Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

[Christian]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Matthias,

Ich gehe davon aus das das niemals jemand nachgeprueft hat.

durchaus möglich. Ich gehe übrigens davon aus, dass auch noch niemand das Gegenteil bewiesen hat.

Lass uns einfach abwarten, bis die Magnic Lights ausgeliefert sind. Dann können wir in Ruhe Messungen anstellen. Bis dahin sollten wir lieber überlegen, wie ein solcher Test aussehen müsste, damit das Ergebnis auch allseits akzeptiert wird.

Aber weniger als 50% ist logisch zwingend. Denn es muss 2x Strom erzeugt werden.

Auch wenn es logisch erscheint, so ist die Schlussfolgerung dennoch physikalisch falsch. Begründung siehe unten.

Zuerst in der Felge, dieser Strom ist ueber das Material Quasi kurzgeschlossen. Nun ist die Felge aber keine idealer Leiter sondern selbst gegenuber Kupfer, eher ein Schlechterer.
Also wird die Energie aus dem Kurzegeschlossenen Wirbelstromfeld in Waerme verwandelt.

Jedoch nur zu einem geringen Teil! Du musst unterscheiden zwischen der Leistung, die in einem Feld transportiert wird und den Verlusten, die bei der Felderzeugung anfallen. Hier sehe ich den wesentlichen Fehler in Deinen Überlegungen.

Da der Magnet nur durch das Wirbelsstromfeld angetrieben wird kann er nur allerhoechstens soviel mechanische Energie erhalten wie im Wirbelstromfeld induziert wurde. Da aber Verluste sowohl in der Felge als auch in im Generator auftreten muessen, besteht keine Chance einen Wirkungsgrad 50% zu erreichen.

Mit dem ersten Satz liegst Du richtig, mit dem zweiten jedoch nicht. Lass uns mal das Gedankenexperiment durchspielen, das ich Patrick weiter oben schon empfohlen hatte.

Ein Asynchronmotor und ein Synchrongenerator werden über die Wellen gekoppelt und das Leistungsflussdiagramm aufgestellt:

Ort	Leistung		Bilanz
Stator ASM	aufgenommen		100 %
Stator ASM	Kupferverluste	- 2 %	98 %
Stator ASM	Eisenverluste	- 2 %	96 %
Luftspalt ASM	übertragen		96 %
Rotor ASM	Aluminiumverluste	- 3 %	93 %
Rotor ASM	Reibungsverluste	- 1 %	92 %
Rotor ASM	abgegeben		92 %
Rotor SG	aufgenommen		92 %
Rotor SG	Reibungsverluste	- 1 %	91 %
Luftspalt SG	übertragen		91 %
Stator SG	Eisenverluste	- 1 %	90 %
Stator SG	Kupferverluste	- 1 %	89 %
Stator SG	abgegeben		89 %

Wenn man nun die Wicklung im Stator des Asynchronmotors durch eine mechanisch angetriebene Permanentmagnetanordnung ersetzt, ändert dies nichts am Leistungsfluss. Lediglich die Erregerverluste im Stator des ASM fallen dabei auch noch weg.

Diese Anordnung ist dann äquivalent zum Magnic Light. Die wirbelfeldbasierte Energieübertragung (Luftspalt/Rotor ASM) findest Du genauso wieder wie die zweifachen Leitungsverluste (Aluminiumverluste ASM, Kupferverluste SG). Dennoch wird ein Wirkungsgrad deutlich über 50 % erreicht. Ich habe dabei bewusst Beispielwerte aus dem Bereich größerer Maschinen gewählt, um das Prinzip zu verdeutlichen und die Aussage zu festigen, dass keine prinzipbedingte Grenze für den Wirkungsgrad von 50 % existiert.

Natürlich wird der ML-Dynamo diese Werte nicht erreichen. Wo er tatsächlich liegt, wird sich zeigen.

Du hast da was missverstanden.

Nein, wahrscheinlich nicht. Aber das klären wir besser im anderen Thread.

Gruß,

Christian

 

[Fabi]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Aber weniger als 50% ist logisch zwingend. Denn es muss 2x Strom erzeugt werden.
Zuerst in der Felge, dieser Strom ist ueber das Material Quasi kurzgeschlossen. Nun ist die Felge aber keine idealer Leiter sondern selbst gegenuber Kupfer, eher ein Schlechterer.
Also wird die Energie aus dem Kurzegeschlossenen Wirbelstromfeld in Waerme verwandelt. Aber nur durch dieses Feld wird der Magnet bewegt, und aus dieser verlorenen Energie, stammt die Bewegungsenergie, die in der Spule des Generators zum nutzbaren Strom umgewandelt werden koennte.
Da der Magnet nur durch das Wirbelsstromfeld angetrieben wird kann er nur allerhoechstens soviel mechanische Energie erhalten wie im Wirbelstromfeld induziert wurde. Da aber Verluste sowohl in der Felge als auch in im Generator auftreten muessen, besteht keine Chance einen Wirkungsgrad 50% zu erreichen.

Ich finde es immer wieder interessant, mit welcher Überzeugung du hier Dinge vorbringst, von denen du bei genauerem Hinsehen nur mäßig Ahnung hast.

Fangen wir mal mit einer normalen Wirbelstrombremse mit einem Permantentmagneten an. Die gesammte Brems-Leistung F*v wird dort in Wirbelstromverluste umgesetzt. Den Dynamo vereinfachen wir jetzt zu einer Wirbelstrombremse und vernachlässigen mal die Verluste beim Abheben und näherbringen der Magnetpole. Sei v die Geschwindigkeit der Felge mit v_l die Oberflächen-Geschwindigkeit des Magnetläufers. Dann ist die aufzubringende, mechanische Leistung F*v, die Verlustleistung F*(v-v_l) und die mechanische Leistung am Dynamo F*v_l. Wird der Dynamo jetzt so ausgelegt, daß die Spule den Magneten mit nur niedriger Kraft abbremst, ist F und damit auch das benötigte (v-v_l) klein. D.h. die "Schlupf"geschwindigkeit ist kleiner als die Arbeitsgeschwindigkeit. Damit sind also sehr wohl Wirkungsgrade über 50% möglich!

