Starke Direktantriebe, Erfindungsidee !

Ich möchte Euch gerne eine Idee kommuniszieren, wie sich die Kraft eines linearen Elektromotors, oder das Drehmoment eines rotierenden Elektromotors um ein Vielfaches steigern lassen sollte. Generell ist der Vorteil der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Untersetzungsgetriebe weg fällt, während der Nachteil der Erfindung in einem filligranerem und kompliziertem Aufbau der magnetomechanischen Komponente besteht. Insgesamt wird der Motor kompakter. Die Spulen und Steuerung und so weiter habe ich weg gelassen, es geht lediglich darum, wie ein veränderbares Magnetfeld Eisenteile bewegt. Daß man mehrere Phasen und daher mehrere magnetomechanische Komponenten benötigt, um eine fortlaufende Bewegung zu erzeugen, versteht sich ebenfalls von selbst. Die beigefügte Skizze zeigt lediglich diese magnetomechanische Komponente, die man sowohl als linearen oder rotatorischen Antrieb interpretieren kann. Im allgemeinen bewegt sich eine gezähnte Eisenlamelle im gezähnten Polspalt. Im Falle des Linearmotors ist es ein Anker, im Falle des Rotationsmotors ist es ein auf die Fläche gerollter Zylinderwand-Schnitt durch Scheibenstapel. Dabei sollte klar sein, daß bei kompakten Eisenteilen wegen der Wirbelströme nur schlecht funktioniert, aber es würde auch funktionieren. Wie genau man das produzieren könnte, um Wirbelströme zu vermeiden, will ich nicht verraten, ich hoffe auf reiche Geldgeber. Konzentrieren wir uns daher nur auf diese eine Sache, diese magnetomechanische Komponente aus Eisen, die im Schnittbild dargestellt ist. Natürlich ist es der Kanteneffekt, der einen Elektromotor antreibt. Man könnte das alles durch eine teure EM-Software ausrechnen, aber ich will die Idee auf einfachst mögliche Weise kommuniszieren. Und zwar durch einen Vergleich von Skizze 1 und Skizze 2. Und jetzt kommts, es ist ganz einfach ! Der Unterschied zwischen Version 2 im Vergleich zu Version 1 besteht lediglich darin, DASS DIE GLEICHE POLSPALTÄNDERUNG AUF KÜRZEREN VERSCHIEBUNGSWEGEN ERFOLGT. Das heißt, bei kürzeren Verschiebungen leistet das Magnetfeld die gleiche Arbeit, und darauf resultiert eine entsprechend vervielfältigte Kraft, oder Drehmoment. Die technische Realisierung benötigt, um diese Polspaltänderung auf kürzeren Verschiebungswegen zu erreichen, natürlich diese magnetische Reihenschaltung gestapelter Lamellen, weil eine einzige es nicht schafft. Ich würde den Motor auch als Gradientenmotor bezeichnen, weil ein gesteigerterter interner FELDGRADIENT der Kern der Sache ist. Ich hoffe, daß ich es kommuniszieren konnte, und freue mich auf Eure Antworten.
 

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Ich will noch was hinzu fügen, was das Verständnis erleichtert. Stehen die Zähne übereinander, ist der Polspalt klein, stehen sie im Versatz, ist der Polspalt groß.
 
Querdenker2, bist du es wieder?

Nun lässt sich Physik nicht überlisten. Ein handelsüblicher Asynchronmotor hat einen Wirkungsgrad von rund 88%. Wie soll das deine Erfindung um ein Vielfaches steigern? Das Drehmoment ergibt sich auch nur aus Drehzahl und Leistung, also ist da eine Steigerung um ein Vielfaches nicht möglich ohne die Physik auszuhebeln.

Also vielleicht doch nur heiße Luft!?
 
