Neuer Dynamo

AW: Neuer Dynamo

Hallo,
panicmechanic schrieb:
Man kann auch sehen, warum ich keine Angst haben muß, den Generator bauen zu müssen: das Teil würde mit Nabenkörper etwa so groß wie ein BionX-Motor, alllein die Magnetscheibe hat 18cm Durchmesser. Es sind 32 St. 20x5mm-Magnete verbaut, das sind 384g, dazu 80m Kupferdraht 0,7mm, das sind nochmal 275g. Nebenbei bemerkt, sind da schon 50€ ausgegeben nur für diese Teile, und zu extrem günstigen Konditionen gerechnet.
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Es geht ja auch um eine Nummer kleiner, aber ganz nebenbei auch ein BionX-Motor passt in ein 20" Rad ...
Und diskutiert wurde ein Nabendynamo knapp unter 200Euronen ...

Jetzt hat das Ding aber einen Ladebeginn für einen 12V-Akku bei 240 U/min, also selbst im 20"-Laufrad tut sich unter 22km/h nichts.
Drehzahl erhöhen geht nicht ohne Getriebe, also muß die Polzahl oder die Windungszahl erhöht werden.
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Der LightSpin bringt bei 15Km/h auch nur 2,96W an 6V also erfuellt er wirklich nur dank Messtolleranz die gesetzgeberischen Forderungen.
Das ist aber auch vollig ausreichend bei 25Km/h macht er ohne Muehe 12V/5W und bei meiner normalen Reisegeschwindigkeit sind reichlich 7W vorhanden ...

Fuer 90% aller Anwender waehre das schon ausreichend ... das schoen daran ist, ohne Polgeruckel ... und ohne Leerlaufverluste ... und ohne Wirkungsgradeinbrueche

Größere Polzahl heißt kleinere Magnete (-> weniger Magnetkraft, Leistung sinkt)
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wie gesagt geradeso 3W bei bei 15Km/h reichen ... aber es gibt auch Nabendynamos, die werden dann fuer Nicht-Beleuchtungszwecke deklariert, die bringen nur 2,4W und mit einem anstaendigen Lader tut es das auch ...
oder noch nen größeren Teller bauen .... von ein paar Watt einen Generator im Format eines 20"-Vollscheibenrades
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Ja sowas gibt es auch schon ... da werden die Magnete in die Speichen geschraubt ....
Aber wie gesagt, wir brauchen auch keine 15W bei 15Km/h ... 5-7W in einem Trike oder VM gerechten Geschwindigkeits-Mix sind doch erstmal voellig ausreichend.

Die Windradfraktion setzt auf Eisenlose, weil viele kleine Windräder Anlaufprobleme haben und die oft vorherrschenden schwachen Brisen mit einem polfühligen Generator nicht nutzen könnten.
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Eben, und auch am Fahrraddynamo ist das Polgeruckel laestig ... beim Seitenlaufer macht es sogar 90% aller Probleme besonders bei Dreckwetter ..

... leidet gerade kräftig unter der Vervierfachung der Neodympreise innerhalb eines Jahres.
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Der LightSpin hat auch nur Ferrit-Magnete, auch dort gibt es Fortschritte ...

Die Katze beißt sich also wiederholt in den Schwanz, Schmidt hat Recht und ich das Wochenende frei :p
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Ja man kann Probleme aber auch SUCHEN und das dann Skepsis nennen ...
Schoenes WE

mfG
Matthias
 
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Hallo Matthias,
als vor Jahren der LightSpin angekündigt wurde habe ich einige Mails mit dem Entwickler ausgetauscht.
Eines der größten Probleme war es den Dynamo auf die geforderten Deutschen Vorschriften zu drosseln.
Mehr Leistung hätte kein Problem dargestellt.

Der neue Dynamo wird auf der Eurobike vorgestellt. Dann soll es auch einen Test vom Lichttechnischen Institut Karlsruhe geben.
Ich denke eine Fa. die solch ein hochpreisiges Produkt auf den Markt bringt hat sich vorher mal die Konkurenz von "innen"! sehr genau angesehen.
Olaf Schulz ist auch bei SuperNova bekannt. Evtl. weiß der ja schon mehr...

schönes WE
und
GOOD BIKE
 
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Naja, dass die Werte nicht für einen Nabendynamo gedacht sind, kann man der Konstruktion nicht zum Vorwurf machen. Wenn man die Magnete auf 15mm Durchmesser verkleinert und nur 6 Pole vorsieht sollte das schon fast in eine reguläre Nabendynamo-Nabe passen. Der Shimano-Dynamo, der hier auf meiner Werkbank liegt hat 6.6 cm Aussendurchmesser - also wohl ca. 6cm innen. Wicklungszahl müsstem man dann entsprechend anpassen und dann mal schauen, ob man, das mit der nötigen Drahtdicke hineinbekommt.

Was mir an der Konstruktion viel weniger gefällt, ist die Tatsache, dass der Rotor - der ja dann zum Stator würde - nicht mehr demontiert werden kann.

