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Magnet und Spulenenergie erster Teil
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Magnet und Spulenenergie erster Teil
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Jack



Anmeldungsdatum: 11.05.2008
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Beitrag nicht gerade überwältigend Antworten mit Zitat
Messungeen haben gezeigt, dass ich zur Zeit nicht viel mehr als 15% Energie aus der Spule zurückgewinnen kann.
Damit sich das ändert, sollte die Pulsbreite sowie der Zeitpunkt so genau wie möglich sein.
Dazu benötige ich noch Material und Messgeräte.
Dann muss ich eine, später zwei Spulen wickeln, die annähernd dieselben Werte besitzen sollten.
Auch werde ich das Rad mit 16 Magneten bestücken.
Der Abstand Eisenkern - Magnete ist  0.5 - 1mm.

In den letzten Tagen habe ich erkannt, dass beim vernichten des Pulses mittels Diode Energie verloren geht,
Das Rad dreht sich langsamer, die mechanische Energie wird kleiner, die Leistungsaufnahme aber steigt.
Wenn man einen Teil dieser Energie auch als Gewinn einbezieht, dann sind die erhofften Werte etwas höher.
Beim Laden einer Batterie ist der Verlust nicht so gross wie bei einem Diodenschluss.

Sehr wichtig scheint, wie die Spule gemacht wurde, wie sie reagiert.
Da muss auch noch ein guter Wert gefunden werden.
Bei guter magnetischer Kraft sollte die Leistungsaufnahme so klein wie möglich sein.
Auch sollte der Magnetpuls annähernd ideal sein, also steiler Anstieg und ebenso steiler Abfall.
Das bestimmt auch den Abstand der Magnete gegeneinander.
Je "harter" der Puls, desto näher können sie zusammenrücken.
Selbstverständlich nur bis zu einem gewissen Punkt, ansonsten wirkt sich der magnetische Puls negativ gegen den Nachbarmagneten aus.
Kommt aber auch auf die Stärke derselben sowie dem Durchmesser des Spulenkerns und dessen Magnetfeldstärke an.

Zur Zeit arbeite ich mit 5,5V, aber mit 8V reagiert die Spule besser.
Zuerst dachte ich, sie wird bei einem ohmschen Widerstand von 21 Ohm zu heiss, aber weit gefehlt.
Nach über einer Stunde Aktivität hat keine fühlbare Temperaturerhöhung stattgefunden.
Schon erstaunlich, bei 5,6 Volt erhitzt sie sich leicht, bei 8V nicht.

Mal schauen, ob ich noch einen alten HD mit integriertem Motor finde
Dann werde ich versuchen, diesen als Generator zu benutzen.
Da die Drehzahl nicht so hoch ist, wird die Spannung vermutlich nicht allzu gross sein.
Ob es allerdings auch funktioniert  steht noch nicht fest.

Probieren geht über studieren

23.04.2013 22:16 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



Anmeldungsdatum: 11.05.2008
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Beitrag Messgeräte Antworten mit Zitat
vor wenigen Tagen kamen die bestellten Messvorrichtungen sowie benötigte Teile.
Ein Tachometer um die Drehzahl zu ermitteln sowie ein 8 Kanal Oszilloskop ohne Display, läuft über PC.
Das Triggern macht noch etwas Probleme, aber ansonsten bin ich zufrieden.
Zuerst muss ja auch alles erlernt werden.
Etwas langsam ist das Gerät (nicht die Software) schon, aber da ich bislang nur mit weniger als 1KHz arbeite, genügen die 150KHz Bandbreite.
Die Störimpulse sind zwar kurz, aber auch diese kann man erkennen.

Das Bild ist etwas unscharf, die Messungen waren nur zum testen der Software (die Frequenz lag bei 120Hz)



Seit gestern Abend läuft der Antrieb ununterbrochen.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit liegt bei 1400Ups, die Stromaufnahme bei 100mA.
Der Geber ist nur hingestellt und nicht befestigt.
Dementsprechend sind die Ergebnisse schlecht, was jedoch egal ist.
Läuft einfach so zum Spass und zum Laden des Metalhybrid Akkus.

Da ich nun das benötigte Material besitze, wird zuerst mal ein neuer Aufbau auf Plexiglas gebastelt.
So kann ich die Spulen und Geber genauer justieren.
Zur Zeit ist das Verhältnis Ein/Aus der Spule noch nicht optimiert.
Das alles wird aber noch einige Zeit dauern.
04.05.2013 10:53 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



Anmeldungsdatum: 11.05.2008
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Beitrag neuer Aufbau Antworten mit Zitat
zuerst musste das Loch für die Lagerung inklusive dem Harddisk Motor mit der Stichsäge gemacht werden.
Den HD Motor liess ich im Gehäuse, er dient später zur Stabilität des Oszilloskops sowie eventuell als 3 Phasen-Kleinspannungsgenerator.
Die abgebende Spannung ist abhängig von der Drehzahl des Antriebs.
Die Messungen am letzten Aufbau zeigten, dass bei 1800RPM um die 1.3V pro Phase zu messen waren.