Ich möchte Euch gerne eine Idee kommuniszieren, wie sich die Kraft eines linearen Elektromotors, oder das Drehmoment eines rotierenden Elektromotors um ein Vielfaches steigern lassen sollte. Generell ist der Vorteil der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Untersetzungsgetriebe weg fällt, während der Nachteil der Erfindung in einem filligranerem und kompliziertem Aufbau der magnetomechanischen Komponente besteht. Insgesamt wird der Motor kompakter. Die Spulen und Steuerung und so weiter habe ich weg gelassen, es geht lediglich darum, wie ein veränderbares Magnetfeld Eisenteile bewegt. Daß man mehrere Phasen und daher mehrere magnetomechanische Komponenten benötigt, um eine fortlaufende Bewegung zu erzeugen, versteht sich ebenfalls von selbst. Die beigefügte Skizze zeigt lediglich diese magnetomechanische Komponente, die man sowohl als linearen oder rotatorischen Antrieb interpretieren kann. Im allgemeinen bewegt sich eine gezähnte Eisenlamelle im gezähnten Polspalt. Im Falle des Linearmotors ist es ein Anker, im Falle des Rotationsmotors ist es ein auf die Fläche gerollter Zylinderwand-Schnitt durch Scheibenstapel. Dabei sollte klar sein, daß bei kompakten Eisenteilen wegen der Wirbelströme nur schlecht funktioniert, aber es würde auch funktionieren. Wie genau man das produzieren könnte, um Wirbelströme zu vermeiden, will ich nicht verraten, ich hoffe auf reiche Geldgeber. Konzentrieren wir uns daher nur auf diese eine Sache, diese magnetomechanische Komponente aus Eisen, die im Schnittbild dargestellt ist. Natürlich ist es der Kanteneffekt, der einen Elektromotor antreibt. Man könnte das alles durch eine teure EM-Software ausrechnen, aber ich will die Idee auf einfachst mögliche Weise kommuniszieren. Und zwar durch einen Vergleich von Skizze 1 und Skizze 2. Und jetzt kommts, es ist ganz einfach ! Der Unterschied zwischen Version 2 im Vergleich zu Version 1 besteht lediglich darin, DASS DIE GLEICHE POLSPALTÄNDERUNG AUF KÜRZEREN VERSCHIEBUNGSWEGEN ERFOLGT. Das heißt, bei kürzeren Verschiebungen leistet das Magnetfeld die gleiche Arbeit, und darauf resultiert eine entsprechend vervielfältigte Kraft, oder Drehmoment. Die technische Realisierung benötigt, um diese Polspaltänderung auf kürzeren Verschiebungswegen zu erreichen, natürlich diese magnetische Reihenschaltung gestapelter Lamellen, weil eine einzige es nicht schafft. Ich würde den Motor auch als Gradientenmotor bezeichnen, weil ein gesteigerterter interner FELDGRADIENT der Kern der Sache ist. Ich hoffe, daß ich es kommuniszieren konnte, und freue mich auf Eure Antworten.
Wenn das wirklich eine neue "Erfindung" ist, würde ich sie erst zum Patent anmelden u. erst danach etwas darüber schreiben.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Der Querdenker rasobe hat uns nicht mit so unwesentlichen Details belastet, wie wo die Wicklungen liegen,
aber für mich sieht das nach einem sehr wirkungsgradstarken Motor aus,
der - und das ist ein kleiner Schönheitsfehler der Erfindung - schon vor über hundert Jahren erfunden worden ist,
nur wurde der nicht Gradienten- sondern "Reluktanzmotor" bezeichnet: LINK.
Patentieren wird sich der nicht mehr lassen.
 
Querdenker2, bist du es wieder?

Nun lässt sich Physik nicht überlisten. Ein handelsüblicher Asynchronmotor hat einen Wirkungsgrad von rund 88%. Wie soll das deine Erfindung um ein Vielfaches steigern? Das Drehmoment ergibt sich auch nur aus Drehzahl und Leistung, also ist da eine Steigerung um ein Vielfaches nicht möglich ohne die Physik auszuhebeln.

Also vielleicht doch nur heiße Luft!?
Ich habe nicht vom Wirkungsgrad gesprochen ! Der ist sicher nicht besser.
 
