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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Aussen -und Innenläufer kombinierbar?



ronco
18.05.2010, 21:15
Hallo

Das ist mein erster Beitrag hier.

Ich habe schon mit erfolg ein paar CDR Motoren umgebaut und auch China Motoren neu bewickelt. Nun will ich mal einen kompletten Motor bauen.
Da kahm mir der Gedanke innen und aussenleufer zu kombinieren... binn bestimmt nicht der erste mit dem Gedanken aber ich habe nichts dazu gefunden :(
Habe auch schon was in sketchup gezeichnet und ein Freund waere berreit mir die Teile zu drehen..
Der Plan ist ein 9N 12(x2) Pol Motor mit Luftspulen.

Jezt wollte ich aber erstmal wissen obs da bekannte Probleme giebt oder ob das ueberhaupt was brinkt und natuerlich was Ihr davon haltet :)

Manni-RC
18.05.2010, 22:36
Hi, ganz genau die Idee hatte ich vor etwa einem halben Jahr:D
Sieht gut aus, jedoch würde ich die als Rotor bezeichnete platte etwa doppelt so dick machen, 2mm is doch schon recht dünn!

gruß

Sushi
18.05.2010, 22:42
Ich muss erstmal sagen, schön dass du dich an neue Dinge herantraust und eigene Konzepte erarbeitest.

Was dieser Aufbau bringen soll, ist mir aber noch nicht ganz klar.
Innenläufer baut man, wenn man hohe Drehzahlen braucht. Dadurch, dass die rotierenden Massen näher am Drehpunkt liegen, kann man besser mit den Fliehkräften umgehen.
Außenläufer baut man für langsame Drehzahlen, denn für langsame Drehzahlen braucht man eine hohe Polzahl, und die sind auf dem größeren Durchmesser besser unterzubringen.

Das zu kombinieren, daran finde ich keinen Vorteil...

Luftspulen sind ziemlich anti Wirkungsgrad...

Wenn du unbedingt was neues bauen willst,google doch mal nach Transversalflußmaschine, das ist etwas, dass es im Modellbaubereich meines Wissens noch nicht gibt. Damit müssten sich echte Drehmomentmonster verwirklichen lassen.

LG, Björn

Christian Lucas
18.05.2010, 22:47
Hi .... ,
ja da hast du recht ,da gibt es schon mehr die sich damit beschäftigt haben.Man nennt das Wirkflächenfaltung .Die Schub liefernde Fläche wird dadurch vergrößert und auch das im Motor verbaute Kupfer wird bei einigen Versionen besser ausgenutzt ,da auch Leiter in Wickelköpfen und rückläufen zum Schub beitragen . Sehr Ausführlich wird das mit Luftspaltspulen im folgenden Link gezeigt, http://sternen-motoren.de/ . Da findest du eigentlich alles was dazu zu sagen wäre mit Bespielen an fast allen Maschinenversionen.
Wie auf deiner Zeichnung denke ich zu erkennen ,das die Spulen nur zwischen den beiden Rückschlüssen sitzen auf die dann die Magnetstreifen geklebt werden sollen.Wenn das so ist ,liegt damit noch keine Wirkflächenfaltung vor ,so wäre es eine Version ganz normaler Luftspulenmotoren mit Mitlaufenden Rückschlüssen innen und Aussen ,wie zb.beim Kontronik Tango ,nur mit Magneten auf beiden Seiten der Luftspulen.

Gast_1681
18.05.2010, 22:48
Ronco: mach mal. Der Christian Lucas wird bestimmt bald entsprechende Unterlagen zitieren. Ich hab da so paar Bilder im Kopf, weiß aber die Quelle gerad nicht...

Björn: Deine Definition eines Innenläufers kratzt nur ein Teilgebiet an. Es müssen nicht zwingend Schnellläufer sein. Das haben bei den Bürstenmotoren die Plettis bewiesen. Nur ist ein BL-Ironless-Inrunner so schön einfach zu bauen, dass kaum einer auf die Idee kommt, aus dem Konzept auch mal was anderes zu machen.
Dass es mit Innenläufern auch anders geht, kann man hier sehen:
http://www.powercroco.de/18N20PKuniinrunner.html

Gruß,
Kuni

edit: Rechtschreibung

Christian Lucas
18.05.2010, 23:04
Moin Rene ! Jo.