Du hast da was missverstanden. Es gibt einen vorgeschrieben Geschwindigkeits-Leistungs-Zusammenhang. Und diese vom Gesetzgeber geforderte Kurve ist nicht Linear. da sie bei 5Km/h mit 3V/1,5W beginnt bis 15Km/h bei 6V/3W erreicht und bis 30Km/h nicht ueber 7,6V erreichen darf, aber niemals uebr 9V ... muss im normalen Dynamo schon bei 15Km/h schon ueber 60% der erzeugten Energie intern vernichtet werden, die vorgeschrieben Kurve erlaubt keinen hoeheren Wirkungsgrad, sonst kaeme man bei 5Km/h ueber 100%. Da es aber bisher keine Theorie und auch keinen Beweis fuer ein Perpetuum Mobile gibt, weder als Energie-Quelle noch als Energie-Senke, bleibe ich weiter skeptisch und beharre auf dem Energie-Erhaltungssatz.

Wenn Du hier mit idealen 50% bei 5Km/h in die StVZO-Kurve gehst, dann wirst Du bei 15Km/h weniger als 16% haben und bei 50Km/h keine 7% Wirkungsgrad.
Da auch dieser Generator permanenterregt, also nicht regelbar ist, bleibt keine andere Wahl, als ihn optimal auf 5Km/h auszulegen und alle mit dem Geschwindigkeitwachstum auftretenden Ueberschuesse intern oder extern zu vernichten.

Auch dieser Unfug wird durch dein ständiges Widerholen nicht besser. Es gibt einen Unterschied zwischen Leistung und Wirkungsgrad. Ja, die Leistung der Dynamos ist begrenzt, ja der Wikungsgrad wird mit höherer Geschwinigkeit schlechter und geht für mehrere 100km/h gegen Null. Trotzdem beruht die Leistungsbeschränkung nicht auf dem sich verschlechternden Wirkungsgrad, sondern darauf, daß der Maximalstrom das Erzeugerfeld aufhebt. Das hat nichts damit zu tun, daß der Dynamo ein Klauenpolgenerator ist, sondern einfach damit, daß er permanent erregt ist. Dieser Knick in der Leistungskurve ist vorgeschrieben und *sinnvoll*. Was du anscheinen noch nicht begriffen hast ist, daß dem auch ein Knick in dem Drehmoment einhergeht. Dadurch verschlechtert sich der Wirkungsgrad (P_el/P_mech) sehr viel langsamer als du hier ständig darstellst. Das kann man auch bei allen nachlesen, die mal echte Messungen gemacht haben.

Das du inzwischen ins Feld führst, die Leistung würde von der Spannungsbegrenzung verbraten, zeigt wie wenig Ahnung da tatsächlich hast. Immerhin haben die selben Lichtanlagen jahrelang ohne diese Spannungsbegrenzer funktioniert.

Du hast das selbe Problem wie mit allen ungeregelten Fahrraddynamos,
nur eben zusaetzlich die Erschwerniss, das die Wirbelstrombremse immer dieselbe Energie vernichtet, wie maximal auf den Magenten uebertragen werden koennte, ich betone koennte, denn selbst wenn der Magent blockiert, bremst das Teil genauso. Die Wirbelstrombremse ist also immer an.

Auch das hast du ja schön verstanden. Ja, wenn der Magnet blockiert, hat man eine Wirbelstrombremse. Aber wie sollte den der Magnet blockieren? Richtig! Gar nicht! Der Leerlauffall sieht ganz anders aus: Der Magnet dreht sich ungebremst mit. Die Differenzgeschwindigkeit zwischen Magnet und Felge ist sehr klein und Bremskraft reicht eben aus um die Lagerreibung zu überwinden. D.h. die Konstruktion verhält sich im Leerlauffall günstig, wenn man von der Tatsache absieht, daß der Magnet eben trotzdem mitgedreht werden muss.

Florian

 

[Fanfan]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

der Wirkungsgrad muss ZWANGSweise unter 50% liegen. Denn 50% der Leistung verbleibt in der Felge als "Gegenkraft".
Da der rest ein normaler Dynamo ist, schätze ich den Wirkungsgrad auf 20-25%.

Eine Wirbelstromkupplung muss an sich nicht 50% der Energie vernichten. Wird durch irgendwelche Randbedingungen hier ein Schlupf von 50% erzwungen?


Viele Grüße,
Stefan

 

[Fabi]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Gibt es von deinem kleinen Model schon irgendwelche Messwerte? Leerlaufspannung oder Kurzschlussstrom in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit?

Florian

 

[mbi03]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Christian,

Lass uns einfach abwarten, bis die Magnic Lights ausgeliefert sind. Dann können wir in Ruhe Messungen anstellen. Bis dahin sollten wir lieber überlegen, wie ein solcher Test aussehen müsste, damit das Ergebnis auch allseits akzeptiert wird.

Hmmm ... ich hoffe sehr das ich mich irre. Nach meiner Praktischen Erfahrung und meiner Menschenkenntniss, ist eher nicht damit zu rechen.
Das ganze kommt zu sehr im Gewand einer "proletarisch-industriellen Blase" daher. Ich habe schon zuviele davon erlebt.
Rein statistisch irrte sich mein Baucgefuel ausserordentlich selten. Nur eine von ueber 200 solcher Unternehmungen die ich beobachten konnte wurde wirklich efolgreich.
29 duempeln auch noch nach 20 Jahren irgendwie vorsich hin und muessen 2 neue Investoren gewinnen um einen auszuzahlen, und versprechen auch im 21. Jahr wieder aufs Neue, nun endlich erstmalig wenigstens eine "rote Null", und die Schwarze dann im folgenden Jahr zu liefern. Der Rest der "Unternehmer" verschwand mit dem Geld der Investoren, klammheimlich von der Bildflaeche.

mfG
Matthias

 

[mbi03]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Christian,

Auch wenn es logisch erscheint, so ist die Schlussfolgerung dennoch physikalisch falsch. Begründung siehe unten.

Ich freue mich sehr ueber die anregende Diskussion, denn Starrsinn ist wirklich keine meiner Trupfkarten, und strengt mich wirklich sehr an.

