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Magnet und Spulenenergie dritter Teil
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Magnet und Spulenenergie dritter Teil
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P_M



Anmeldungsdatum: 28.04.2016
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Beitrag (Kein Titel) Antworten mit Zitat
@Jack
Bin zwar genervt von den Schweizern (Ricola.....wer hat's erfunden), würde es dir aber gönnen etwas gefunden zu haben.
Weiß nicht ob ich richtig liege, nach meiner Meinung ist dein Vorhaben unmöglich, Strom aus Magneten.
Ein Rotor bzw. ein Motor ist auch nur eine Hebelmaschine, es wirken Hebelkräfte, warum also soll das funktionieren, wenn es bei anderen,
einfacheren Hebelmaschinen "nicht" funktioniert?
Mit Strom, Strom erzeugen ist doch nichts anderes als mit Hebelkraft mehr Hebelkraft zu erzeugen oder mit Gravitation mehr Gravitation
zu erzeugen. Die Bedingungen sind "gleich", trotz Reibungsverlust soll mehr Energie erzeugt werden als zugeführt, kann das funktionieren,
die Physik sagt dazu klar und deutlich "NEIN"!

Angenommen die Physik stimmt nicht, dann wäre es doch egal ob man mit Strom, Gravitation oder Hebelkraft, die Energie erzeugt.
Wenn man Hebel nicht versteht bzw. nicht manipulieren kann, warum soll das bei Strom gelingen?

_________________
Gruß P_M
08.05.2016 04:55 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden
Jack



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Beitrag mag sein Antworten mit Zitat
warum dem so ist?
Weil es die Hoffnung, die Geduld, den Enthusiasmus sowie den Glauben an die Sache und an sich selbst gibt  

Meine Gedanken bewegen sich dahin, EMP, induzierte Spannung sowie Anziehungskraft der Magnete optimal zu nutzen.
Nun gibt es Aussagen resp. Thesen von Lorentz sowie von Coloumb, die einem Gewinn widersprechen.
In  etwa "Eine Induktion erzeugt eine mindestens gleich grosse Gegenkraft"
Also 100% hinein, max. 100% heraus.

Das mag auf Induktion - Gegeninduktion zutreffen.
Da die Magnete beim durchsteuern abgestossen und in Rotation versetzt werden, danach für eine kurze Zeit jedoch keine  weitere Energie eingesetzt wird, ist die in diesem Moment entstehende Anziehungskraft eventuell das Tüpfelchen auf dem "i".
In dieser "offenen" Zeit kann die Anziehungskraft zwar auch nicht mehr abgeben als sie besitzt, aber das Wenige ist Gewinn.
Störend resp. bremsend wirkt sich dabei wie oben beschrieben die induzierte Spannung in der Ansteuerspule aus (Lorentzkraft).
Nun heisst es, den besten Zeitpunkt zwischen der Induktion der Ansteuerspule sowie der Induktion einer Generatorspule und der nutzbaren Zeit der Anziehungskraft zu finden.
Darum auch die ungezählten Stunden Tests und die vielen Anpassungen.

Wie gut zu erkennen ist (nachbaubar), sind es nur noch wenige mW, die es zu überwinden gilt.
2 Kugellager ohne bremsendes Fett - nur mit WD-40 oder MoS2Oil geschmiert, "verbrauchen" auch Energie.
Wie viel dies ist, weiss ich nicht.
Hat jemand eine einfache Formel dafür?
Um diese Verluste zu mindern kam die Idee, nicht zu schwache Magnetlager zu bauen, was jedoch einige Wochen Zeit in Anspruch nehmen wird.
Allein die Lieferung der Magnete dauert etwa 10 - 15 Tage.
Erneut ist Geduld angesagt  

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08.05.2016 12:58 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



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Beitrag rechnen Antworten mit Zitat
einfach so wieder mal einmal ein paar Berechnungen.

Werden die ELKO's (je 0.01F, 2 parallel, 2 in Serie) auf 13V geladen, enthalten sie eine Ladung von
Q=1/2*U"U*F
0.5 * 132 * 0.01 = 0.845wS
damit startet das Rad und rotiert etwa 100 Sekunden.
Dabei ist die Geschwindigkeit niedriger als wenn das Rad mittels 7mW einige Zeit läuft.
Warum aber läuft das Rad nicht allein, ist die Leistungsaufnahme doch um einiges geringer als die Ladung.
Nun, in den 7mW ist auch die induzierte Spannung, die mit abnehmender Rotation im Quadrat absinkt.
Da die Spannung unter der Batteriespannung liegt, können sich die Kondensatoren nicht wieder aufladen.