Sushi, die Denkweise Innenläufer hohe Drehzahl Aussenläufer Hohes Drehmoment mag auf den ersten Blick so aufzugehen .Aber dem ist nicht so .Eigentlich haben Innenläufer mit hohen Drehzahlen erst richtig Probleme. Denn damit ein Innenläufer hohe Drehzahlen aushalten kann muss er mit einer Bandage versehen werden.Die aber hat den Nachteil ,dass sie genau dort sitzt wo sie den Magnetischen Fluß Beeinträchtigt ,nähmlich im Luftspalt und je Höher gedreht werden soll desto dicker muss die Bandage ausfallen ,desto Schlecht für den Motor. Anders beim Aussenläufer.Die Bandage die die Fliehkräfte der Magnete auffangen muss sitzt einfach Aussen und behindert keine Magnetischen Kräfte sondern kann so designet werden dass sie die Fliehkräfte der Magnete und des Eisens voll aufnehmen kann.
Und noch etwas zu den Luftspulen und Wirkungsgrad.Motoren mit Luftspulen sind genau die Motorenbauweise die die Höchsten Wirkungsgrade erreichen.Dabei ist es Unerheblich ob die Spulen im Aussenläufer oder im Innenläufer für Schub sorgen.Die Allerhöchsten Wirkungsgrade werden von Eisenlosen Luftspulen Motor/Gerneratoren in Schwungmassenspeichern Erziehlt mit 99,6% ETA. Das sind Eisenlose Magnetsysteme die im Kohlefaser Schwungrad herumsausen und im Inneren ein Litzendrahtspulensystem besitzen ,auch völlig Eisenlos.

ronco
18.05.2010, 23:31
Danke schonnmal fuer die antworten ... es giebt also noch einiges zu wissen :)

zu der wirkflaechenfaltung .. ja wenn ich das richtig verstanden habe waere es hier nur eine wirkflaechen teilung aber ist ja dennoch mehr als bei einem aussen oder innenleufer.

Und die Transversalflußmaschine uebersteigt momentan noch meine moeglichkeiten :P aber ist interessant.

Christian Lucas
19.05.2010, 06:41
zu der wirkflaechenfaltung .. ja wenn ich das richtig verstanden habe waere es hier nur eine wirkflaechen teilung aber ist ja dennoch mehr als bei einem aussen oder innenleufer.

Bringt nur Nullkommanull Nix . Ich weis ,das ist auf den ersten Blick nicht so ohne weiteres Einzusehen ,ist aber so .

ronco
19.05.2010, 08:33
hmm das verstehe ich wirklich nicht kanst du das erklaeren?

dachte das waere ungefaer das gleiche wie dieser motor hier http://www.powercroco.de/Axialhalbach.html nur eben ohne halbach und nicht als scheibenleufer ... ist ja auch nicht doppelt so viel wirkflaeche sondern nur vllt. 1 1/2 soviel .. da die inneren 12 magnete ja kleiner sein werden als die ausseren.

gast_15994
19.05.2010, 08:42
di einfachste frage, die man sich in solchen fällen stellen kann lautet:
wenn es so (relativ) einfach wäre, sehr viel mehr rauszuholen, warum hat es dann noch keiner gemacht.
gerade in so einem sehr erforschten gebiet wie den elektrischen kraftmaschinen.

der experimentalaufbau hat momentan einen weiteren gravierenden fehler:
guck mal, bei deinem und bei nils' motor, wieviel % der drahtlänge arbeiten.
mindestens um 90° solltest du deine spulenträger drehen.

ausserdem wäre es dem verständnis förderlich, wenn du die magnete in deinem cad einzeichnen würdest.

aussenläufer mit luftspulen:
http://www.powercroco.de/slotless_outrunner.html

vg
ralph

ronco
19.05.2010, 11:07
Wiegesagt war mir klar das das keine neue idee ist. mich hat nur gewundert warum mann da nix zu findet .. was wie ich das vertehe daran liegt das diese konstruktion keine besonderen vorteile hat... aber wenn das so ist wuerde ich gerne verstehen warum das so ist ... weil "dumm gedacht" ein innerer magnetring doch besser sein sollte als nur ein innerer rueckschlussring.. aber binn nur hobby bastler und habe nicht die grosse ahnung davon :)

Hier noch ein bild von den magneten und den spulen falls das zu missverstaendnissen gefuerht hat.

die luftspulen liegen zwischen den traegern also von der ausrichtung wie beim "normalem" aussen oder innen leufer.