Allerdings moechte ich Dich darauf hinweisen, das Dein Modell nicht so richtig passt.
Du weisst doch eigendlich, dass der Drehstrom-Assynchron-Motor mit Kurzschlusslaeufer, nur in einem ganz winzigen Momment, in dem beim Start die Drehrichtung festgelegt wird, wie ein Wirbelstrommmotor funktioniert, und der Wirkungsgrad dieser Motoren, waehrend des Anlaufens derartig untergrottig ist das meist sogar spezielle Anlaufschaltungen notwendig werden?

IMHO entsteht dort im Rotor, der ja in mehreren (rotierenden) Magnetfeldern vollstaendig eingeschlossen ist ein "quasistationaeres " Magentfeld das dann wenn der Motor die Hoechtgeschwindigkeit erreicht hat beinahe so wirkt, als wahren dort Magenten eingebaut. Und erst wenn dieser Zustand erreich wird entsteht der Wirkungsgrad den Du hier praesentierst.

Eigendlich ist der Kaefiglaeufer-Motor nichts weiter als ein normaler Buersten-Motor, bei dem der Erregerstrom nicht ueber Schleifkontakte sondern ueber einen Transformator in den Rotor uebertragen wird. Weil dieses Quasistationaere Feld wirklich existiert kann man auch jeden 0815-Drehstrommotor auch als Generator schalten.

Das ist bei jedem Dozenten fuer Elektrotechnik ein beliebtes Vorfuehr-Experiment fuer das erste Semester ... Klick Klack

Aber beide normalen Betriebsmodi dieses Motorentypes treffen hier in unserem Fall nicht zu.
Deshalb hinkt Dein Modell in meinen Augen derartig, das man es besser nicht herranzieht ...

Jedoch nur zu einem geringen Teil! Du musst unterscheiden zwischen der Leistung, die in einem Feld transportiert wird und den Verlusten, die bei der Felderzeugung anfallen. Hier sehe ich den wesentlichen Fehler in Deinen Überlegungen.

Ich denke das das kein Fehler ist, den das einmal in der Felge erzeugte Feld, ist ja ein Wegwerf-Produkt, da es nicht wie in der Asynchron-Maschine an den naechsten Pol weitergereicht wird.
Es existiert garantiert nicht mehr wenn die Felge eine Runde absolviert hat. Alle induzierten Stroeme und deren Folgen, exitieren nur dafuer das eine Kraft auf den Magneten ausgeuebt wird, und es ist in der Eingangsbetrachtung voellig irrelevant, ob er sich in der Folge dreht oder nicht, und sind laegt komplett in Waerme verwandelt wenn der Magnet
dieselbe Steller wieder erreicht hat. Das auf den Magenten ausgeuebte Momment wird nur von den wechselwirkungen beim erzeugen des Gegen-Magnetfeldes in der Felge erzeugt, das es hinterher noch einen kurze zeit weiterbesteht ist aber in unserem Fall irrellevant, und kann in diesem Setup nicht ausgenutzt werden.

Es ist bei der Wechselwirkung Felge Magnet eine reine Wirbelstrombremse, bei der die Gegenkraft nur rein zufaellig, zum erzeugen eines Drehmommentes benutzt wird.



mfG
Matthias

 

[Schnellstester]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Du weisst doch eigendlich, dass der Drehstrom-Assynchron-Motor mit Kurzschlusslaeufer, nur in einem ganz winzigen Momment, in dem beim Start die Drehrichtung festgelegt wird, wie ein Wirbelstrommmotor funktioniert, und der Wirkungsgrad dieser Motoren, waehrend des Anlaufens derartig untergrottig ist das meist sogar spezielle Anlaufschaltungen notwendig werden?

...

Ich denke das das kein Fehler ist, den das einmal in der Felge erzeugte Feld, ist ja ein Wegwerf-Produkt, da es nicht wie in der Asynchron-Maschine an den naechsten Pol weitergereicht wird.
Es existiert garantiert nicht mehr wenn die Felge eine Runde absolviert hat. Alle induzierten Stroeme und deren Folgen, exitieren nur dafuer das eine Kraft auf den Magneten ausgeuebt wird, und es ist in der Eingangsbetrachtung voellig irrelevant, ob er sich in der Folge dreht oder nicht, und sind laegt komplett in Waerme verwandelt wenn der Magnet
dieselbe Steller wieder erreicht hat. Das auf den Magenten ausgeuebte Momment wird nur von den wechselwirkungen beim erzeugen des Gegen-Magnetfeldes in der Felge erzeugt, das es hinterher noch einen kurze zeit weiterbesteht ist aber in unserem Fall irrellevant, und kann in diesem Setup nicht ausgenutzt werden.

Es ist bei der Wechselwirkung Felge Magnet eine reine Wirbelstrombremse, bei der die Gegenkraft nur rein zufaellig, zum erzeugen eines Drehmommentes benutzt wird.

und das nachdem sich 3 Leute Zeit genommen haben dir ausführlichst deinen Irrtum zu erklären.

Deshalb hinkt Dein Modell in meinen Augen derartig, das man es besser nicht herranzieht ...

Vielleicht solltest du einfach mal einen Grundlagenkurs besuchen und dein esothe...lektrisches Modell überdenken

 

[mbi03]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Stefan.

Eine Wirbelstromkupplung muss an sich nicht 50% der Energie vernichten. Wird durch irgendwelche Randbedingungen hier ein Schlupf von 50% erzwungen?

Da der "Schlupf" ja die alleinige Ursache fuer die (Dreh-)Momenterzeugung ist, findet bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit von Felge und Polrad, ja keine Induktion mehr in der
Felge statt, folglich fliesst dort auch kein Strom mehr, und ohne entsteht kein Magentfeld, und ohne das wirkt keine Kraft auf das Polrad.

Da das Polrad ja in beiden Systemen wirkt, Wirbelstrom-bremse und Synchrongenerator und beide gegen laufig wirken ....
Der Generator erreicht die maximale Leistung wenn wenn die Umfangsgeschwindigkeiten von Polrad und Felge gleich sind (Schlupf 0%).
Dabei wird aber kein Momment mehr aus der Felge in das Polrad uebertragen.

