BL als Generator !

FamZim

User
Hallo zusammen.

Es kommt ja vor das ein BL Motor mal als Generator zweckendfremdet wird.
Man denkt der kann als Motor ja 1 kw !!!!! geht als Generator sicher auch !
Leider ist das ein Trugschluß wie ich feststellen muß .

Auf meinem Motorprüfstand versuche ich einen Motor an seine Grenzen zu treiben.
Leider finde ich offenbahr nur die Grenze des Generators.
Die liegt aber leider weit unter der des Motors.

Belastet hab ich nur mit ohmschen Widerständen.
Das geht bis zu einer bestimmten Leistung.
Danach steigen nur noch die Ströme im Generator, wärend der Antriebsmotor weniger Leistung abgeben muß ?????

Darum habe ich eine Messspule auf einen Steg gewickelt, an der ich Spannung messen kann.

BL.Generator.01..jpg

Links neben der Schraube ist sie etwas zu sehen.
Mit 0,2 mm Draht und 15 Windungen messe ich im Lehrlauf 3,2 V .
Da sind die Ableitungen::

BL.Generator.02..jpg

Nun Belaste ich jede Phase mit ~ 10 A und die Spannung sinkt auf 2,2 V.
Antriebsmotor ~ 15 A Eingang.
Dann kommt an 2 Phasen mein 400 W Poti parallel und die Belastung steigt bist 17 A an.
Drehe ich das Poti weiter hoch steigt auch der Strom in dieser Ableitung bis über 20 A an (22 bis 25 A ~ Kurzschluß), aber der Motor wird weniger belastet, und zieht nur noch 12,5 A bei wieder höherer Drehzahl.
Meine Messspule zeigt nur noch 1,45 V, also nicht mal die hälfte !
Mir gehen leider die Messgeräte aus, es muß ja alles gleichzeitig gemessen werden.
Heis wird da auch nichts so das zeit genug ist zum messen.

Laut Messspule ist in den Stegen das Feld nicht einmal halb so stark wie ohne Last.
So muß ein Generator wohl wesendlich grösser ausgelegt werden.

Ich denke das !!! bei Motorbetrieb die Spulen ein Feld aufbauen, welches sich mit den Magneten in reie schaltet, und das Feld im Steg verstärkt .

Bei Generatorbetrieb versucht das Elektromagnetfelt gegen jede Feldänderung (Polwechsel) anzugehen und schwächt das Feld im Steg ! ? ! erheblich!

Soweit meine Überlegungen !
Was denkt Ihr darüber?

Gruß Aloys.
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
... :) ... das ist völlig normal und fast ohmsches Gesetz!

Willst Stichwort wissen: Leistungsanpassung!

(ri - Generator ... Ra-Lastwiderstand)
Die umgesetzte Leistung ist bei ri = Ra am größten!;)

... eben bei: Umax/2 und Imax/2 :D

Sinkt Ra unter Ri oder steigt Ra über ri wird IMMER die Leistung sinken!

... rechne das mal "fiktiv" durch ... ;)
 

FamZim

User
Mmmmmm

Diese Formel ist mir unbekant :D , die hat ralf ja auch schon geschrieben.
Muß den Grund noch begreifen :D
Gebt mir ein bischen Zeit !!!!

Gruß Aloys.
 

X-Wing

User
Nur 3,3V? Wie hoch war denn die Drehzahl (vor allem im Vergleich zum Motorbetrieb)?
 

FamZim

User
Ups schon so spät ??
Besuch grade gegangen!

Die Messspule ist nur um einen Steg.
4 Stück in reie und dann im Y macht teoretisch 22,1 V .
Widerstand mess ich wenn die Augen wieder auf sind :D.

Gruß Aloys.
 