Als nächstes hiess es, einen Streifen vom Plexiglas ab zu sägen und daraus 6cm lange Streifen zu machen.
Diese habe ich mittels Heissluftföhn zu rechten Winkeln gebogen.
Damit hatte ich bereits die Halterung für die Positionsgeber, die ich entsprechend bohrte und montierte.

Regen und Gewitter mit starken Windböen machte das basteln vor dem Haus unmöglich.
Es wurde zwar angenehm kühl bei 25°C, aber der Regen peitschte quer durch den Vorbau.
Nun denn, alles auf den Wohnzimmertisch geschmissen und diesen als Arbeitsplatz missbraucht.
Arbeiten an der Plexiglasplatte (Acryl) erledigte ich begreiflicherweise  draussen  

Die Geber am richtigen Platz zu befestigen war eine kleine Geduldssache, aber irgendwann war es erledigt.
Denkste.
Die Geber waren bei einem Abstand von 8mm nicht genau genug, sie mussten näher an die Magnete.
Das jedoch war nicht ideal, überlappte sich dabei leider die Wirkung der Magnetfelder und so hatte ich entweder einen zu langen oder 2 kurze Einschaltzeiten.
Nun denn, das mit der Anzahl der Magnete ist ja schon lange vorbereitet.
Statt 12 Magnete sind nun nur noch deren 8 eingesetzt.
Und siehe da, es klappte.
Durch das Verschieben der Geber kann ich die Startzeit sowie die Pulslänge relativ genau einstellen.
Selbstverständlich ist die Genauigkeit auch abhängig von den eingesetzten Magneten und dem Rundlauf der Scheiben.
Da ich das PVC mit einem Akkuschrauber bohrte, ist mit einer Ungenaugkeit von bis zu einem Millimeter zu rechnen, was jedoch keine übergeordnete Rolle spielt.
Es geht vorläufig nur um die Verwirklichung meiner Idee und einigen, wenn möglich positiven Resultaten.

Um die Einschaltzeit der Geber sichtbar zu machen, nahm ich den Akku inklusive der LED aus den vorherigen Aufbau.
Die Geber werden in Serie geschaltet und nur wenn beide eingeschaltet sind, leuchtet die LED



(sorry, seit ein paar Tagen macht die Kamera leider mehrheitlich unscharfe Bilder)

Als Nächstes muss ich eine neue Spule wickeln, die alte ist nicht mehr so gut.
Mal schauen, woher ich den Spulenkörper bekomme.
Heute aber ist Schluss, das Sandmännchen hat bereits angeklopft  
04.05.2013 23:49 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



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Beitrag Pulsbreite Antworten mit Zitat
die Pulsbreite sollte einstellbar und konstant sein und sich nicht in Abhängigkeit der Drehzahl ändern.
Eine entsprechende Steuerung werde ich ev. später mal aufbauen oder erwerben.
So wie es jetzt ist, wird die Drehzahl schnell wieder an ihre Grenzen stossen.
Es kommen immer mehr Kleinigkeiten zum Vorschein und das Ganze wird doch etwas aufwendiger als gedacht
05.05.2013 10:32 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
redwood



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Beitrag (Kein Titel) Antworten mit Zitat
Jack hat Folgendes geschrieben:
die Pulsbreite sollte einstellbar und konstant sein und sich nicht in Abhängigkeit der Drehzahl ändern.
Eine entsprechende Steuerung werde ich ev. später mal aufbauen oder erwerben.


Du brauchst einen einstellbaren Rechteck-Generator.

Eine einfache Schaltung mit dem Chip XR2206 kann man selber aufbauen.
http://electronics-diy.com/function-generator-with-xr2206.php

redwood
06.05.2013 17:49 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Jack



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Beitrag ein wenig spielen Antworten mit Zitat
ein richtig gutes altes IC, das ich früher oft einsetzte.
Aber um einen triggerbaren Puls zu generieren, genügt eigentlich auch der althergebrachte 555er Zeitgeber.

Davor aber muss ich zuerst überlegen, wie ich die Energie aus dem Rückpuls am besten eruieren kann.
Vielleicht wieder indem ich einen ELKO auf eine vordefinierte Spannung lade.
Dabei muss ich jedoch acht geben, dass die Spannung nicht über 130V steigt, ansonsten die Reedkontakte leiden.
Mal schauen, wo ich einen Überspannungsschutz Varistor oder ein Glimmlämpchen) finde.
Glimmlämpchen gibt es in den meisten Steckdosenleisten.