Die maximale mechanische Energieuebertragung findet aber nur bei stehendem Polrad statt. (Schlupf 100%)
Im Gegensatz zum Asynchrongenerator, wo ein einmal erzeugtes rotierendes Magnetfeld sich quasi selbst erhaelt und mit seinen Polen quasi einrasten wuerde, hast Du ja diesen Effekt, im Wirbelstrom-Getriebe eben nicht. die im Magnetfeld gespeichrte Energie wird mit der Felge aus dem Bereich der Magnetpole gedreht, und die dort gespeicherte Energie,
im Ohmschen Widerstand des Felgenmaterials verheitzt, ehe es wieder in den bereich des Magneten gelangt. Da der Energie-Erhaltungssatz meiner Meinung nach immer noch gilt,
muss die im Magetfeld gespeicherte Energie immer gleich der mechanisch uebertragenen sein. Waehrend die Mechanische Energie im besten Fall komplett in den Generator geht, ist die andere Haelfte, die im Magnetfeld gespeichert wurde, um mit dem Magneten zu wechselwirken, veloren .

mfG
Matthias

 

[mbi03]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo,

und das nachdem sich 3 Leute Zeit genommen haben dir ausführlichst deinen Irrtum zu erklären.

Mit einem absichtlich hinkendem Vergleich ? Ein Wirbelstrom-Getriebe/Motor hat numal von Haus aus einen untergrottigen Wirkungsgrad,
und ist eben schonmal vom Wirkprinzip eben etwas gaenzlich anderes, als ein Assynchron-Motor ...

Vielleicht solltest du einfach mal einen Grundlagenkurs besuchen und dein esothe...lektrisches Modell überdenken

Du kannst Dir die persoenlichen Uebergriffe gleich sparen, ich habe eine Anfaenger-Vorlesung und ein allgemeinverstaendlichen Lexikon-Eintrag gleich mit verlinkt.
Bitte Gehirn anschalten, die Quellen lesen und verstehen, dann nocheinmal posten.


mfG
Matthias

 

[Christian]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Florian,

Gibt es von deinem kleinen Model schon irgendwelche Messwerte? Leerlaufspannung oder Kurzschlussstrom in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit?

nein, ich habe damals nichts protokolliert. Mein "Proof-of-Concept" beschränkte sich darauf, eine Low-Current-LED zum Leuchten zu bringen.

Bei Bedarf kann ich jedoch am Wochenende gerne mal ein Fluke dranhalten. Versprich Dir aber nicht zu viel von dem Teil ...

Gruß,

Christian

 

[Christian]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Matthias,

Du weisst doch eigendlich, dass der Drehstrom-Assynchron-Motor mit Kurzschlusslaeufer, nur in einem ganz winzigen Momment, in dem beim Start die Drehrichtung festgelegt wird, wie ein Wirbelstrommmotor funktioniert, und der Wirkungsgrad dieser Motoren, waehrend des Anlaufens derartig untergrottig ist das meist sogar spezielle Anlaufschaltungen notwendig werden?

nein, das ist so nicht richtig. Wahrscheinlich hat Dich die eher unkonventionelle Verwendung des Begriffs "Wirbelströme" in die Irre geleitet. In der Tat ist der Anlauf einer ASM von einem wirbelstrombasierten Effekt namens "Stromverdrängung" geprägt. Hierbei wird der (im stationären Betrieb nahezu gleichmäßig über den Nutquerschnitt verteilte Strom) einseitig zum Nutkopf hin abgelenkt. Dabei erhöht sich der Stabwiderstand und es sinkt die Nutstreureaktanz. Darum ging es mir mit meiner Erläuterung jedoch nicht.

Ich zielte auf die Tatsache, dass eine ASM auch dann funktionieren würde, wenn die Leiter des Kurzschlusskäfigs nicht in Nuten eingebettet wären, sondern als dünne leitfähige Schicht durchgehend auf der Rotoroberfläche verteilt wären (Stromverdrängung spielt dann übrigens keine Rolle mehr). Dann wäre direkt augenfällig, dass Wirbelströme für das Rotorfeld verantwortlich sind. Gleiches gilt jedoch auch für den Fall eines normalen Käfigs, nur dass sich dabei die Wirbel nicht mehr frei bewegen, sondern in den durch die Stäbe "vorgegebenen Bahnen". Spätestens dann wird eigentlich auch nicht mehr von Wirbelströmen gesprochen, das Prinzip ist jedoch das gleiche.

Also - solange eine Relativbewegung (= Schlupf) zwischen dem Statorfeld und dem Rotor (nicht dem Rotorfeld!) herrscht, werden Spannungen im Käfig (oder einer ersatzweisen leitfähigen Schicht) induziert und es fließt ein (Wirbel-)Strom. Dieser ist dann zusammen mit dem Statorfeld verantwortlich für die Vortriebskraft. Fabi hat das weiter oben schon sehr anschaulich und richtig dargestellt.

IMHO entsteht dort im Rotor, der ja in mehreren (rotierenden) Magnetfeldern vollstaendig eingeschlossen ist ein "quasistationaeres " Magentfeld das dann wenn der Motor die Hoechtgeschwindigkeit erreicht hat beinahe so wirkt, als wahren dort Magenten eingebaut. Und erst wenn dieser Zustand erreich wird entsteht der Wirkungsgrad den Du hier praesentierst.

Bis auf die Tatsache, dass ein permanenterregtes Rotorfeld rotorfest ist (da sich die Magnete nicht auf dem Rotor bewegen) und ein ASM-Rotorfeld genau diese Eigenschaft nicht aufweist, liegst Du damit prinzipiell richtig. Ein geringer Schlupf ist essentiell für einen guten Wirkungsgrad. Große Asynchronmotoren haben einen Schlupf von unter 1 % und einen Wirkungsgrad von über 97 % - was nach Deiner Argumentation ja gar nicht möglich wäre, weil die Hälfte der Leistung ja schon im ("Wirbel"-)Feld des Rotors verloren ginge.

Aber beide normalen Betriebsmodi dieses Motorentypes treffen hier in unserem Fall nicht zu.

Wie kommst Du zu dieser Schlussfolgerung? Warum gehts Du davon aus, dass der Schlupf zwingend hoch sein muss (siehe auch den Kommentar von Fanfan)?

Ich denke das das kein Fehler ist, den das einmal in der Felge erzeugte Feld, ist ja ein Wegwerf-Produkt, da es nicht wie in der Asynchron-Maschine an den naechsten Pol weitergereicht wird.

In einer ASM werden die Felder nicht wirklich "weitergereicht", da sich das Rotorfeld (nicht der Rotor!) mit der gleichen Frequenz wie das Statorfeld dreht. Vereinfacht ausgedrückt: "Es befindet sich immer genau so viel Feld unter einem Pol, wie von ihm erregt wird."