Der Querdenker rasobe hat uns nicht mit so unwesentlichen Details belastet, wie wo die Wicklungen liegen,
aber für mich sieht das nach einem sehr wirkungsgradstarken Motor aus,
der - und das ist ein kleiner Schönheitsfehler der Erfindung - schon vor über hundert Jahren erfunden worden ist,
nur wurde der nicht Gradienten- sondern "Reluktanzmotor" bezeichnet: LINK.
Patentieren wird sich der nicht mehr lassen.
Natürlich ist das ein Reluktanzmotor. Ob seine gesteigerte Version patentierbar ist, liegt einzig und allein am Honorar des Patentanwaltes !
 
Dann führe doch den konstruktiven oder rechnerischen Nachweis der Verbesserung! Wie schon gesagt, wo soll ein Vielfaches an Moment herkommen, wenn nicht über den Wirkungsgrad?!
 
Querdenker2, bist du es wieder?

Nun lässt sich Physik nicht überlisten. Ein handelsüblicher Asynchronmotor hat einen Wirkungsgrad von rund 88%. Wie soll das deine Erfindung um ein Vielfaches steigern? Das Drehmoment ergibt sich auch nur aus Drehzahl und Leistung, also ist da eine Steigerung um ein Vielfaches nicht möglich ohne die Physik auszuhebeln.

Dann führe doch den konstruktiven oder rechnerischen Nachweis der Verbesserung! Wie schon gesagt, wo soll ein Vielfaches an Moment herkommen, wenn nicht über den Wirkungsgrad?!
Es kommt daher, daß die Magnetkraft sich mehrmals in Kraft umsetzt, an mehreren kleineren Lamellen mit kleineren Polzähnen und kleineren Abständen. Das ist kein Voodoozauber, denn ich sage ja nicht, daß der Motor dadurch schneller wird ! Er ist stärker aber auch langsamer, weswegen der Wirkungsgrad nicht über hundert Prozent steigen wird !
 

Das ist doch genau das was du dargestellt hast?
Hatte ich heute erst auf dem Tisch. Drehte sich bei 50Hz mit 60 U/min (laut Leistungsschild) und hatte ein hohes Drehmoment.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Es kommt daher, daß die Magnetkraft sich mehrmals in Kraft umsetzt, an mehreren kleineren Lamellen mit kleineren Polzähnen und kleineren Abständen. Das ist kein Voodoozauber, denn ich sage ja nicht, daß der Motor dadurch schneller wird ! Er ist stärker aber auch langsamer,
Nein:
Er wird zwar langsamer, aber NICHT stärker
(durch mehr Streufeldverluste unvermeidbar sogar SCHWÄCHER),
weil sich der magnetische Fluss statt auf wenige große Pole auf viele kleine aufteilt.
Damit stimmt die Physik wieder.

Leider gibt´s auch das schon:
Sowas nennt sich Reluktanz-Schrittmotor - findet man übrigens auch in dem Link, den ich gepostet habe.
Vielleicht sollten sich auch Erfinder ein bisschen Überblick in Elektrotechnik verschaffen?

P.S.: Es zieht sich wie ein roter Faden durch den gesamten Elektromaschinenbau,
dass bei gleicher Leistung Maschinen mit höherer Drehzahl/Frequenz kleiner ausfallen als ihre langsameren Schwestern.
 
Nein:
Er wird zwar langsamer, aber NICHT stärker
(durch mehr Streufeldverluste unvermeidbar sogar SCHWÄCHER),
weil sich der magnetische Fluss statt auf wenige große Pole auf viele kleine aufteilt.
Damit stimmt die Physik wieder.

Leider gibt´s auch das schon:
Sowas nennt sich Reluktanz-Schrittmotor - findet man übrigens auch in dem Link, den ich gepostet habe.
Vielleicht sollten sich auch Erfinder ein bisschen Überblick in Elektrotechnik verschaffen?