FamZim

User
Moin

Der Innenwiderstand ist der gleiche wie beim Antriebsmotor ! genau 0,03 Ohm pro Phase .
Im Stern dann 0,06 Ohm zu messen.
Mein Aussenwiderstand ist aber 1,2 Ohm und nach dieser Formel noch viel zu hoch ??
Fragen über Fragen sind die Folge :D

Das Innen und Aussenwiderstand sich im Ernstfall die erzeugte Generatorspannung teilen ist für mich einleuchten.
Das betrifft aber nur die belastbarkeit der Wicklung.
Das Magnetfeld und die Feldstärke muss dafür aber immer die Stärke wie bei Lehrlauf garantieren.
Das scheint aber nicht der Fall zu sein wie die Messung an der zusätzlichen Messspule zeigt.
Die erzeugte Spannung sinkt von 3,2 V auf 1,45 V ab, was nicht auf Drehzahlabfall zurückzufüren ist.
Da bleiben nur noch 45% der Feldstärke über !

Da erhebt sich die Frage WO IST DAS FELD geblieben.

Ich tippe da auf UMGELEITET zu den Nachbahrmagneten, ohne durch einen Steg zu fliessen!

Das ist bei Einzelzahnbewicklung ja leichter möglich als bei herkömlichen Generatorwicklungen.
Die haben ineinander verschachtelte Wicklungen und reichen darum das Magnetfelt durch zur nächsten Phase.
Das kann nicht zum Nachbarmagnet ! da ist ja noch keiner.

Diese Generatoren werden durch Elektromagnetfelder, hochgefahren bis die Netzspannung erreicht ist.
Dann Synkronisiert, und die Last übernehmen sie durch weitere Feldverstärkung, jedenfals an Ohmscher Last.
Da ist das Feld bei Belastung also IMMER stärker als bei Lehrlauf.
Bei Erregung durch Magnete sinkt das Feld ständig ab, wie stark hat mich dann doch überrascht.

Meine Schlussfolgerung ist nun das sich Einzelzahnwicklung hochpolig nicht als Generator eignet, wegen der Magnetfeldprobleme und folglich auf die andere, alte, verschachtelte Wickelart ausgewichen werden muss.
Also 3 Nuten und ein Magnet (natürlich Pärchenweise).

Da wäre mein 24 Nuter nur noch ein 8 Poler .
Würde der Blechschnitt auf 48 Nuten geändert dann schon mal 16 Polig.
Nuten und Stege etwa 2 mm Breit :D
So weit meine Erkentnisse.

Gruß Aloys.

Die Rechtschreibung bringt mich noch um:D
 

RdS

User
wie hast du den last/aussenwiderstand verschaltet?
stern?
 

FamZim

User
Hi

Alles im Stern mit Ableitung:

BL.Generator.03..jpg

Das ist die Säule, die kann ein paar KW ab :D
Ein A Meter hab ich auch schon gepimpt für 30 A :

BL.Generator.04..jpg

Das sind die gleichen drähte (1,14 m lang ) wie in Motor und Generator (2,4 m Pro Phase).
Ich überleg auch, ob eine parallelschaltung von Kondensatoren was bringt ????
Die müssen aber einiges vertragen können.
Kurzschlußläufer laufen ja auch so, vollkommen ohne Magnete ? ! ?
Die stricken das Feld selber :D

Gruß Aloys.
 

FamZim

User
Hallo Michael

Das sind 2 mal 0,95 D Kupfer, je 1,14 m lang. ( 1,416 mm² ).
Mit Messgerät parallel 0,01 Ohm.
30 A dadurch, bringen 0,3 V Spannungsabfall bei 30 A, sind dann 9 W Verlust und Wärme :D
Da hab ich keine Bedenken !

Gruß Aloys.
 

Michael Schöttner

Vereinsmitglied
Na ja,
bei 10K Erwärmung Deines shunts stimmt der Strom schon um 4% nicht mehr. 9W erwärmen den Kupferdraht schon ganz schön! Rechne mal nach.
Nicht umsonst kostet ein 0.01 OHM Messwiderstand weit über 20,- €.

Um einen Motor zu belasten, muss die Lastmaschine nach Möglichkeit doppelt so groß sein. Der Generator ist ja auch einem Wirkungsgrad unterlegen.