Das bedingt eine gute Generatorspule sowie entsprechende elektronische Schaltung, welche die fehlende Spannung im richtigen Moment zuschalten soll.
Noch ist das Zukunft und ob es auch so funktionieren wird sei mal dahin gestellt.

Die Berechnung der Reibungsverluste in den Lagern erbrachte weniger als 1mW Verluste.
Ob sich da der Aufwand für eine Magnetlagerung rechtfertigt?

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08.05.2016 22:29 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



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Beitrag Video Antworten mit Zitat
um die Werte zu beweisen noch ein Video, gesprochen in "Schwizertütsch" (Schweizerdeutsch).
Vielleicht können Nicht-Helvetier auch etwas verstehen


(https://www.youtube.com/watch?v=iGDeT4CGn1I)

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09.05.2016 21:02 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



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Beitrag noch eine Änderung Antworten mit Zitat
zuerst mal:
Die Angaben betreffend Spulen sind irgendwo im ersten oder im zweiten Teil zu finden.
Dasselbe gilt für die elektronische Ansteuerung, wobei kleine Änderungen nicht immer als Schema vorliegen.

Heute mussten dir Tests mit der grossen Hybridspule erledigt werden.
Also wieder umbauen.
Dazu brauchte es nochmals eine 10mm Erhöhung beim Rad sowie bei den Sensoren.


Es artet bald in Arbeit aus.


Damit keine falsche Gedanken betreffend Kabel vom HD-Motor (Lagerung) aufkommen sei gesagt, dass es um Induktion ging, diese jedoch viel zu klein und nicht nutzbar ist.


Die Messungen mit der grossen Hybridspule waren nicht befriedigend.
Mit ±6V war die Energie beinahe zu schwach um das Rad in Rotation zu halten.
Das liegt am 12mm breiten Kern, der sich schnell mal im Einfluss des nachfolgenden Magneten befindet und mehr bremst als antreibt.
Mit ±12V ging es besser, aber die Leistungsaufnahme ist mit 50mW zu gross.
Vielleicht wäre ein 5 oder 8mm Kern ideal, besitze jedoch keine.

Nun sind wieder die üblichen Spulen im Einsatz.
Die Leistungsaufnahme war um 0.5mW grösser als bei den letzten Messungen  
Das lag daran, dass sich das Rad unbemerk in die falsche Richtung drehte und somit beide Mosfet zerstörten.
Die neuen haben kleine Abweichungen.

Spiel mit der Induktion brachten schöne EMP Werte, aber wegen der Lorentzkraft wurde auch mehr Leistung verbraucht.
Mehr Leistung, höhere Rotationsgeschwindigkeit.
Ansteuerstrom 1.3mA (40mW), versetzte Induktion - etwa 60% EMP.


Bilder vom Oszi zeigten, wie wenig es braucht um einen Selbstläufer zu erhalten.
Die "normale" Frequenz liegt bei etwa 60HZ.
Von Hand die Rotation auf 80Hz erhöht zeigt schnell die leicht erhöhte Spannung (EMP und induzierte Spannung).


So soll es mal werden    

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10.05.2016 22:16 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



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Beitrag etwas Theorie Antworten mit Zitat
Nachtrag:
Bei den letzten Messungen lag die Ansteuerspannung nicht nur bei ±6.5V.
Zwischendurch setzte ich ±12.5V ein (25V).
Die Stromaufnahme lag bei 0.8mA.
Das Rad drehte zwar schneller, jedoch war die Leistungsaufnahme mit 20mW auch höher.
Sobald ich Besitzer von zwei weiteren 12V Batterien bin, werden vermutlich noch Tests mir ±25V gemacht.
Das Resultat aber scheint klar.

Trotzdem bin ich der Meinung, dass höhere Spannungen (100V und mehr) bessere Resultate bringen.
Je höher die Spannung desto steiler der Stromanstiegs im unteren Bereich (im ersten Tau).
Mich interessieren die ersten 40 - 50%, denn je steiler der Stromanstieg
  desto schneller baut sich das magnetische Feld auf
  desto schneller wirkt mehr Kraft auf die Magnete
  desto schneller dreht sich das Rad
  desto besser der Wirkungsgrad
  desto besser die Nutzung des EMP.
Wer hat 96V Batterien günstig zu verkaufen oder für Tests zu verleihen?  

Für Interessierte ohne viel Vorkenntnisse ein empfehlenswerter Beitrag über Spulen, aus dem auch das nachfolgende Bild stammt http://elektroniktutor.de/analogtechnik/l_gleich.html


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10.05.2016 23:33 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
Jack



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Beitrag läudt und tönt Antworten mit Zitat
nur so in Zwischentests oder als Spielerei mit verschiedenen Einstellungen und anderer Spule.