Es ist bei der Wechselwirkung Felge Magnet eine reine Wirbelstrombremse, bei der die Gegenkraft nur rein zufaellig, zum erzeugen eines Drehmommentes benutzt wird.

So kann man es bei Bedarf durchaus betrachten. Aber selbst damit erklärt sich noch nicht, warum der Wirkungsgrad zwangsläufig unter 50 % liegen soll.

Gruß,

Christian

 

[Christian]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Matthias,

Die maximale mechanische Energieuebertragung findet aber nur bei stehendem Polrad statt. (Schlupf 100%)

ich würde bei Asynchronmaschinen den Begriff "Polrad" vermeiden, da er nur bei rotorfesten Feldern gebräuchlich ist, wie sie beispielsweise bei Synchronmaschinen - keinesfalls aber bei Asynchronmaschinen - auftreten.

Unabhängig davon - bei stehendem Läufer wird bei der ASM weder das größte Drehmoment übertragen, noch die größte Leistung (letztere wäre ja sogar null). Was meinst Du also mit "maximale mechanische Energieübertragung"?

Gruß,

Christian

 

[Fanfan]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo,

Da der "Schlupf" ja die alleinige Ursache fuer die (Dreh-)Momenterzeugung ist, findet bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit von Felge und Polrad, ja keine Induktion mehr in der
Felge statt, folglich fliesst dort auch kein Strom mehr, und ohne entsteht kein Magentfeld, und ohne das wirkt keine Kraft auf das Polrad.

Da das Polrad ja in beiden Systemen wirkt, Wirbelstrom-bremse und Synchrongenerator und beide gegen laufig wirken ....
Der Generator erreicht die maximale Leistung wenn wenn die Umfangsgeschwindigkeiten von Polrad und Felge gleich sind (Schlupf 0%).
Dabei wird aber kein Momment mehr aus der Felge in das Polrad uebertragen.

Die maximale mechanische Energieuebertragung findet aber nur bei stehendem Polrad statt. (Schlupf 100%)

Die beiden Grenzfälle sind soweit klar: Wenn ich keinen Schlupf habe, baut sich kein Magnetfeld auf, das ein Mitschleppen bewirken könnte, und wenn der Magnetrotor sich nichtg dreht, kann der Generator keinen Strom liefern.
Die Punkte, die nicht überschaue, sind folgende:
1) Wie groß wäre der Leistungsverlust, wenn sich der Magnetrotor leer mitdreht? Anders als bei der schlupffreien Wirbelstromkupplung baue ich da ja immer noch Magnetfelder in der Felge auf und ab.
2) Was für Folgen hat es, dass der Generator mehr oder weniger im Kurzschluss betrieben wird? Ergeben sich daraus irgendwelche Relationen zwischen den Leistungsflüssen Felge->Magnetrotor und Magnetrotor->Generatorspule?

Bei Punkt 2 würde ich aus dem Bauch heraus sagen, dass das grundsätzlich so ähnlich ist wie beim normalen Dynamo. Wenn der einen guten Kern (wirbelstromarm, magnetisch weich) und eine gute Wicklung (geringer ohmscher Widerstand bei den relevanten Frequenzen) hat, dann bremst der ja sowohl kurzgeschlossen als auch offen nur wenig, also sollte sich daraus keine besondere Randbedingung ergeben. Bei Punkt 1 würde ich Messungen sehen wollen, oder zumindest plausible Erklärungen dazu, wie sich die Abklingzeit der Wirbelströme zur Kontaktzeit zwischen Magnetrotor und Felge verhält und was für Auswirkungen das hat. Mit dem Energieerhaltungssatz kommt man da meiner Meinung nach nicht weit. Wenn der Wirbelstrom viel länger zum Abklingen braucht als der Rotor mit diesem Bereich der Felge wechselwirkt, dann baut man ja das Magnetfeld hinter dem Rotor aktiv wieder ab und gewinnt so einen Teil der Energie zurück.
Gedanklich steckenbleiben tu ich dabei an dem Punkt, dass dann die Felge den Magnetrotor deutlich abstoßen müsste und ein Überspringen des Rotors zum benachbarten Pol energetisch vorteilhaft wäre, und das auch bei unbelastetem Generator. So richtig große Lust, mich mit dem Thema zu befassen, habe ich eigentlich nicht, aber das wäre wohl nötig, um ernsthafte Aussagen über Grenzen des Wirkungsgrades machen zu können.


Viele Grüße,
Stefan

 

[RaptoRacer]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Mit einem Stück Kabelkanal, etwas Kupferlackdraht, einem radial magnetisierten Permanentmagneten und zwei Gleitlagerbuchsen wollte ich die prinzipielle Machbarkeit überprüfen.

Hi Christian,
könntest du das Ganze mal am Realen Beispiel zb an einem Laufrad zeigen, am Besten mit Video.

In welcher Richtung laufen die Feldlinien bei einem ''Radialen Magneten'. Ist dann ein Pol aussen und einer in der Mitte?
Vor allem wo bekommt man so eine Magneten her?

Tschö
René

 

[TimB]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

In welcher Richtung laufen die Feldlinien bei einem ''Radialen Magneten'. Ist dann ein Pol aussen und einer in der Mitte?
Vor allem wo bekommt man so eine Magneten her?

Nein, einer links, einer rechts, sonst würde es zu keiner Feldänderung bei Rotation kommen.
Kaufbar z.B. hier.

Gruß,

Tim

 

[mbi03]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Christian,
Die Eingangsvorlesungen Elektomaschinen sind bei mir ja schon lange her(33Jahre) aber trotzdem hat sich da sicherlich nichts wesendliches veraendert.

Das Magnetrad an der Felge ist zwar eine Asynchron-Maschine, aber es funktioniert als reine Wirbelstrom-Bremse.
Eben so wie der Kurzschluss-Laufer im Anlassmomment. Alerdings ist auch dort der Wirkungsgrad extrem mieserbel, und der Motor eher ein Heizkoerper.
Deshalb muss ein solcher Motor moeglichst schnell durch diesen Bereich gebracht werden, manchal sogar mit einer seperaten Ankerwicklung und Schleifringen,
als normaler Wechselstrommotor.