Gruß,
Michael
 

FamZim

User
Nichts desto trotz

Hab ich eben Messungen gemacht um dem "Magnetfeldschwund" auf die Spur zu kommen.
Die Messspule ist im 28 poler geblieben, nur hab ich den auch mal als Motor laufen lassen und den 32 poler als Generator.
Erste reie mit 32 pol Motor und 28 pol Generator (mit Messspule).

.....Generator 28 pol...................................................Motor 32 pol
..Drehzahl....Spannung....Strom....Messspulenspannung---Spannung....Strom
...3470...........21,7V.........0...............3,189V.-----------33,4V........1,7A
...2840...........14,7V.......10,5A...........2,260V.-----------30,5V.......12,7A
Nur durch den Drehzahlverlust sollten Diese Werte heraus kommen!
....................17,7V..........................2,600V
Die Feldstärke liegt bei dieser Belastung also nur noch bei ~87% !

Dann der 32 pol Generator mit 28 pol Antriebsmotor.

.....Generator 32 pol....................................................Motor 28 pol
..Drehzahl....Spannung....Strom----Messspulenspannung...Spannung....Strom
...3840...........26,3V........0....---------3,545V.................33,3V.........1,9A
...3150...........16,6V......11,0A---------3,263V.................30,2V........15,5A
Nur durch den Drehzahlverlust sollten Diese Werte herauskommen!
.....................21,6V............----------2,900V
Die Feldstärke ist aber bei Motorbetrieb noch gestiegen um 12,5 %

Ich sehe das als Beweis, das bei Generatorbetrieb das Feld stark abnimmt, und bei Motorberieb zunimmt. Der Unterschied ist immerhin bei dieser "geringen" Last schon 25 % :D
Das ist eventuel auch nicht Linear ? ! ?
Das deutet auf einen grösseren Generator hin als anfangs gedacht!
Dickere Magnete mildern es bestimmt, ändern aber am System nichts.

Gruß Aloys.
 

FamZim

User
Hi
Der nächste Versuch ?
Der soll mal mit Standart Drehstromwicklung gemacht werden (worauf hab ich mich da bloss eingelassen).
Erstmal die Mags wieder raus !

BL.Generator.05..jpg

Ging ganz gut in kochendem Wasser und mit Knippstange :D
Dann als 8 Poler wieder rein (profisorisch).

BL.Generator.16..jpg

Besteht NATÜRLICH den Büroklammer Test nicht :D
Blumendraht ??????????????
Mal sehen! Wickeln mal mit 10 parallelen 0,3 mm D.
Alle drei Phasen gleichzeitig in 2 Schicht .
erst mal Draht umtrommeln je 4 m :

BL.Generator.07..jpg

Damit alle schön zusammen bleiben, geht auch zufriedenstellend.
Wickeln geht natürlich dann anders.
Ausserdem nicht alle Windungen hintereinander da ich Platzprobleme befürchte !
Es sollen auch wieder 15 Windungen drauf, aber eben um 3 Stege.
Erste Phase 5 Windungen, daneben die dritte Phase.
Die zweite dann da drauf und die 2 ten 5 Windungen neben die Spule der 3 ten Phase wieder unten.
Langer Rede kurzes Bild:

BL.Generator.10..jpg

Sieht nach 2 Runden dann so aus:

BL.Generator.14..jpg

Da kommt noch eine Runde drauf (Windung 11 bis 15) und dann hab ich erst den halben Leiterquerschnitt wie vorher mit 0,95mm Draht doppelstern !
Ich glaub DAS krieg ich nicht rein :D :D :D

Gruß Aloys.
 
generator

generator

hallo fanzim
ich bin bestimmt nicht der der vom strom die ahnung hat, aber im kfz bereich, bei den limas oder generatoren ( drehstom) ist es mit der leistungsabgabe auch so, daß ab einer bestimmten drehzahl weder spannung noch strom zunehmen, klar die sind geregelt über die spannung.
ich kenn auch keine leistungprüfstände die über drehstom abgebermst werden, da gibt es wasserwirbellbremsen ,wirbelstombremsen und selbst bremsen mit gleichstromgeneratoren oder hydraulischen wandlern, die den wasserwirbelbremsen wieder sehr ähnlich sind.
selbst notstromgeneratoren laufen bei etwa 1500 bis 3000 umdrehungen/min,
mit der drehzahl wird aber da nur die frequenz geregelt nicht aber die spannung oder leistung,.
gruß christian
ich finde das toll was du und die anderen hier im forum machen
 

