Einfacher Selbstbaudynamo (Prinzip "Magnic Light")

@MoinMoin: Nicht persönlich nehmen. Ist doch ein geflügelter - und beileibe nicht bös gemeinter - Spruch (nicht nur) unter Technikern, den sich jeder schon mal hat anhören müssen. Ich rufe ihn mir manchmal selbst zu. :LOL:
 
ja, wenn ich jetzt sauer wäre, dann würde ich denken"na, sicher gibt es irgendwo im Internet irgendwas" Aber sowas sagt man nicht! Werde doch mal konkret und mach einen konstruktiven Vorschlag! Welche Wicklung schlägst du vor?
 
@MoinMoin ich könnte noch mit einem Oszi zur Hilfe anbieten, befürchte aber dafür auf der anderen Seite von Deutschland zu wohnen. Moin Moin klingt jetzt für mich eher nach Nordseeküste.
 
RaptoRacer schrieb:
scheint ja doch nicht alles so einfach zu sein!
Jetzt wäre mal interessant wie MagnicLight das macht!
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Du hast damals doch das Video von @Christian hier eingestellt, was das Funktionsprinzip des Magnic Light Generators richtig wiedergibt. Gut, deren Magnetrotor hat mehr Pole, die Wicklung vermutlich mehr Windungen, aber sonst ist sein Demonstrationsmodel identisch aufgebaut. Die Leistung, die man einem so konstruierten Generator entnehmen kann, ist allerdings durch den langen Weg der Feldlinien durch die Luft und dem hohen Innenwiderstand der Spule, stark limitiert. Die Idee die Magnete stirnseitig am Polrad anzuordnen, bietet daher größere konstruktive Freiheiten und ermöglicht so einen leistungsfähigeren Generator.
Wie du ja weiter vorne gesehen hast, bin ich mit meinem ersten Prototypen gescheitert. Ich hab danach aber nicht aufgegeben, sondern einen 2. Generator konstruiert und gebaut, der auch tatsächlich funktioniert. Bevor ich jetzt lange rumschreibe, wie der gemacht ist, zeige ich lieber ein paar Bilder.
IMG_0187-pic.jpgIMG_0188-pic.jpgZu sehen sind 2 Zehnpolige Rotore, der hintere davon mit Rückschlußring. Dazwischen sitzt der Stator mit 10 Spulen zu je 95 Windungen.
Durchmesser=40mm, Höhe=38mm
IMG_0186-pic.jpgMein Teststand: Drehzahl geregelte Bohrmaschine mit Kupferscheibe als Wirbelstromkupplung; Generator mit 2 antiparallelen LED belastet.
IMG_0185-pic.jpgAusgangswechselspannung ohne Last.

Gruß, Stephan
 
Stephan-M schrieb:
Zu sehen sind 2 Zehnpolige Rotore, der hintere davon mit Rückschlußring. Dazwischen sitzt der Stator mit 10 Spulen zu je 95 Windungen.
Durchmesser=40mm, Höhe=38mm
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Die einzelnen Magnete haben einen relativ kleinen Durchmesser und damit auch weniger aktives Magnetmaterial und Polfläche.

Auf Grund welcher Überlegung?
 
labella-baron schrieb:
Auf Grund welcher Überlegung?
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Da steckt keine konkrete Überlegung dahinter, sondern ist der Historie meines ersten Versuchs geschuldet. Ich wollte ursprünglich nur herausfinden, ob man mit Wirbelströmen tatsächlich einen Antrieb realisieren kann. Da ich weder Drehbank noch Oberfräse mit Teilkopf besitze, mußte ich mir die Teile von einem Profi herstellen lassen. Also hab ich, nachdem der Antrieb funktionierte, mit dem vorhandenen Material weitergemacht, weil ich vorerst kein Geld mehr investieren wollte. Eine Feinmechanikerstunde kostet schon was.
Und mein Demonstrationsgenerator tut ja was er soll, so dass ich hier erstmal aufgehört habe. Mir ist zu dem Zeitpunkt nämlich klar geworden, dass die nächste Evolutionsstufe einen im Prinzip industriell fertigbaren Generator bedeutet, der aber speziell dafür hergestellte Magnete benötigt, die nicht in geringen Stückzahlen erhältlich sein werden.
Hinzu kommt noch eine anderer wesentlicher Punkt: der Generator produziert aufgrund seines niedrigen Innenwiderstandes und seiner kleinen Induktivität eine Spannung, die zur Drehzahl proportional ist. Das ist aber bei einem Fahrraddynamo unerwünscht, d. h. es wird zwingend eine Elektronik benötigt, die die Ausgangsspannung auf einen bestimmten Maximalwert begrenzt. Das war mir für so ein Hobbyprojekt dann doch zu viel.
Trotzdem hat dieser Generator etwas Faszinierendes, weil er sich absolut geräuschlos und vibrationsfrei dreht. Ich bin mir auch sicher, dass er jeden Klauenpolgenerator bezüglich des Wirkungsgrades übertrifft. Das ist zwar eine gewagte Aussage, die aber m. E. gerechtfertigt ist, weil Generator und Antrieb (Bohrmaschine) ohne Last gleich schnell drehen. D.h. es gibt so gut wie keine Leerlaufverluste. Mit Last ist die Differenzgeschwindikeit zwischen Antrieb und Rotor erstaunlich gering, was ebenfalls auf geringe Verluste schließen lässt, die ich im Übrigen berechnen kann, weil es sich um rein ohmsche Verluste handelt.

Gruß, Stephan
 
@Stephan-M Ich versteh hier nicht wirklich was hier im Faden geschrieben wird. Deshalb mal konkret die Frage: Was kommt an Spannung und Strom bei Deinem Generator raus? Und könnte man den auch beim VM zur Anwendung bringen?
 
