Hallo Falko
Denkfehler sind da schon drinn !
Erst mal möchte ich das System Motor aufteilen, in Eisen und Magnetfeld,
Spannung und Strom, und mechanische Kräfte.
Das Magnetfeld wird, von den Magneten angetrieben, durch den RR, die Magnete selber, durch den Luftspallt, und das Statorblech geleitet.
Der Magnetische Fluß ist in etwa überall gleich, das ist die Menge der "Feldlinien" die durch diesen Kreis gehen.
Da aber der Querschnitt sehr unterschiedlich ist, sind sie auch unterschiedlich dicht nebeneinander, das ist die Felddichte.
Da Eisen das Magnetfeld sehr gut leitet, siehe mal eine Magnetisierungskurve an, wird es auf längeren Wegen (RR oder Stator) eingesetzt.
Luft dagegen ist ein sehr schlechter Leiter, darum ist der Luftspallt besser sehr klein.
Ummagnetisierverluste dagegen gibt es dort nicht.
Auf der Magnetisierungskurve sind 2 Werte angegeben, das sind nach oben die Feldstärke, und unten quer, die Leistung in Amperwindungen die dafür nötig sind.
Sehr gut sieht man, das anfangs sehr wenig geleistet werden muß, was sich aber ab 1 Teslar drastisch ändert.
Da steigen die Ansprüche dann sehr, und mal eben das doppelte (2 Teslar) ist kaum möglich.
Diese Energie wird von den Magneten aufgebracht, (nicht durch die Spule oder Strom), sie treiben das Magnetfeld durch den Motor.
Sind die Stege sehr dünn gehen sie dort in die Sättigung, behindern durch ihren Leistungsbedarf den gesammten Magnetfluß so das dieser schwächer ist.
Dadurch werden dann mehr Windungen benötigt (mehr Platz).
Sind die Stege dicker, geht das Feld leichter hindurch, der gesammt Fluß wird stärker und ? weniger Windungen.
Das ganze Spiel sollte zwischen 40 zu 60 und 60 zu 40 % an Eisen und CU am günstigsten sein.
Da kommen dann auch die Ummagnetisierverluste ins Spiel, die mit besserem Dynamoblech, und, oder schwächerem Feld geringer sind.
Ein schwächeres Magnetfeld bekommt man durch grösseren Luftspallt, schmalere oder dünnere Magnete , die die Abdeckung geringer halten und im Verhältnis breitere Stege.
In den Magneten entstehen auch Ummagnetisierverluste wenn sie zwischen 2 Hammerköpfen stehen.
Ihr Feld wird dann nicht mehr gut geleitet und schwächt sich ab.
Sind die Spalte zwischen diesen Köpfen sehr groß wird die Glocke warm durch die Verluste, bei dieser Magnetfeldschwankung.
Es gibt Statorbleche die genau zwischen diesen Köpfen einen zusätzlichen Steg haben, der das sehr abmildert.
Also für geringen Lehrlaufstrom diesen nicht entfernen. Die Rasten auch kaum.
Zu Spannung und Strom.
Nicht die Feldstärke im Statoreisen beeinflußt die Windungszahlen für die Spannung, sondern der magnetische Gesammtfluß durch die Stege.
Also dicker Steg und langer Stator für weniger Windungen.
Natürlich noch die Frequenz die von Drehzahl und Pohlzahl abhängt, alles linear.
Der Motorstrom in den Windungen, erzeugt, wie die Magneten auch, ein Magnetfeld, und verstärkt das vorhandene der Magnete.
Dadurch verhalten sich die Stege an den Magneten nicht mehr neutral, sondern wenden sich vom gleichen Pol ab und streben zum anders gepolten hin, so das das Drehmoment entsteht.
Je mehr Pole um so grösser wird diese Kraft, da sie alle parallel arbeiten.
Insgesammt verstärken sie auch noch das "Lehrlauffeld" und die Drehzahl sinkt dadurch, (größerer Fluß) .
Das absinken der Drehzahl ist nicht gleich eines Verlustes, sonder jedes Amper in den Windungen bring im dann stärkeren Magnetfeld ein größeres Drehmoment.
Für geringe Lehrlaufströme nimmt man zb Magnete, die nur 2 mal so breit sind wie die Stege.
Den eigentlichen Blechschnitt würde ich für alle Motoren gleich nehmen, und nur die anderen Teile ändern.
Das sehe ich als den geeignetesten Kompromiß an.
Denn wenn eins der Teile geändert wird, zieht es Konsequenzen nach sich, die dann keine Verschlimmbesserung sein soll
.
Gruß Aloys.
und damit einen identischen Motor bauen würde. Das wäre ein recht interessante wissenschaftliche Erkenntnis, welchen Einfluß die Segmentierung hat.