Christian Lucas
19.05.2010, 15:41
Hi,
dein Aufbau ist der des Kontronik Tango.Die Spulen sitzten zwischen den Magneten ,die einmal Aussen und einmal Innen aufgeklebt sind.Bei Kontronik hat man die Magnete nur Innen liegend verbaut .Da dort genug Platz ist und somit der größt mögliche Duchmesser bei dem Spulen erreicht werden kann.Auch sind damit die Magnete Dick(Hoch genug) um ausreichend Magnetischen Fluß durch den Luftspalt bis zum Eisen zu bringen.Werden auch noch die Magnete Aussen angebracht wird dadurch der Hebelarm an dem die Feldlinien angreifen und den Läufer Drehen kleiner ausfallen.Magnete Aussen macht nur Sinn wenn man geug Platz hat und es wie zb.bei den Schwungmassenspeichern nichts ausmacht wenn dort aussen mit den Magneten auch noch ein Dicker Rückschluß mit Trägermaterial alla CFK Karusell fährt.
Es macht schon Sinn so einen Aufbau auch durchzuführen.Wenn höchste Drehmomente gefordert sind geht es nur so.Super High Torque Maschinen sind schon Doppelseitig aufgebaut ,aber man fndet sie auch wegen dem viel höheren Mechanischen Anforderungen nur sehr Selten.Meist ist genug Platz vorhanden und man verlängert einfach eine Einseitige Maschine um den Faktor der noch innen dazu kommen würde und Gut is.Vor allem bei den kleinen Durchmessern wie bei den Modellmotoren wird der Innenläufer sehr klein und trägt fast nichts zum Drehmoment steigern bei.Wenn du etwas Doppelseitiges Bauen möchtest das etwas Sinn macht ,dann bau einen Scheibenläufer mit Doppelscheiben. Dazu brauchst du einen Ringbandkern auf dem du wie bei einem Ringkerntrafo eine Wicklung aufwickelst .Mann kann auch in die Stirnseiten des Bandkerns Nuten einerrodieren in die die Wicklungen eingelegt werden,es geht aber auch mit aussenherum aufgelegten/herumgewickelten Wicklungen.Den Stator must du dann auf einem Lagerträger verkleben und dann auf beiden Strinseiten jeweils eine Eisenscheibe mit den Magneten ansetzten.Soetwas kann man dann x mal vervielfältigen und wie bei einer Scheibenkupplung durch aneianderreihen das Drehmoment vervielfachen.Problem bei Scheibenläufern sind die Magnetsegmente ,die aber auch aus einfachen Scheibenmagneten bestehen können.Lies mal den Sternenmotor Link durch und versuche zu verstehen weshalb dort die Schubflächen mehr werden im gegensatz zu deinem Entwurf.

ronco
19.05.2010, 16:31
hatte zu anfang mal einen einseitigen scheibenleufer gebaut .. der lief auch ganz gut .. nur hatte wenig power warscheinlich weil ich hinter den luftspulen kein rueckschlusseisen hatte :P ... war aber eben nur ein test.

also ich denke ich werd den motor so mal bauen und dann mal testen was er brinkt ... und mich weiter durch die sternen motor seite lesen. vllt wird so einer (wenn ichs hinkrieg) das naechste projekt :)

gast_15994
19.05.2010, 16:38
für einen luftspulenmotor sind an deinem scheibenläufer die drähte viel zu dick und der luftspalt ist zu breit.

vg
ralph

FamZim
19.05.2010, 17:36
Ja warum Luftspulen oder eben nicht ?

Wir nehmen die stärksten Magnete mit kleinem Luftspalt kombiniert um mit wenig CU auch weniger CU-Verluste zu haben.
Solche Motoren haben hohe Energiedichte auch bei kleinen Abmessungen.
Jetzt soll die gesammte Wicklung in einem Luftspalt untergebracht werden, was diesen dann mal eben 5 bist 10 mal so lang macht.
Die Folge, das Feld ist so schwach wie bei den alten Ferritmotoren.
Da braucht man für gleiche Leistung dann 5 bis 10 mal so viel CU und auch wieder den Platz dafür.
Das macht die " Maschine " groß und schwer !
Da tausche ich nur Ummagnetisierverluste gegen CU Verluste.
Bei NUR Motor oder NUR Generatorbetrieb finde ich es nicht sinnvoll!
Da ist es egal wo 10 bis 15 % Leistung verheizt wird!

Anders ist es bei Motor-Generator-Betrieb an einem Schwungmassenspeicher.
Lade ich den zB in einer Stunde mit Volllast auf, und benötige die Leistung erst nach 10 Stunden, ist bei 10 % Ummagnetisierverlusten nichts mehr übrig !!!!!
Ist der Antrieb aber mit Luftspulen und dadurch ohne Ummagnetisierverluste, ist sie bis auf die Lager-und Luftreibung noch zur Verfügung !
Da macht es Sinn eine aufwändige Maschine zu nehmen.