Stephan-M schrieb:
Ich bin mir auch sicher, dass er jeden Klauenpolgenerator bezüglich des Wirkungsgrades übertrifft. Das ist zwar eine gewagte Aussage, die aber m. E. gerechtfertigt ist, weil Generator und Antrieb (Bohrmaschine) ohne Last gleich schnell drehen. D.h. es gibt so gut wie keine Leerlaufverluste. Mit Last ist die Differenzgeschwindikeit zwischen Antrieb und Rotor erstaunlich gering, was ebenfalls auf geringe Verluste schließen lässt, die ich im Übrigen berechnen kann, weil es sich um rein ohmsche Verluste handelt.
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Die Verluste an einer Felge wären durchaus noch interessant. An einer koaxial rotierenden Metallscheibe gibt's bei Schlupffreiheit keine Relativbewegung mehr zwischen Magneten und Scheibe, an einer Felge gilt das aber nicht.
 
Jag schrieb:
Deshalb mal konkret die Frage: Was kommt an Spannung und Strom bei Deinem Generator raus?
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Ich habe gerade die alten Notizen gefunden. Bei einer Geschwindigkeit von 27km/h bekomme ich eine Leerlaufspannug von 5,8V. Mit einer Last von 12,3Ohm sinkt die Spannung auf 3,6V. D. h. es fließt ein Strom von 293mA, die abgegebene Leistung ist dabei 1,05W. Diese Werte zeigen schon, was für ein Potential in diesem Generator Typ steckt, wenn man bedenkt, dass diese Leistung mit nur 2cm^2 Stirnfläche der Magnete erzielt wird. Der Rotor böte aber Platz für 8,9cm^2. Wie geschrieben, der Knackpunkt sind die Magnete und die Zeit, die da rein fließt.
Gruß, Stephan
 
Fanfan schrieb:
Die Verluste an einer Felge wären durchaus noch interessant.
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Die in Betracht kommenden Frequenzen sind so niedrig, da tut sich so gut wie nichts. Selbst wenn der Rotor mit 200Hz dreht und eine bestimmte Leistung entnommen wird, sind die daraus resultierenden Differenzgeschwindigkeiten der Magnete zur Felge gering. Schau dir die Formel für induktive Erwärmung an, damit lässt sich abschätzen, wie groß die Verluste in der Felge ausfallen. Ich hab auch ein wenig dazu gerechnet, aber ich denke das führt hier zu weit.
LG
 
Klasse, dieser Generator, den möchte ich auch bauen! Die Möglichkeiten hätte ich. Welchen Kupferlackdraht hast du verwendet? Hat die Spule nur eine Lage? Wie lang sind die Spulen und welchen Durchmesser? Welche Magnete wären optimal? Die Mechanik ist mir klar.
 
Im oben abgebildeten Generator kam 0,3mm Kupfer-Lack-Draht zum Einsatz, weil ich mit dickeren Drähten nicht die erforderliche Windungszahl für die gewünschte Spannung erreichte. Die Spulen sind 5mm hoch mit ca 7mm Außendurchmesser. Hier ein Bild meiner Wickelmaschine.
WSG2 005-pic.jpg
Die einzelnen Lagen wurden mit UHU hart fixiert, damit Alles beisammen bleibt. Anschließend wurden die Spulen mit Epoxid in den Stator geklebt. Ein Foto der Einzelteile des Generators hab ich auch noch gefunden, wo ganz gut zu sehen ist, wie das Ganze aufgebaut ist.
WSG2 009-pic.jpg
Vor 10 Jahren wars mit 3D Druck noch nicht so weit her, deshalb musste ich auf erhältliches Halbzeug zurückgreifen. Da bist du heute in der Gestaltung deines Generators viel freier und mußt dich nicht an meine Konstruktion halten. Ich würde den vorhandenem Rotor weiter verwenden, aber noch einen 2. bauen, der keinen Rückschlußring hat. Dieser kommt dann in Richtung Felge.
Drucke dir einen Stator mit 8 Löchern, die im Durchmesser der Kantenlänge der Magnete angepasst sind. Der Stator sollte außerdem so flach wie möglich sein, damit der Weg der Magnetfeldlinien durch die Luft kurz wird. Hier wirst du einen Kompromiss finden müssen, weil sehr viele Windungen pro Spule nötig sind. Ich vermute, dass du insgesamt auch auf ca 1000 Windungen kommst. Also wickle zuerst eine Spule mit 125 Windungen und schau dir an , wie groß die wird. Danach kannst du den Stator dimensionieren.
Wichtig ist auch noch, dass du die Magnete sehr gut einklebst, denn die Kräfte, die die Rotore aufeinander ausüben, sind enorm groß.
So, jetzt ist genug geredet - auf gehts.
Gruß, Stephan
 
Wow, danke für deine Mühen! Das sind jetzt wirklich sehr viele Informationen. Erstmal also alles in Ruhe überdenken...
 
eine Frage hätte ich direkt, warum hat der Stator mit den Spulen auch ein Kugellager, sollte der nicht einfach fest auf der Achse sitzen?
 
MoinMoin schrieb:
eine Frage hätte ich direkt, warum hat der Stator mit den Spulen auch ein Kugellager, sollte der nicht einfach fest auf der Achse sitzen?
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Die Achse ist hier offensichtlich eine Welle, da sie ja den hinteren Magnetrotor synchron mit dem vorderen mitdrehen muss. Die ist einmal im "Boden" gelagert (da wo die Drähte herauskommen) und einmal im Stator.
 
ja, jetzt hab ich es kapiert! Ich war gedanklich auf einem anderen Weg, der auch gar nicht funktioniert hätte.
 
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