Hat er seinen normalen Betriebsbereich erreicht dann funktioniert er ueberwiegend als Transformator, d.h. wie ein gewoehnlicher Wechselstrommotor, bei dem die Erregerwicklung im Anker durch einen Transformator gespeisst wird.
Das habe ich mir nicht aus den Fingern gesogen, das ist einfach so. Selbst Wikipedia schreibt dazu:

dieser Animation[/URL]:

Und weil das so ist, kann man jeden X-Beliebigen Baumarkt-Drehstrommotor ganz wunderbar als robusten und einfach zu regelnden Drehstromgenerator verwenden.

Und genau dieser Effekt, der die Hauptfunktion der Drehstrom-Asynchronmotors ausmacht, findet bei dem ich nenne es mal Wirbelstrom-Reibrad-Getriebe
hier in unserem Fall eben nicht statt. Und deshalb kann man das eben nicht vergleichen. Zwar weden auch hier in der Felge solche kreisenden Stroeme erzeugt,
aber sie werden halt nur erzeugt und ueben entsprechend ihren Energieinhalt ein Momment auf den Magneten aus, aber dann sterben sie unter dem Energieverlust
eher als sie den Magneten wieder erreichen koennen. Waehrend sie beim Asynchronmotor sofort an den naechsten Pol weitergereicht werden, und dort nur wegen des Schlupfes, und der diversen Verluste, ein wenig(1-5%) aufgefrischt werden muessen, haben wir hier halt einen Verlust von 100% zu beklagen.

Und deshalb gilt eben der Energierhaltungssatz, das die mechanische Energie, die an den Magenten weitergereicht wird nur genausogross sein kann, wie die
die in den Magnetwirbeln gespeichert werden konnte, da diese aber zu 100% zu Waerme wird geht eben mindestens 50% verloren.

Leider ist Dein Versuchsobjekt sehr klein, und die wenigen Milliwatt die Dein Generator den Magneten bremst, wirst Du auf der Felge kaum nennenswert messen koennen. Aber wenn Du in den Bereich, eines normalen Fahrraddynamos kommst dann kann man das dann schon sicherlich messen.

Uebrigens ist das Generatorteil, als eisenloser Generator, recht hochwertig, und Du hast als Verluste ueberwiegend den Ohmschen, und den wegen des fehlenden Eisens recht geringen induktiven Widerstand ... die Groesse des Luftspaltes ist nur fuer die Maximalleistung massgebend , nicht aber fuer den Wirkungsgrad.
Bessere Ergebnisse fuer die Maximalleistung, braechte natuerlich ein Polrad aus mehreren gegeneinander gestellten Magneten ... aber das wurde an dem Dillemma des Wirbelstrom-Reibrades nichts aendern, denn die ueberwiegenden Verluste sind eben dort.

nein, das ist so nicht richtig. Wahrscheinlich hat Dich die eher unkonventionelle Verwendung des Begriffs "Wirbelströme" in die Irre geleitet. In der Tat ist der Anlauf einer ASM von einem wirbelstrombasierten Effekt namens "Stromverdrängung" geprägt. Hierbei wird der (im stationären Betrieb nahezu gleichmäßig über den Nutquerschnitt verteilte Strom) einseitig zum Nutkopf hin abgelenkt. Dabei erhöht sich der Stabwiderstand und es sinkt die Nutstreureaktanz. Darum ging es mir mit meiner Erläuterung jedoch nicht.

Und im Normalbetrieb ist dieser Effekt eher ein kleiner Parasit und nicht von Relevanz, und genau deshalb passt es eben nicht einen ASM im Wirkungsgrad mit unserem Wirbelstrom-Reibrad zu vergleichen.

Ich zielte auf die Tatsache, dass eine ASM auch dann funktionieren würde, wenn die Leiter des Kurzschlusskäfigs nicht in Nuten eingebettet wären, sondern als dünne leitfähige Schicht durchgehend auf der Rotoroberfläche verteilt wären (Stromverdrängung spielt dann übrigens keine Rolle mehr). Dann wäre direkt augenfällig, dass Wirbelströme für das Rotorfeld verantwortlich sind.

Nun wenn Du Dir mal die ausserordentlich geringe Spannung in diesen Wirbeln zu Gemuet fuehrst, dann wir Dir ganz schnell klar wie gewaltig die Stroeme werden muessen um ein wirksames Magnetfeld erzeugen zu koennen. Mit einer duennen Schicht kannst Du da garnichts erreichen.

Und wegen der so geringen Spannungen, bildet ja sogar der Leiterwiederstand einen wirksamen Isolator der den Strom in eine Kreisbahn einschlisst auch Ohne den Kaefig. Der Kaefig ist nur ein Hilfsmittel, um brauchbare Leiterquerschnitte trotz geringem Spalt zwischen Rotor und Statoreisen zu bekommen.
Und die Rotoren werden ja gegen Wirbelstroeme, auch im ASM, extra geblecht. Warum wohl?

Also - solange eine Relativbewegung (= Schlupf) zwischen dem Statorfeld und dem Rotor (nicht dem Rotorfeld!) herrscht, werden Spannungen im Käfig (oder einer ersatzweisen leitfähigen Schicht) induziert und es fließt ein (Wirbel-)Strom. Dieser ist dann zusammen mit dem Statorfeld verantwortlich für die Vortriebskraft.

Im Normalbetrieb, nur zum auffrischen des Quasisationaeren Feldes im Rotor, gegen die dort wirksamen ohmschen Verluste, ansonsten ist der ASM eher ein Transformator. Nur im Anlaufmomment braucht man den Wirbelstrom, um sich einen extra Anlasser zu ersparen.

Und nur dieses Anlaufverhalten, in dem der ASM einen schauerlichen Wirkungsgrad hat, hat er mit unserer Wirbelstrom-Rutschkupplung gemein.
Den Betriebs-Effekt(Tranformator) der den ASM so erfolgreich macht, den haben wir hier ja leider nicht.

Wie kommst Du zu dieser Schlussfolgerung? Warum gehts Du davon aus, dass der Schlupf zwingend hoch sein muss (siehe auch den Kommentar von Fanfan)?

