Auslegung eines Generators

Hallo liebe Community,

Vielleicht könnt ihr mir weiterhelfen, es geht um Folgendes:
ich möchte einen Generator grob auslegen, kenne mich in dieser Materie jedoch schlecht aus. Daher möchte ich fragen, ob hier jemand passende Literatur hierfür kennt? Ich habe bereits im Internet und in Bibliotheken gesucht, habe aber leider nichts gefunden. Weder Bücher noch Internetseiten.
Am besten wäre eine Literatur mit den nötigen Formeln und einer Erklärung der Vorgehensweise. Ich möchte anhand einer bestimmten Baugröße und Drahtdicke die maximal mögliche Leistung berechnen und ganz grob eine Kennlinie erstellen.

Mir it durchaus klar, dass eine passende Auslegung eines Generators nicht einfach ist und man dies bei professioneller Nutzung besser einem Spezialisten überlassen sollte. Dieser Weg wird später auch gegangen. Jedoch möchte ich für meine jetzige Arbeit den Generator ganz grob auslegen, damit ich Werte habe zum Weiterrechnen.


Ich hoffe, ihr könnt mir helfen.


Viele Grüße,
carloseinz
 
AW: Auslegung eines Generators

Hallo!

Die Auslegung fängt schon weit vor der Drahtberechnung an!!!
Ersteinmal mußt du ja klären was für ein Generator es werden soll!

Gleichstromgenerator?
-permanenterregt
-fremderregt
-selbsterregt

*Reihenschluß
*Nebenschluß
usw.

Wechselstromgenerator o. Drehstromgenerator?
-synchron
-asynchron

Die Antriebsdrehzahl bestimmt dann die Polpaarzahl und damit ist noch nicht Schluß.

Für die Berechnung des Blechpaketes, der Windungszahlen usw. sind umfangreiche Berechnungen erforderlich wo Aufwand und Nutzen in keinem Verhältnis stehen um mal eben einen Generator auszulegen.

Wenn du einen Generator brauchst, dann wähle diesen nach benötigen Spannungsverhältnissen und der erforderlichen Leistung aus.
Hast du das zusammen, findest du im www genug Anbieter.
 
AW: Auslegung eines Generators

Vielen Dank für die Antwort!
Hast du hierfür eine passende Literatur?

Die Wahl des Generators muss erst geklärt werden. Sobald ich es weiß, poste ich es hier.
Es ist so, dass ich einen beschrenkten Bauplatz habe. Hierfür soll grob berechnet werden, welche Leistung der Generator maximal haben könnte. Ich brauche nur grobe Werte (also in welchem Bereich ich liege), um mit diesen Werten weitere Bauteile konstruktiv auslegen zu können.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
AW: Auslegung eines Generators

Hi Carloseinz,
verrat uns doch mal, was das GENAU werden soll!

Wie dir motmonti schon gesagt hat, ist das eine dehnbare Geschichte,
die in der Regel von darauf spezialisierten Elektro-Maschinenbau-Firmen erledigt wird.
(Selbst Anlagenbauer kaufen die Motoren und Stromaggregathersteller oft die Generatoren zu!)
Elektrische Maschinen, wie Generatoren, Motoren, Trafos, usw. im bis zu 2-stelligen kW-Bereich
kann man heutzutage weitgehend standardisiert aus Baureihen, die nach ihrer Nennleistung gestaffelt sind, kaufen:
Nimmt man welche "von der Stange", kommt man erstaunlich günstig weg;
soll das aber ein Sonder-Sapperlottismus werden, wird´s sehr schnell sehr teuer.

Ohne dass du ein bissl mehr ins Detail gehst,
kann man dir kaum sinnvoll raten!
 
AW: Auslegung eines Generators

Hallo,

vielen Dank für die Antworten!
Ich habe eine angetriebene Welle, auf der ein Schwungrad sitz. Die entstehende Rotationsenergie möchte ich mit einem Generator (Magnet im Schwungrad, Spule in der Welle) als elektrische Energie abführen. Das ganze spielt sich im mW Bereich ab, ich benötige also miniaturisierten Generator. Der Außendurchmesser beträgt ca. 80mm.
Eine weitere Besonderheit ist, dass ich einen Generator mit freier Mitte brauche, also eine Art Ringgenerator.

Anhand des Bauplatztes möchte ich nur den realistischen Leistungsbereich feststellen, also ob ich im Bereich von wenigen mW (beispielsweise 10mW) oder weniger W (beispielsweise 10W) liege. Genau muss es danach von Spezialisten ausgelegt werden. Jedoch brauche ich davor ersteinmal ungefährte Werte.

Gedacht habe ich an:
- Wechselstrom
- asychron
- Klauenpolgenerator

Könnt ihr mir hier weiterhelfen?
 