FamZim

User
Moin

Mit dem 8 Poler bin ich noch nicht weiter gekommen da ich wohl einen längeren Statorträger brauche, den die "Ausladung" der Wicklung ist etwas grösser!
Die Mags sind darum schon weiter an den Rand geklebt um der "schönen" Seite platz zu schaffen.

Aber noch was anderes!
Ich hab den 32 Poler gestern mal kurz geschlossen Laufen lassen, der Strom max 23 A bei 3950 U/min.
Beim abregeln des Antriebsmotors stieg er noch etwas an und hielt sich sehr lange, trotz stark gesunkener Drehzahl) über 20 A.
Dazu dachte ich dann an die Formel Innenwiderstand = Aussenwiderstand ????!!!!
Dabei soll die max Leistung des Generators abgegeben werden.
Das kann aber so nicht stimmen.
Darum stelle ich sie mal UM !
AUF:
--- Max Laststrom gleich halber Kurzschlußstrom ---
Da ist ja auch 1te hälfte für Innen, und die andere hälfte für Aussen verschlüsselt !
Das beinhaltet dann auch Alle Magnetfeldänderungen im Generator, ohne sie mühselig berechnen (wer kann das schon) zu müssen !

Gruß Aloys.
 
Hi Aloys,
ok halber Kurzschlussstrom als Laststrom.....wenn ich das mal durch ne konstandstrom Senke festlege muesste ich doch ne staendig steigende Ausgangsleistung ueber die Drehzahl haben.
Irgentwie glaube ich aber nicht das es dann eine lineare Gerade wird,eher sowas wie unsere Wirkungsgradkurven.....oder?

gruss Burkhard
 

FamZim

User
Hallo Burkhard

So sehe ich es auch .
Relativ linear steigend und dann wie die Sättigungskurve von FE bis nur noch die Drehzahl steigt ohne weitere Leistung.
Da steigen die Ummagnetisierverluste ja ständig !
Bei gleich bleibendem Strom (Stromsenke), kann es an der Spannung gemessen werden!

Gruß Aloys.
 

FamZim

User
Hallöchen

Nach ein paar Vorbereitungen um die Phasen immer gleich zu belasten:

Gleichrichter-01..jpg

Wurde ein fetter Gleichrichter gebaut.

Heute dann endlich wieder gemessen!
Als Motor-Generator Gespann.
Motor 28 Pol und Generator 32 Pol.
Drehmoment bei Lehrlauf für den Gen = 14 Ncm
Gemessen dann alle 20 Ncm.
Startdrehzahl = 4060 U/min bei 35,7 V und 3,4 A Motoreingang und 20 Ncm .
Steigend bis 80 Ncm bei 3650 U/min.
Motor bei 33,9 V und 19,9 A, Gesammt ETA In-Aut = 67 %
Max ETA bei 100 Ncm bei 3550 U/min (33,4 V 13 A ) = 68 %
Danach wieder fallend bis 3260 U/min 32,1 V und 21,2 A am Motor.
Die Generatorspannung ist schon von 28,9 V Lehrlauf auf 14 V abgefallen, Strom je Phase 17 A, gesamt ETA noch 60 %.
Drehmoment dabei 170 Ncm !!
Bei weiterer Belastung um auf 180 Ncm zu kommen bricht die Generatorspannung auf 3 V~ ein, Generatorstrom weiter gestiegen.
Alle Belastungswiderstände duften schwer nach Ampere.
Motor und Generator etwas mehr als Handwarm ~ 45 Grad .
Testzeit geschätzt 10 min durchgehend ohne was abzustellen !!

Gruß Aloys.
 
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