Wie wäre es den stattdessen mit einem Scheiben"läufer"generator. Stab bzw Scheibenmagnete koaxial an der Nabe und dazwischen ein Stator mit Spulenschlaufen im Blumen-Design?

Fabi, der leider immer noch nicht verstanden hat, wie der Klauenpolgenerator mit einer koaxialen Spule funktionieren soll.
 
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Wieso nicht einen Dynamo in zwei Teilen, der Scheibenbremsbefestigungen nutzt? Den könnte man als Scheibe mit großem Durchmesser konstruieren, und man hätte mMn eine große Kundschaft, weil Leute ihre Disc-Systemlaufradsätze nachrüsten könnten.

Problem wäre halt dass es zweigeteilt ist, und man überlegen muss, ob man den Laufradausbau irgendwie einfach realisieren kann. Vorteil wäre natürlich eine hohe Präzision der Befestigungen, man könnte evtl. den Spaltabstand (und damit doch auch teilweise den Wirkungsgrad?) justierbar gestalten. Man spart sich das gesamte Lagergedöns.
 
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Wenn der Luftspalt so eng wird, dass der Wirkungsgrad deiner Idee in annehmbare Regionen geht, hat man wieder ein Verschmutzungsproblem.
 
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Andererseits kann man ihn ja so gestalten, dass man gerade diesen Spalt gut erreichbar putzen kann, wenn man die beiden Teile trennt.
 
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Dieser eisenlose Generator hat mich angetan! Ich habe bei diesem Forum einiges gelesen und wenn man dort liest, kann man sehen, dass dieser nur ein Test war, wo noch Platz für Spulen vorhanden ist, die Magneten waren "nur" N33 und die Luftspalte relativ groß und unregelmässig ausgefallen ist. Schwierig ist die Gestaltung der Spulen (Der Konstrukteur, "Bernd" empfiehlt lieber U-Spulen in Verbindung mit viereckigen Magneten, wegen der Montage auch) und beim Endprodukt könnte die Lagerung knifflig sein (absolut kein Spiel und genau zentriert). Aber ich denke, es lohnt sich es weiter zu verfolgen.
Eine Frage hätte ich, kann man Aluminiumdraht für die Spulen benutzen? Eine schnelle Suche zeigt positive Ergebnisse, aber es hat sicher irgendwelche Nachteile: Preis? Schlechte Formbarkeit? Vorteil wäre das Gewicht, natürlich.
Grüße,
Cumulus
 
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Fabi schrieb:
Fabi, der leider immer noch nicht verstanden hat, wie der Klauenpolgenerator mit einer koaxialen Spule funktionieren soll.
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Ok, ich hab's geschnallt. Die Magnete sind aussen am Nabenkörper befestigt. Je ein Magnet geht auf eine Klaue; die eine Polarität alle auf die Klauen nach links, die anderen nach rechts. Von da wird das Magnetfeld durch die Spule geleitet. Bewegt sich die Nabe einen Magnet weiter wird der gesammte Magnetfluss umgepolt. D.h. man hat eine ziemlich grosse Spule, durch die ale Magnetfeldlienien hindurch gehen und die sehr oft pro Umdrehung umgepolt wird. Wenn ich mir die selbstgedrehten, eisenlosen Generatoren in dem Windmühlenforum so anschaue, habe ich Zweifel, ob man da einen Generator in eine normales Dynamo-Naben-Gehäuse bekommt.

@mbi03: Schlag doch mal ein eisenloses Generator-Layout vor. Muss ja noch nicht 100%ig sein, aber halt auch keinen Faktor 10 von akzeptablen Werten weg.

Fabi
 
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Cumulus schrieb:
Aluminiumdraht für die Spulen?
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Shimano verwendet den angeblich in seinen teureren Dynamos. Hier kannst Du mehr darüber lesen. Das Gewicht wird mehr als das angegebene Drittel der Kupferspule betragen, denn beim Nabendynamo ist der Spulenraum vorgegeben, die Spule kann nur nach außen größer werden. Und außen liegen die längsten Windungen, daher nimmt die Drahtlänge (und damit der Widerstand) überproportional zu. Zum Ausgleich mußt Du beim Drahtquerschnitt mehr addieren, als das Verhältnis der Leitfähigkeiten zuerst vermuten läßt.
Du wirst also gegenüber der herkömmlichen Dynamospule mit ihren etwa 100g nur etwa 50g einsparen, wenn Du die gleichen Leistungswerte erzielen möchtest.
Die Klauenpoldynamos haben oft noch genug Platz im Wicklungsraum, ein eisenloser müßte mit Aludraht noch größer werden, wenn man nicht sowieso noch Lücken zwischen den Spulen auffüllen kann.
 