Zur Zeit habe ich eine Spule mit 3 - 4 Ohm, die ich mit 6V ansteuere.
Die Positionsgeber haben aber Probleme, wenn sie zu nahe an den Magneten sind.
Sie bleiben "kleben".
Nun benutze ich erneut normale Reedkontakte.
Bei 3'000UpM beträgt die Pulsbreite um die 0.6mS, die Pausenzeit in Etwas das Dreifache.
  

schön wie die 3 Phasen des HD Motors ineinander greifen.


Gesamtzeit pro "Schuss und Nachladen" im Durchschnitt ungefähr 2.5ms.
Das ändert sich bei der kleinsten Veränderung der Spulenposition oder/und der Reedkontakten (Startzeit und Pulsbreite)

Die Stromaufnahme liegt laut DVM bei 400mA.
Dieser hohe Wert ist auf die niederohmigen Spule zurück zu führen.
Dafür hat der Generator beinahe dieselben Kurzschlussströme und der Antrieb logischerweise bedeutend mehr Kraft
Das muss jedoch später noch genau gemessen werden.

In den nächsten Tagen wird sich noch einiges ändern.
Ich will zwei gleich Spulen aus gleichen 12V Relais.
Ist deren Magnetfeld zu schwach, dann werden es 5V Relais sein.
Wobei ich der Meinung bin, dass die Kraft genügt.
Ich brauch 2 identische Spulen.
Dadurch kann ich mit der Energie der Rückpulse die "gegnerischen" Akkus laden.
Später mehr dazu.
06.05.2013 21:20 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



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Beitrag Aufgabe Antworten mit Zitat
so Leute, ich will mal sehen, ob noch jemand mitdenkt  

Mein Antrieb lädt einen 220uF Elko innerhalb 10 Sekunden von 10V auf 110V.
Wie gross ist die abgegebene Leistung in einer Stunde (Wh)?  

Bitte nun keine grossen Abhandlungen betreffend Ladekurve, innerer Widerstand, Verluste, Memoryeffekt usw.

Auf was wartet ihr noch?
los los, den Rechner einschalten und Zahlen eintippen


07.05.2013 23:53 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



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Beitrag aha Antworten mit Zitat
da hat sich wohl noch niemand getraut, ein Resultat einzusetzen.
Vielleicht morgen?
Oder braucht ihr etwas Hilfe?
ELKO und Energie: W = U x U x F / 2 (100 x 100 x 0.00022 / 2).
Das Resultat verrate ich aber noch nicht  
Und bitte nicht vergessen, Gäste können auch mit diskutieren  

Durch einen Fehler meinerseits haben sich heute ein Positionsgeber sowie ein Reedkontakt verabschiedet.
Ich hatte nicht darauf geachtet, dass die Löschdiode abgebrochen war und deswegen hohe Spannungen an den Reedkontakten auftraten..
Bei ca. 250V wollten sie aber lieber als kleine Lampe denn als Schalter funktionieren.
Das wunderschöne, violette Licht erstrahlte jedoch nur kurz, danach verschweissten sich die Kontakte.
Zum Glück habe ich noch Reserve, aber nun heisst es besser aufpassen.

Da der Aufbau stark vibrierte und der HD Motor als Generator zu wenig Spannung liefert, habe ich den HD Motor vom letzten Aufbau ausgesägt und eingebaut.
Nun haben die 3 Signale wieder schöne Sinusform und heute stieg die true RMS Spannung auf etwas 2V.
Wenig, aber er ist als 5V Motor konziptiert und ich missbrauche ihn als 3 Phasen Generator.
Er drehte früher mit 7200 Umdrehungen pro Minute.
Mein Antrieb hat noch nicht mal die Hälfte geschafft.
Dementsprechend ist die induzierte Spannung auch klein.
Ich bräuchte aber ca. 8VDC.
Irgendwann finde ich etwas, das einen guten Wirkungsgrad hat und auch irgendwie angeflanscht werden kann  
09.05.2013 00:05 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Gast
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Beitrag (Kein Titel) Antworten mit Zitat
Utopie
12.05.2013 15:02
Thaipan



Anmeldungsdatum: 30.06.2008
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Beitrag (Kein Titel) Antworten mit Zitat
Hallo Jack. Ich bewundere dich, was du für versuche machst. Auch wenn es rückschläge gibt, nicht gleich auf gibst, und nach anderen lösungen und wegen suchst. Mfg: Willi. PS: " Gast " Du kannst ja dem Jack ,helfen wenn du es besser weist !!! Mfg.
12.05.2013 18:32 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
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