(https://www.youtube.com/watch?v=3a715HegYCU)

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13.05.2016 23:05 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
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Beitrag Rotationsenergie Antworten mit Zitat
schon 1 Stunde nach Mitternacht, trotzdem noch eine Berechnung, die jedoch fehlerbehaftet sein kann.
Bitte mitrechnen und bei Bedarf Korrektur einsetzen.

E(rot) = 1/2 * J * w²
wobei J dem Trägheitsmoment und w der Winkelgeschwindigkeit entspricht.
Das Trägheitsmoment J ist definiert als Masse (m) mal Abstand zwischen Mittelpunkt und Rotationskörper (r²): J = m * r²
Die Winkelgeschwindigkeit w berechnet sich aus 2p geteilt durch die Zeit, die der Rotationskörper braucht, um einmal den Kreis komplett zu durchlaufen (Periodendauer): w = 2p/T.

Gegeben ist ein Radius von 0.09m und ein Gewicht von geschätzten 0.2Kg.
Die Rotationsgeschwindigkeit ist 120rpm, was einem T von 0.5 entspricht.
Nun zur Berechnung (gerundet):
J: 0.092 (0.0081) * 0.2 = 0,00162
w: 2Pi / 0.5 = 12,566
Erot = 0,00162 * 12,5662 / 2 = 0,128 Joule (0.128Ws resp. 128mWs)

Die Leistungsaufnahme liegt bei 6.5mW.
Das wären dann aber grob 95% Überschuss.
Wo ist der Fehler in meinen Berechnungen oder sind die Reibungsverluste so hoch?

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14.05.2016 01:08 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
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Beitrag Gedanken Antworten mit Zitat
da mir so einiges "durch den Kopf" geht, wollte ich wissen, wie sich Mumetall mit dem grossen Rad verhält.
Hatte jedoch vergessen, wie stark die Anziehungskraft der Magnete ist (6.9Kg).
So drückte und zog es die Scheiben zueinander resp. auseinander.
Schlussendlich machte ich nur noch Tests mit der alten Spule, dessen Kern aus Trafoblech besteht.


Bei halber Ansteuerzeit kam das Rad auf 300rpm.
Gut zu erkennen, dass der Strom die Spannungen zusammen reisst.
Die max. in die Batterie gespeiste Spannung des EMP (schmale Pulse) beträgt etwa 15V.


Bei 90% Antriebszeit wurden 600rpm erreicht.


Bei dieser Geschwindigkeit ist die induzierte Spannung relativ hoch.
Es vibrierte und wummerte und dadurch löste sich der untere Sensorarm.
Dabei wurden die flachen Magnete für die Sensoren abgerissen.




Aus für einige Zeit.

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14.05.2016 23:55 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
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Beitrag keine Funktion Antworten mit Zitat
das grosse Rad ins Gestell, das kleinere wieder auf den Tisch.
Um wegen der Induktion sicher zu sein, kamen nun wieder Tests mit dem kleinen Rad mit 15 gleich gepolte Magnete.
Umbauen ist dabei nötig.
Bei den Tests, bei der nur die negative Spannung gebraucht wird, spielte die elektronische Schaltung nicht mehr mit.
Es dauerte eine Weile bis ich den Fehler fand.
Einer der kleinen Magnete hatte nach dem abreissen an einem Kondensator einen Kurzschluss gemacht.


Schei..., das heutzutage Eisen statt Kupfer für die Anschlussbeine gebraucht wird.
Zum Glück war kein Bauteil defekt.

Tests mit Trafoblechkern zeigte nicht mehr viel induzierte Spannung, jedoch war der EMP zu klein.
Undeutliche Bilder.


Leider ist nur ein Teil sichtbar, aber genug um zu erkennen, dass es nicht ideal ist.



Die Batteriespannung liegt bei 6V, UEMP bei etwa 7V.
Ansteuerzeit 1.08mS, EMP 0.3mS.

Links der EMP Strom (Einspeisung in 6V Batterie), rechts die Stromaufnahme der Spule.


Weniger als 25% ist eindeutig zu wenig.

Die nächste Spule enthält einen Kern aus mehreren Permalloy Stäben.


Man kann erkennen, dass kaum induzierte Spannung störend oder helfend Einfluss nimmt.


Qualitativ mies, aber man kann das Signal trotzdem erkennen.

Schon etwas besser.


46% EMP.
Es wird Zeit, irgend woher sogenanntes 1J79 (Permalloy, Mumetall) mit hoher Anfangspermeabilität zu kaufen.
1J85 hätte eine noch höhere Permeabilität, kommt jedoch bereits bei 0.3 Tesla in die Sättigung.
Mal schauen was gefunden wird.

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15.05.2016 23:30 Benutzer-Profile anzeigen Private Nachricht senden E-Mail senden
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