Magentfelder die Deinen Magneten "mitnehmen" koennen, werden nur induziert, wenn eine Differenzgeschindigkeit zwischen Leiter und Magneten besteht.
Und die ist am groesten wenn sich das Rad dreht und der Magnet steht, und am kleinsten naehmlich 0 wenn beide dieselbe Umfangsgeschwindigkeit haben.
Eine Transformator-Effekt kannst Du ja nicht ereichen ... es ist ja kein weitere Pol da dem Du das Feld weitereichen koenntest, und kein Wechselstrom, mit dem Du darueber das Feld fuer den uebernachste Pol wieder auffrischen koenntest. Also KEINE ASM, sondern nur eine Wirbelstrombremse, die um so weniger Energie, bei gleichen Verlusten, uebertragen kann, je geringer der Schlupf wird ....

In einer ASM werden die Felder nicht wirklich "weitergereicht", da sich das Rotorfeld (nicht der Rotor!) mit der gleichen Frequenz wie das Statorfeld dreht. Vereinfacht ausgedrückt: "Es befindet sich immer genau so viel Feld unter einem Pol, wie von ihm erregt wird."

Doch genau das ist der Effekt im Betriebsmodus der ASM schau Dir die Animation an die ich weiter oben verlinkt habe, das Magnetfeld ist Quasistationaer
zum Rotor und wirkt im Idealfall wie ein mit Permamanentmagneten bestueckter Rotor. Nur durch die Ohmschen, die Induktiven, und die Eisenverluste
rutscht es immer ein wenig nachinten ... Waehre das nicht so koennte man ja den ASM nicht als Wechselstromgenerator betreiben.

So kann man es bei Bedarf durchaus betrachten. Aber selbst damit erklärt sich noch nicht, warum der Wirkungsgrad zwangsläufig unter 50 % liegen soll.

Reine Logik?
Um Leistung(Arbeit pro Zeit) zu uebertragen brauchst Du Drehzahl und Drehmomment.
Mit dieser Konstuktion hast Du bei geringem Schlupf, also hoher Drehzahl, kaum Drehmomment.
Zwar viele Portionen Arbeit, pro Zeit, aber halt fast nix drinn.
Bei maximalem Schlupf, zwar ein hohes Drehmomment, aber keine Drehzahl.
Zwar eine groessere Portion, aber eben nur eine Kelle und das wars.
Das Optimum wird sich eben in der Mitte einstellen.

Weil ja in der Spule des Generators, im Idealfall nur dieselbe Energie erzeugt werden kann, wie man zum Mitnehmen des Magneten in der Felge zum (bremsen/mitnehmen) des Magneten verheizen muss ... verheizt Du in den Wirbelstroemen nix, wird der Magnet nicht bewegt und Du kannst keinen Strom erzeugen
und erzeugst Du viel Strom wird dein Magnet-Rotor vom Generator stark gebremst und muss viel Strom in der Felge induzieren, um weiter mitgenommen zu werden.

Das Rad vermittel zwischen einem stehenden Leiter und einem sich bewegenden. und wird sich so drehen das in beiden dieslbe Energiemenge induziert wird.

Der Energie-Erhaltungssatz gilt auch hier, waehre das nicht so dann waehre das Teil ein Perpetuum Mobile.

mfG
Matthias

 

[Christian]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo René,

könntest du das Ganze mal am Realen Beispiel zb an einem Laufrad zeigen, am Besten mit Video.

ich kann versuchen, das fürs Wochenende einzuplanen. Allerdings habe ich keinen Youtube-Account, daher müsste jemand anderes dann das Video hochladen.

Vor allem wo bekommt man so eine Magneten her?

Die erhältst Du bei supermagnete.de (sind genau die von Tim verlinkten). Die Sinterbuchsen kommen von Conrad und passen ohne weitere Bearbeitung in die Magnete (einen Link habe ich gerade nicht parat, dürfte aber leicht im Webshop zu finden sein).

Ich gebe nochmals zu bedenken, dass dieser Aufbau lediglich als Spielerei/Experiment taugt, nicht aber für eine ernsthafte Beleuchtung.

Gruß,

Christian

 

[Christian]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Matthias,

ich komme gerade von einer Weihnachtsfeier und kann daher nur kurz antworten.

Doch genau das ist der Effekt im Betriebsmodus der ASM schau Dir die Animation an die ich weiter oben verlinkt habe, das Magnetfeld ist Quasistationaer zum Rotor und wirkt im Idealfall wie ein mit Permamanentmagneten bestueckter Rotor.

Schau bitte nochmal genau hin (Klick). Die Feldlinien bewegen sich sehr wohl relativ zum Rotor! Die Analogie mit den ortsfesten Permanentmagneten ist daher falsch und auch Deine Theorie vom "Weiterreichen" kippt damit.

Da somit große Teile Deines Beitrags zwangsläufig obsolet sind, macht eine Detailanalyse vermutlich nur noch eingeschränkt Sinn?!

Bitte antworte doch auch noch kurz auf meine Frage aus #32. Wie kommst Du zu der Annahme, dass die maximale mechanische Energieübertragung bei stehendem Polrad/Rotor stattfindet?

Gruß,

Christian

 

[mbi03]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Christian,

Schau bitte nochmal genau hin (Klick). Die Feldlinien bewegen sich sehr wohl relativ zum Rotor! Die Analogie mit den ortsfesten Permanentmagneten ist daher falsch und auch Deine Theorie vom "Weiterreichen" kippt damit.

Nun Du bist der Deutsch-Muttersprachler, und deshalb muesstest Du doch besser verstehen was mit "quasistationaer" bezeichnet wird.
Also nur beinahe, oder ueberwiegend stationaer.

Und genau DAS zeigt die Animation ganz deutlich, das Feld verrutscht nur ganz langsam auf dem Rotor. Der Rotor eines ASM dreht sich ~75x ehe die (elektro)Magneten auf dem Rotor, eine Runde rumgerutscht sind ... folglich ueberwiegt das weiterreichen der Felder, den Neuaufbau bei weitem.

Im Normalbetrieb ist der Wirbelstromeffekt, der fuer diesen Schlupf verantwortlich ist, sehr gering ... was nicht heisst das er nicht da waehre, aber er ist eben unbedeutend
(und obendrein Wirkungsgradvermindernd/schaedlich) und wird darum gern vernachlaessigt.