Bei Defekten in der Wicklung, bleibt die Stegbewicklung an ihrem Platz, und macht keine weiteren Schäden.
Die Luftspaltwicklung quillt bei Überhitzung auf, und gerät in die sich drehenden Teile, was einen Totalschaden verursachen kann.

Wo der Vorteil einer gefalteten Wicklung sein soll ist mir ehrlich rätselhaft ?
Pro Faltung kommt nur ein Magnet dazu, aber eine Spulenseite mit 2 (kleinen) Luftspallten.
Da wird das Feld (sonst 2 Mags pro Spule) doch schwächer, also wieder mehr CU ??????
Der Aufwand für die Spulen ist ja schon groß, aber dann noch falten und (beim Scheibenläufer) über dem dann eingeschlossenen Innenring zusammen bauen ?
Gehen wird es sicher !!

Gruß Aloys.

Christian Lucas
19.05.2010, 23:13
Hi,
ja da schau her .Ja da fehlt das Eisen hinter den Magneten wie hinter den Spulen(das gelblecht sein muss ,wenn es still steht.Dreht sich das Eisen hinter den Spulen mit den Magneten mit ,kannes auch Vollmaterial sein.Ich habe auch mal einen Scheibenläufer angefangen ,dann aber an Interessenmangel liegen lassen.Die Scheiben sind zur Probe aus Kunststoff ,wären aber noch aus einem Eisenpulver gesintert worden.
Richtig Sinn machen Doppelseitige Motoren erst ab größeren Durchmesser und wenn dann auch noch eine besonders kurze Baulänge gefordert ist.

ronco
20.05.2010, 09:40
für einen luftspulenmotor sind an deinem scheibenläufer die drähte viel zu dick

Was nimmt man den fuer draht bei luftspulen? multifaser HF litze oder einfach einen duennen draht (was ja wiederstandsmaessig uebel waere)...

gast_15994
20.05.2010, 09:56
litzen bzw. viel dünne drähte parallel.
hans lehner z.b. nutzt maximal 0,5mm im einzeldraht, bei kontronik bleibt man noch dünner. das ist eben das dilemma, wenn die leiter nicht verpresst werden können: wirbelströme vs. füllgrad(querschnitt, belastbarkeit)

so geht das spiel immer aus:
die slotless haben den höheren wirkungsgrad, die geslotteten die höhre belastbarkeit bzw. leistungsdichte.
egal, ob il, al oder scheibenläufer.

vg
ralph

ronco
20.05.2010, 10:08
ok danke :)
da ich den motor wohl bauen werde wolte ich noch fragen wie das bei luftspulen mit den windungszahlen im verhaeltniss zu drehmomment und drehzal aussieht (da ich bisher ja nur geslottete neu bewickelt habe) giebts da ein verhaeltniss also z.b. 5 windungen beim geslotteten sind wie 10 windungen bei ner luftspule?

Christian Lucas
20.05.2010, 11:46
Hi,
nein es gibt keine Faustformel die das hergibt. Da sind zuviele Faktoren mit im Spiel die das Ergebnis verfälschen.Wahrscheinlich weist du nicht mal den Magnetischen Fluß im Luftspalt ,noch wirst du die Kennlinien der Magnete haben.Am besten nach wie vor ,eine Spule wickeln mit zb.10 Windungen .In die Maschine einlegen und dann Fremdantreiben .Die Induzierte Spannung und die Drehzahl Messen.Damit hast du dann erst mal Daten wie sie der Motor erzeugt und kannst damit in alle Richtungen Spielen .Ansonsten verhalten sich Luftspulenmotoren sehr Linear.Halbe Windungsanzahl doppelte Drehzahl /halbes Moment usw. .

ronco
20.05.2010, 12:43
ok das ist machbar ... dann muss ich jetzt nurnoch auf die dreh teile warten :)

FamZim
20.05.2010, 17:26
Hallo Ronco

Die " Meßspule " sollte Windungen mit kleinem bis grossem Durchmesser haben, genau wie die, die später reinkommt.
Die Leiter innen laufen anders an den Mags vorbei wie die Aussenleiter, und die Spannung ist etwas anders.
Auch die Generatorspannung ist anders als die Akkuspannung!!!!
Der Generator bringt beim Messen die Effektiv Spannung, die Akku Spannung muß dann Wurzel 2 höher sein !

Gruß Aloys.