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Danke Panicmechanic!
50% ist ja nicht schlecht, da die Spulen einen guten Anteil vom Gesamtgewicht ausmachen (beim eisenlosen Generator). Mal sehen, ob ich in der nächsten Zeit etwas experimentieren kann, interessant ist es allemal!
Grüße,
Cumulus
 
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Ich würde erstmal schauen, dass du ein Design hinbekommst, das überhaupt als Fahrraddynamo brauchbar ist. Dann kann man immernoch versuchen, das Gewicht zu optimieren. Nichts schadet mehr als zu frühe Optimierung. Ich könnte mir vorstellen, dass man das Gewicht des Kupfers gerne in Kauf nimmt, weil der Platz bei einem Nabendynamo eh schon so stark beschränkt ist.

Fabi
 
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Hallo Fabi,
ja, das wäre auch meine Vorgehensweise. Das mit dem Aluminium war so ein Gedanke, da bei dem eisenlosen G. soviel Gewicht als Spule kommt. Und es gibt Entwürfe wo man mehr Magneten oder mehr Spulen hat, zu wissen, dass man eventuell die Spulen leichter bauen kann erlaubt erstmal auch einige davon zu überprüfen (und nicht von vornherein ausschliesst). Da sind einige Parameter an die man spielen kann, gar nicht so einfach...
Aber ja, ich würde auch erstmal mit Kupfer arbeiten, da kommen auch einige Schwierigkeiten noch dazu wenn man Alu nimmt (Formbarkeit, Anschlüsse...).
Grüße,
Cumulus
 
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Hmm, ich sehe gerade das im Modelbau gerne CD-Rom-Motoren umgerüstet werden. Die machen da ordentliche Magnete und neue Wicklungen rein. Als Seitenläufer, müssten die Wicklungen eigentlich schon hinkommen. Der Motor, den ich hier rumliegen habe, macht bei 700 U/min (mehr bringt mein Akkuschrauber nicht) 0.25V auf einer von drei Phasen. Das sollte als Seitenläufer eigentlich schon langen (15km/h / (0.025m * pi) ~= 3200 U/min). Ordentliche Magnete kann man da auch noch reinbauen. Durchmesser der Glocke ist 25mm, Höhe ohne die herausstehende Achse 16,5mm, aber evtl will man oben auch noch ein zweites Lager haben. Wiegt samt überflüssigem Trägerblech unter 40g.

Ist dann aber halt weder ein Nabendynamo noch eisenlos. Und über die elektronische Regelung müsste man sich auch nochmal unterhalten.

Fabi
 
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2,7V an 10Ohm bei ca. 5000U/min (niedrigeste Stufe meines Dremels ~ 22.5 km/h) - also nur 0.73W an der einen Phase. Das allerdings noch ohne vernunftige Magnete. Ein Motor mit 30 bis 35mm Durchmesser sollte also locker ausreichen.

Fabi
 
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Ja, kann man benutzen. Der elektromagnetische Effekt spricht vom Leiter im Magnetfeld, aus was der Leiter gefertigt wird, ist egal. Der spezifische Widerstand ist etwas höher (http://de.wikipedia.org/wiki/Spezifischer_Widerstand#Einteilung_von_Materialien). Hochspannungsleitungen sind Auudrähte um Stahldrähte geseilt - Kupfer wäre hier zu schwer. Je nach Legierung ist der Draht u.U. auch spröde, ihn an andere Drähte anlöten wegen der Oxidschicht schwerer, und ich wüsste jetzt nicht, wo ich zum Spaß Aludrähte herbekomme - Kupfer hat jeder Baumarkt.
 
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Ja, die Scheiben-Motoren sehen gut aus. Allerdings passen sie von der Form nur schlecht zu einer Dynamonabe, wenn man nicht ein ganzes Packet an Scheiben verbauen will. U.U. ist es einfacher einen Glockenanker zu verwenden. Dann könnte man die Magnete aussen anbringen. In die Glocke sollte dann aber ein mitdrehender Eisenkern oder aber Magnete hineinragen. Das sollte sich aber montagetechnisch machen lassen. Die Glocke sollte wie in dem Wikipediabild komplett mit Kupfer ausgefüllt sein. Die drei oder vier Phasen könnte man dann per Gleichrichter zusammenschalten. Jetzt bräuchte man am besten ncoh einen passenden Motor zum ausschlachten...

Fabi
 
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Fabi schrieb:
Ja, die Scheiben-Motoren sehen gut aus. Allerdings passen sie von der Form nur schlecht zu einer Dynamonabe, wenn man nicht ein ganzes Packet an Scheiben verbauen will.
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1 Scheibe reicht.

Fabi schrieb:
U.U. ist es einfacher einen Glockenanker zu verwenden.
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Hast schon mal angesehen, wie schnell der für 6V drehen müsste? Und wie schnell Du auf dem Rad dann bist?


Jetzt bräuchte man am besten ncoh einen passenden Motor zum ausschlachten...
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Faulhaber oder Maxon, in der Bucht oder beim Modellbauflohmarkt. Sind schöne Teile, hab 5 Stück in der Kiste, helfen aber als Dynamo nichts (oder du brauchst ein Getriebe)
 
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