P

paulinet

Gast
AW: Auslegung eines Generators

Also es gibt eine Faustregel, die aber bei den heutigen, leistungsfähigen Dauermagneten nicht mehr so ganz gültig ist.

Danach beträgt die Leistung 1 kW je Liter Rotorvolumen und je 1000 Umdrehungen je Minute.
Dabei ist eine Feldliniendichte von 1 tesla im Luftspalt angenommen.

Vermutlich steht die Herleitung in Bosse, G.: Grundlagen der Elektrotechnik.
Ob es die Bücher noch gibt???
Prof. Bosse ist schon vor Jahren gestorben.

pauline
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
AW: Auslegung eines Generators

Die Faustregel gilt nur für 50 Hz-Maschinen.

Ich verwende permanenterregte Synchronmaschinen (durchaus als Generator verwendbar),
die den bewickelten Stern im inneren Stator, durch den die Achse verläuft,
welche den Außenrotor mit Neodymmagnete trägt.
Die Maschine hat bei einem Außendurchmesser von 35 mm und einer Eisenpaketlänge von 11 mm
eine Nennleistung von 200 W (zweihundert Watt) bei einer Drehzahl von 12.000 U/min.

Von solchen Maschinen gibt es eine große Auswahl im Modellbau-Fachhandel,
wo die preisgünstigst unter "Brushless-Motoren" gehandelt werden.
 
P

paulinet

Gast
AW: Auslegung eines Generators

Die Faustregel gilt nur für 50 Hz-Maschinen.


Die Maschine hat bei einem Außendurchmesser von 35 mm und einer Eisenpaketlänge von 11 mm
eine Nennleistung von 200 W (zweihundert Watt) bei einer Drehzahl von 12.000 U/min.

Von solchen Maschinen gibt es eine große Auswahl im Modellbau-Fachhandel,
wo die preisgünstigst unter "Brushless-Motoren" gehandelt werden.

Nein, Bosse hat das ganz allgemein hergeleitet. Es ist die Luftspaltleistung, die hier entscheidet.

Im übrigen ergeben diese Daten durchaus die 200W statt der nach der Faustformel berechneten 127 W, weil die Dauermagnete eben heute kräftiger sind als die 1 Tesla damals.

pauline
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
AW: Auslegung eines Generators

Hm ... der Bosse kann was ...
(... und die Pauline auch ...)

Was mir jetzt nur noch nicht ganz klar ist:
Warum schließt der Bosse aus dem RotorVOLUMEN auf die Leistung
und nicht aus der zutreffenderen und leichter greifbaren Luftspaltfläche?
 
P

paulinet

Gast
AW: Auslegung eines Generators

Das ergibt sich aus der Herleitung der Formel.

Aber auswendig kann ich das jetzt auch nicht mehr

pauline
 
AW: Auslegung eines Generators

Vielen Dank für die Antworten!

Für erste Test, möchte ich einen einfachen Elektromotor als Generator verwenden. Der Stator wird festgehalten, der Rotor soll mechanisch angetrieben werden. Somit kann ich Energie abführen.
Mein Problem ist nun: Ich drehe den Rotor "nur" auf eine Drehzahl von 300-500 U/min. Jedoch sind die meisten Motoren auf eine Nenndrehzhl von mehreren tausend U/min ausgelegt (ca. 5000 U/min). Kennt ihr einen Elektromotor, der im Bereich von 300-500 U/min noch genügend Leistung besitzt?
 
P

paulinet

Gast
AW: Auslegung eines Generators

Mein Problem ist nun: Ich drehe den Rotor "nur" auf eine Drehzahl von 300-500 U/min. Jedoch sind die meisten Motoren auf eine Nenndrehzhl von mehreren tausend U/min ausgelegt (ca. 5000 U/min). Kennt ihr einen Elektromotor, der im Bereich von 300-500 U/min noch genügend Leistung besitzt?

Das hatten wir doch schon. Rotorvolumen!!!

pauline
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:

derschwarzepeter

Mitarbeiter
AW: Auslegung eines Generators

Wo ist das Problem?
Bei 300 U/min brauchst du für die gleiche Leistung eben
einen 50mal schwereren Generator als bei 15.000 U/min
oder bekommst aus dem gleichen halt 1/50 der Leistung,
aber genau dafür haben´s ja die Getriebe erfunden.

Die Physik ist eben ein Hund:
Die lässt sich nicht behumpsen!
 
AW: Auslegung eines Generators

OK, vielen Dank.

Hab nochmals eine Frage zum Elektromotor. Es ist bekannt, dass das Reibmoment von Lagerung und Kohlebürsten bei ca. 0,9 Nmm liegt. Wie verändert sich nun dieses Reibmoment, wenn ich vor diesen Motor eine zusätzliche träge Masse (beispielsweise ein Zylinder) auf die Welle spanne? Reibmoment müsste steigen, aber wie?
 

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