Da somit große Teile Deines Beitrags zwangsläufig obsolet sind, macht eine Detailanalyse vermutlich nur noch eingeschränkt Sinn?!

Nur weil Du einen nur zum Selbstanlauf gern hergenommenen Nebeneffekt zur Haupsache erklaeren moechtest? Nein das waehre ja schraeg diskutiert.

Im Stand, im Momment des Anlaufens ueberwiegt der Wirbelstromeffekt, und der Wirkungsgrad ist dabei und dadurch erwiesenermassen so grottenschlecht, dass grosse Motoren dadurch das Stromnetz, und auch ihre mechanischen Komponeten ueberlasten wuerden, und mit einer seperaten Anlasserwicklung ueber gewoehnliche Kollektoren/Schleifringe angelassen werden muessen.

Und deshalb passt ein ASM allerhoechstens solange der Wirbelstomeffekt beim anlaufen noch ueberwiegt, dazu den schlechten Wirkungsgrad von Wirbelstrom-Maschinen zu bestaetigen.

Bitte antworte doch auch noch kurz auf meine Frage aus #32. Wie kommst Du zu der Annahme, dass die maximale mechanische Energieübertragung bei stehendem Polrad/Rotor stattfindet?

Gerne auch zum wiederholten Male, wichtig fuer die Kraftuebertragung, ist die Differenzgeschwindigkeit zwischen Magnet und Felge.
Steht der Magnet vor der drehenden Felge, dann ist die Differenzgeschwindigkeit zwischen Magnet und Felge MAXimal hoch ... und damit das auf dem Magneten wirkende Drehmoment maximal.
Dreht sich der Magnet mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Felge ist die Differenzgeschwindigkeit NULL, und es wird kein Drehmmoment mehr uebertragen.

Dieser Zusammenhang ist sehr linear und das wird sowohl in linear anzeigenden Wirbelstromtachometern, aber auch in Wirbelstromkupplungen (zum begradigen von Drehmmomentkennlienien) praktisch angewendet.

In Deinem Setup, hast Du noch ein weiteres Problem, die Feldstaerke ist auf dem Umfang deines Polrades sehr ungleichmaessig verteilt.
So dass Du nur auf ca.30% des Umfanges einen nennenswerte Kraftuebertragung bekommen kannst, und auf den restlichen 75% so wenig dass es wohl eher nur fuer einen "Notanlauf" ausreicht und die Massetraegheit Deines Magneten diesen Bereich im Leistungsfall ueberbruecken muss.

mfG
Matthias

 

[Christian]

AW: Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

Hallo Matthias,

[...] das Feld verrutscht nur ganz langsam auf dem Rotor.

prima! Stimmst Du damit auch zu, dass das Rotorfeld synchron mit dem Statorfeld umläuft (siehe #31)? Was dann natürlich unmittelbar bestätigen würde, dass sich das Rotorfeld nicht unter dem rotierenden Statorpol herausdrehen kann - und somit auch nicht von Pol zu Pol weitergereicht wird.

Im Normalbetrieb ist der Wirbelstromeffekt, der fuer diesen Schlupf verantwortlich ist, sehr gering ... was nicht heisst das er nicht da waehre, aber er ist eben unbedeutend (und obendrein Wirkungsgradvermindernd/schaedlich) und wird darum gern vernachlaessigt.

Ja, richtig - wobei man sicherlich darüber diskutieren kann, ob der Wirbelstrom den Schlupf verursacht oder umgekehrt.

Nur weil Du einen nur zum Selbstanlauf gern hergenommenen Nebeneffekt zur Haupsache erklaeren moechtest? Nein das waehre ja schraeg diskutiert.

Nein, das war nicht meine Absicht. Ich ging davon aus, dass sich Deine Schlussfolgerungen in großen Teilen darauf stützen, dass das Rotorfeld (absolut) ortsfest ist.

Aber wie ich Deiner Argumentation entnehmen kann, sind wir uns mittlerweile ja ohnehin einig, dass das Funktionieren der Asynchronmaschine über den gesamten Betriebsbereich mit Wirbelströmen erklärt werden kann. Im Falle des Anlaufs sind diese hoch und der Wirkungsgrad ist eher schlecht - im Falle des Nennbetriebs sind sie niedrig und der Wirkungsgrad ist eher gut.

Was lediglich offen bleibt, ist die Frage nach dem tatsächlichen Schlupf und Wirkungsgrad des ML-Dynamos. Die Tatsache, dass das Teil mit dem Begriff "Wirbelstrom" in Verbindung gebracht wird, bedeutet offensichtlich in diesem Sinne zunächst einmal nichts.

Steht der Magnet vor der drehenden Felge, dann ist die Differenzgeschwindigkeit zwischen Magnet und Felge MAXimal hoch ... und damit das auf dem Magneten wirkende Drehmoment maximal. Dreht sich der Magnet mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Felge ist die Differenzgeschwindigkeit NULL, und es wird kein Drehmmoment mehr uebertragen. Dieser Zusammenhang ist sehr linear und das wird sowohl in linear anzeigenden Wirbelstromtachometern, aber auch in Wirbelstromkupplungen (zum begradigen von Drehmmomentkennlienien) praktisch angewendet.

Dass Wirbelstrombremsen streng lineare Kraft- bzw. Drehmomentkennlinien hätten, wäre mir neu (siehe z.B. hier) und auch die Drehmoment-Drehzahlkennlinie einer Asynchronmaschine spricht da eine andere Sprache (schau hierzu am besten mal in das von Dir verlinkte Vorlesungsskript). In beiden Fällen ist die Kraft bzw. das Drehmoment nicht im Falle der höchsten Drehzahldifferenz zwischen Magnet (bzw. Drehfeld) und Felge (bzw. Rotor) maximal, sondern bei einer geringeren Drehzahldifferenz.

In Deinem Setup, hast Du noch ein weiteres Problem, die Feldstaerke ist auf dem Umfang deines Polrades sehr ungleichmaessig verteilt.
So dass Du nur auf ca.30% des Umfanges einen nennenswerte Kraftuebertragung bekommen kannst [...]

Ja, mir ist bewusst, dass die Kopplung eher mäßig ist - was ich durchaus als Nachteil des ML-Dynamos anerkenne. Dies berührt aber eher die Ausnutzung des Systems und nicht unmittelbar den Wirkungsgrad.

Gruß,

Christian