Generator Eigenbau - Grundlagen und pauschale Angaben?

... ist immer besser als ... oder je mehr ... desto besser.

McMoneysack91

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Generator Eigenbau - Grundlagen und pauschale Angaben?

 ·  Gepostet: 16.01.2021 - 14:42 Uhr  ·  #57219
Liebe Freunde,

ich bin ein absoluter Laie in Sachen Generatoren, Leistung, Elektromagnetismus etc. Aber ich baue und bastle gerne. Und so möchte ich als kleines Projekt einen Generator bauen. Fragt bitte nicht, ob Gleich- oder Wechselstrom.

Der Generator soll eine vertikale Achse besitzen (etwa für eine vertikale Windkraftanlage). Nun komme ich auch schon zu den Fragen:

1. Ist es egal, ob ein Magnet an der achse befestigt ist und von Spulen (Stator) umringt ist, oder Spulen auf der Achse befestigt sind und von Magneten (Stator) umringt sind? Ich stelle mir vor, dass es zumindest finanziell günstiger ist, nur einen Magneten zu haben der sich dreht und außenrum dann die Spulen zu verbauen.

2. Wie viel von was? Ich habe viele schematische Darstellungen von Generatoren gesehen. Ein Magnet der umringt ist von drei Spulen (Stator) die 120° von einander entfernt stehen zum Beispiel. Wäre der Generator leistungsfähiger, wenn er umzingelt wäre von...keine Ahnung... 10 Spulen? 20? 100?

Bei YouTube habe ich mal eine Rotor-Stator-Kombi gesehen, bei der beide Parteien gut bestückt waren. Das heißt der Rotor war eine Scheibe an deren Rand sich etliche Spulen befanden (etwa 50, es waren wirklich etliche) und der Rotor verfügte über die gleiche Anzahl an Magneten. Also sagen wir mal Rotor 50 Spulen, Stator 50 Magneten. Oder umgekehrt Rotor 50 Magneten, Stator 50 Spulen. Wäre sowas leistungsstark? Oder würde nur ein Wert in die Höhe schießen wie etwa Spannung oder Stärke?

3. Wicklungen: Die Kupferwicklungen machen mir Kopfzerbrechen. Was ist für die Leistung verantwortlich? Die Anzahl der Wicklungen? Die Dicke des Drahts? Und macht es etwas aus, wenn die Wicklungen "auf einander liegen"? Ist mehr Wicklung = immer mehr Leistung?

Mein Ziel oder eher mein Wunsch wäre ein Generator, welcher nicht all zu schnell dreht (hohe Kräfte) sondern der schon bei geringen Drehzahlen brauchbare Leistung produziert. Da ich viel freie Fläche zur Verfügung habe, wäre gewährleistet, dass ich auch entsprechend weite Rotoren bauen würde, um das Ding in Gang zu setzen.

Ich wäre sehr verbunden, wenn die Antworten auch etwa in dem Schema

1...

2...

3...

kämen. Ich habe mich bereits durch einige Posts hier gewühlt und werde es selbstverständlich weiterhin tun.

Ich danke für jede Antwort im Voraus.

cerco

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Re: Generator Eigenbau - Grundlagen und pauschale Angaben?

 ·  Gepostet: 16.01.2021 - 18:30 Uhr  ·  #57222
Bitte mal die Arbeit von Che prüfen, und natürlich, hier haben Leute sogar schon Bausätze vorgelegt, Admin Menelaus fragen!

Nico2307

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Re: Generator Eigenbau - Grundlagen und pauschale Angaben?

 ·  Gepostet: 16.01.2021 - 19:16 Uhr  ·  #57224
Du solltest für dein Verständnis von induzierten Spannungen (Magnetismus und (Kupfer)Spulen) erst einmal etwas recherchieren.

Grobe Antworten auf deine Fragen:

1.) Ob der Stator aus Magnete besteht oder Rotor spielt technisch meiner Erfahrung nach keine Rolle.

2.) Es gibt hier im Forum Anleitungen für Scheibengeneratoren - da findest du auch Verhältnisse von Spulen zu Magnete. Es gibt viele verschiedene Varianten.
Natürlich wird ein PMA Generator leistungsfähiger je mehr Spulen und Magnete verbaut werden.
Hier kommen viele Variablen zusammen, z.B. Anzahl der Wicklungen je Spule, Draht Durchmesser, Reihen- oder Parallelschaltung der Spulen, stärke der Magnete, eisenloser oder eisenhaltiger Generator, Luftspalt zwischen Magnete und Spulen etc.

3.) Spannung wird vor allem von der Wicklungszahl je Spule beeinflusst (viele Wicklungen höhere Spannung). Beim Strom wird es etwas komplizierter. Lass mich ein Beispiel verrechnen:
Dein Windrad liefert dir 100W mechanische Leistung. Die wollen wir im Generator in elektrische Leistung umsetzen. Angenommen wir hätten einen perfekten Generator der ohne Verluste arbeitet. So könnten sich die 100W jetzt aus einer Vielzahl beliebiger Konstellationen aus Strom und Spannung zusammen setzen ( Leistung "W" = Spannung "U" × Strom "I")
1V × 100A = 100Watt
50V × 2A = 100Watt
.....
.....
.....
Gibt sinnvolle Kombis und weniger sinnvolle Kombis^^ ersteres ist natürlich absoluter Blödsinn ;)

Spannung lässt sich relativ schnell und leicht erzeugen. Strom aus einer Anlage zu ziehen braucht dann schon ein bisschen was an Kraft aus dem Wind.

Die einzelnen Komponenten (Generator, Windrad) einer WKA müssen gut aufeinander abgestimmt sein und vor allem zum Standort passen. Das ist nicht mal eben so wie sich ein paar PV Module aufs Dach zu legen.

MfG Nico

Che

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Re: Generator Eigenbau - Grundlagen und pauschale Angaben?

 ·  Gepostet: 16.01.2021 - 19:30 Uhr  ·  #57227
Da cerco auf meinen Eigenbau verwiesen hat: topic.php?t=6153
Ist aber nur Doppelscheibe geworden, da ich relativ kleine Magneten übrig hatte.
Sonst sicher Einscheibe empfehlenswert, mit Stummelachse für Autoanhänger.

Bei kleineren auch kleinere ähnliche Bauart (Präzisionslager z.B. von Maedler)

Innenläufer, mit Welle im Zentrum, sind auch möglich. topic.php?t=6299

NaturLover30

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Re: Generator Eigenbau - Grundlagen und pauschale Angaben?

 ·  Gepostet: 27.04.2021 - 18:24 Uhr  ·  #59558
Hallo McMoneysack91,
ich habe letztens einen interessanten Artikel zum Thema Generatoren gefunden, der mir als Neuling einen ganz guten Überblick gegeben hat.
Kann ihn dir ja mal hier verlinken. Vielleicht hilft dir das auch weiter, um Grundlegendes zu erfahren: [zensiert]
Grüße