P.S.: Es zieht sich wie ein roter Faden durch den gesamten Elektromaschinenbau,
dass bei gleicher Leistung Maschinen mit höherer Drehzahl/Frequenz kleiner ausfallen als ihre langsameren Schwestern.
Sicher doch brauchen Elektromotoren eine hohe Arbeitsfreqenz, um Leistungsdichte hervor zu bringen. Jeder Polwechsel setzt nur eine begrenzte Menge Energie in Arbeit um, weswegen die Polwechsel schnell erfolgen müssen für viel Arbeit pro Zeit, also Leistung. Man kanns mit schnell rotierenden Motoren machen, und ihnen ein Getriebe verpassen. Oder bei meiner Version den Motor einfach mit viel mehr Polen auszustatten, so daß auch eine hohe Arbeitsfrequenz bei niedrigerer Drehzahl zu stande kommt. Aber nochmal zur Kraft, die entstehen soll. Die hängt von der Feldstärke in Tesla ab. Sie kann sich auf wenige große Pole verteilen, ebenso auf ein Raster vieler kleiner Pole !

Im übrigen hat Albert Einstein gesagt, Intuition ist wichtiger, als Wissen ! Was ich versuche zu erklären, daß es doch eigentlich nur auf die Polspaltänderung ankommt. Ob man sie nun durch einen grob gezähnten Anker bewirkt, oder durch fein gezähnte, oder sich einfach nur die Polschuhe anähern ist doch das selbe ! Wenn es unter Magnetfeld steht, wird Arbeit verrichtet, weil sich die Pole anziehen. Außerdem kann man es doch im Experiment testen. Man baut das Ding einfach, als kleines Modell und fräst halt ein paar Eisenbleche zu Rippenprofilen, und befestigt sie an einer leichtgängigen Linearführung. Und braucht keine Spulen, man kann das Magnetfeld ja auch durch Permanentmagneten einspeisen, und kann mal messen, wie groß die Kraft ist. Hallo, chinesische Forscher, wacht auf, die Deutschen kapierens nicht !
 
Hallo, chinesische Forscher, wacht auf, die Deutschen kapierens nicht !
Zumindest einer nicht! Das gibt es alles schon!
Wenn du so von deiner Idee überzeugt bist, warum testest du wie von dir vorgeschlagen nicht selbst und revolutionierst die Antriebstechnik? Peter kann dir sicher einen Kontakt in Vhile vermitteln. Der war auch immer Feuer und Flamme von seinen Ideen, hat aber keine umgesetzt.
 
Zumindest einer nicht! Das gibt es alles schon!
Wenn du so von deiner Idee überzeugt bist, warum testest du wie von dir vorgeschlagen nicht selbst und revolutionierst die Antriebstechnik? Peter kann dir sicher einen Kontakt in Vhile vermitteln. Der war auch immer Feuer und Flamme von seinen Ideen, hat aber keine umgesetzt.
Er baut das Ding nicht, weil er Investoren braucht, die für ihn das erledigen...das dürfte ausgehen wie "das Hornberger Schießen"...
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Aber nochmal zur Kraft, die entstehen soll. Die hängt von der Feldstärke in Tesla ab. Sie kann sich auf wenige große Pole verteilen, ebenso auf ein Raster vieler kleiner Pole
In Tesla misst man NICHT die magnetische Feldstärke (die hat die Einheit A/m oder Oestedt),
sondern die magnetische Flussdichte, d.h. wieviel magnetischer Fluss pro Fläche durchtritt.
... und eben da liegt der Fehler in deiner Überlegung:
Die Flussdichte kann aufgrund der Sättigungseigenschaften ferromagnetischer Stoffe nicht beliebig gesteigert werden:
Mehr als 1,5 Tesla sind nur mit exotischen Legierungen erreichbar
und wenn man keine Supraleitung ins Spiel bringt,
ist bei ca. 2,5 T Schluss.
Mehr ist nicht.

