zuvor angehangenen Totorial von FEMM.



In dieser Stellung (Magnetpole müssten noch abwechselnd dargestellt werden N S N) erfolgt die meiste Induktion.
Dabei kann der Spulenschenkel auch etwas weniger breit sein als der Magnet, denn die Flussdichte hat entlang der
roten Linie in Forum/cf3/modules/cback_mediam…3_1753.png
folgenden Verlauf.



6 Magneten könnten also wesentlich näher zum Zentrum gerückt werden. Die Spulen in Trapez bis Dreieckform auch.
Ergibt dann z.B. folgende Konstellationen:



(Ist der Entwurf für die Berechnungen in Beitrag #27)

Und Eko: "Eisenscheiben sind hier sehr schwer zu krigen". Da geht man zu einer Blechbude, die auch lasert, und bestellt es wie man braucht. Würde 1 Scheibe vielleicht 10 EUR kosten, gleich mit Löchern drin. Bei 15 breiten Magneten reicht 4mm Blech.

Hallo

Die Entwicklung geht ja weiter ! also 150 mm Durchmesser mit 5 Magnete im Kreis.
Darum alle gleich rum und nicht wie normal abwechselnt.
Der Rückschluß dann aussen an den Scheiben , oder noch besser Innen mit Eisenklötzen die aber genau passen müssen und nicht verstellbar wären wie äussere Segmente mit Langlöchern.

Gruß Aloys.

Hallo CHE,

So lange ich in Deutschland war Materialbeschaffung war kein Problem,hier gibt es keine Buden die so was machen,kein Schrottplatz.Um Scheiben zu bekommen musste ich in Zagreb reisen(Hauptstadt),ca 140 Km ,Bude finden die so was macht und bestellen.Nach ca 1 Monat,wenn ich GLück habe ,bekomme ich die 2 Scheiben.
Scheiben sind da aber noch nicht fertig.Müssen 100-Prozentig plan sein,so werden die beideseitig abgefräst,Werkstadt ist ca 18 km vom mir weit,wider warten und nach einige Tagen kommt Anruf,Scheiben sind fertig(Hengt von Arbeit die sie zur Zeit machen.).
So ist es hier mit Materialbeschaffung.So ist mir einfacher bei Aliex. Scheiben bestellen wenn sie solche haben,sind aber teuer.Lohnt sich ,bekomme sie innerhalb 2 Wochen, brauche nicht herum reisen und und betteln....Habe wider Frage:

Warum macht keine Scheibengeneratoren mit runden Magneten??Spulen für runden Magneten sind am kürzesten.Hier ist auf Culänge gedacht,Trapezspulen und Quadratische sind am längsten??

Noch etwas: rote Linien ; aktiv sind nur Lienien die 40mm lang sind,auserhalb ist keine Indukzion vorhaben,oder?

Denke das runde Spulen am besten werden?? Und was denken Sie über Arbeitspunkt??

Gruß

Ekofun.