Infolge dessen gibt es einen höchst simplen Zusammenhang:
Nachdem die maximale Flussdichte (Tesla) vom Material abhängt,
kann durch einen halb so großen der Querschnitt des Poles nur der halbe magnetische Fluss durchgehen
und infolgedessen erzeugt da auch nur die halbe Kraft (die ist proportional zum magnetischen Fluss).
Die Maschine läuft also mit der doppelten Polzahl wie gewünscht halb so schnell,
jeder Pol erzeugt aufgrund des halben magnetischen Flusses jedoch nur die halbe Kraft,
wodurch die doppelte Menge an Polen nur die gleiche Kraft wie zuvor erzeugt.
(Praktisch weniger, weil die kleinen Pole mehr Streuverluste haben.)

Infolgedessen sind langsam drehende Maschinen IMMER größer als schnelldrehende gleicher Leistung.

P.S.: Das wissen auch die Chinesen.
P.S.2: NICHT zu wissen, ist eine äußerst schlechte Basis für Erfindungen!
 
In Tesla misst man NICHT die magnetische Feldstärke (die hat die Einheit A/m oder Oestedt),
sondern die magnetische Flussdichte, d.h. wieviel magnetischer Fluss pro Fläche durchtritt.
... und eben da liegt der Fehler in deiner Überlegung:
Die Flussdichte kann aufgrund der Sättigungseigenschaften ferromagnetischer Stoffe nicht beliebig gesteigert werden:
Mehr als 1,5 Tesla sind nur mit exotischen Legierungen erreichbar
und wenn man keine Supraleitung ins Spiel bringt,
ist bei ca. 2,5 T Schluss.
Mehr ist nicht.

Infolge dessen gibt es einen höchst simplen Zusammenhang:
Nachdem die maximale Flussdichte (Tesla) vom Material abhängt,
kann durch einen halb so großen der Querschnitt des Poles nur der halbe magnetische Fluss durchgehen
und infolgedessen erzeugt da auch nur die halbe Kraft (die ist proportional zum magnetischen Fluss).
Die Maschine läuft also mit der doppelten Polzahl wie gewünscht halb so schnell,
jeder Pol erzeugt aufgrund des halben magnetischen Flusses jedoch nur die halbe Kraft,
wodurch die doppelte Menge an Polen nur die gleiche Kraft wie zuvor erzeugt.
(Praktisch weniger, weil die kleinen Pole mehr Streuverluste haben.)

Infolgedessen sind langsam drehende Maschinen IMMER größer als schnelldrehende gleicher Leistung.

P.S.: Das wissen auch die Chinesen.
P.S.2: NICHT zu wissen, ist eine äußerst schlechte Basis für Erfindungen!
Genau ! Hätten wir nur eine Lamelle mit vielen kleinen Zähnen, dann würde exakt genau das passieren, was Du schreibst ! Wir hätten lediglich einen langsameren Motor. Aber wir haben doch mehrere gestapelte Lamellen, in magnetischer Reihenschaltung, und vielen kleinen Polspalten, die das Feld mehrfach nutzen ! Okay, das mit den Streuverlusten ist mir allerdings nicht so recht klar.
 
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derschwarzepeter

Mitarbeiter
Gut.
Ein Motor mit Polpaarzahl 1 hat 1 x Nordpol und 1 x Südpol mit 100% magnetischem Fluss pro Pol und bringt 100% Drehzahl und 100% Kraft.
Ein Motor mit Polpaarzahl 2 hat Nordpol, Südpol, Nordpol, Südpol mit 50% magnetischem Fluss pro Pol und bringt 50% Drehzahl und 200% Kraft.
Ein Motor mit Polpaarzahl 3 hat N, S, N ,S, N, S mit 33% magnetischem Fluss pro Pol und bringt 33% Drehzahl und 300% Kraft.
Ein Motor mit Polpaarzahl 4 hat N, S, N ,S, N, S, N, S mit 25% magnetischem Fluss pro Pol und bringt 25% Drehzahl und 400% Kraft.
usw.
=> Das Feld wird eben NICHT "mehrfach" genutzt, sondern auf die vielen kleinen Pole AUFGETEILT.

Streuverluste sind der Teil des Feldes, der NICHT dort verläuft, wo man ich gern hätte, sondern irgendwo, wo das Feld nix bringt.
 
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