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Thema: Strom erzeugen durch Auf- und Abbewegen

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Rotes Gesicht Strom erzeugen durch Auf- und Abbewegen

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    Hallo zusammen,

    ich entschuldige mich vorweg für mein Unwissen

    Ich möchte gerne aus ruckartigen Bewegungen z.B. bei einer Kutschfahrt Strom für eine Glühbirne erzeugen, ähnlich wie es bei Fahrzeugen schon lange angedacht ist.

    Kann mir jemand eine Richtung zeigen, in welche ich weiter recherchieren kann? Elektromagnetische Induktion entlang eines umgebauten Stoßdämpfers?

    Das ganze ist experimentell und soll für Lernzwecke erbastelt werden.

    Würde mich freuen wenn mir hier jemand weiterhelfen kann

    Liebe Grüße
    Martin

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hey,
    um mal etwas auszuholen. Wie "entsteht" eine elektrische Induktionsspannung. (Ich geh einfach auch mal davon aus dass du den Wiki Artikel dazu bereits gelesen hast)
    Allgemein kann man hiezu die Maxwellgleichnung anschauen. Diese beschreibt den Allgemeinen Fall was passiert wenn man ein sich veränderndes Magnetfeld hat. (keine Sorge ich werde jetzt nicht über Lösungen der Maxwellgleichungen philosophieren )

    Für dich interessant ist der Fall der auf Wikipedia "Induktion bei einer Leiterschleife" genannt wird.

    Hier gilt nun (nach Lösen einiger toller Integrale):

    U = - d Phi / dt

    Also die Spannung die wir an der Leiterschleife messen hängt von der Änderung des magnetischen Flusses ab.
    Für Spulen (Also viele Leiterschleifen) gilt

    U = - n* (d Phi / dt)

    mit n = Anzahl der Leiterschleifen.
    Das interessante ist hierbei d Phi / dt also die zeitliche Ableitung des magnetischen Flusses.

    Der magnetische Fluss ist definiert als

    Phi = Integral B * dA

    also als das Flächenintegral über die von einer mit einer bestimmtem magnetischen Flussdichte B durchflossenen Fläche A.

    Was sagt uns das jetzt zu deinem Vorhaben:

    Entscheident ist für die Induktionsspannung U, dass sich der magnetische Fluss ändert.

    Wie kann man das erreichen ?

    1. Direkte Änderung der magnetischen Flussdichte B.

    Ist für deinen Fall nur schwer erreichbar auch wenn die magnetische Flussdichte mit der magnetischen Feldstärke H über den Zusammehang: B = mü * H zusammenhängt.
    Das mü eines Magneten oder einer Spule kann unter Umständen durch Vibrationen beeinflusst werden. -> Ist für dich aber eher schwer nutzbar

    2. Indirekte Änderung der magnetischen Flussdichte B.

    Wir müssen nur erreichen, dass sich in der relevaten Fläche A die magnetische Flussdichte ändert. Das können wir z.B. dadurch erreichen, dass wir eine Leiterschleife in einem Magnetfeld bewegen oder
    (Das ist nun für dich interessant). Wir können einen Magneten durch eine Spule bewegen.

    Wie dem auch sein: Du darfst nicht erwarten alzu hohe Energieausbeuten durch Stöße einer Federung zu erhalten, geschweige denn gleichmäßige Spannungs/Stromkurven.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Neben Induktion gibt es noch den piezoelektrischen Effekt. Allerdings wird die Ausbeute da auch nicht unbedingt besser aussehen.
    Bei Kutschfederung denke ich jetzt mal spontan an eine Blattfederaufhängung. Wären Radnabendynamos nicht praktischer? Wenn es kein Gig (Sulki) ist gibt es immerhin 4 Räder.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Den piezoelektrischen Effekt habe ich bewusst nicht erwähnt, das dieser meines Wissens nach nicht zu Energiegewinnung genutzt werden kann.

  5. #5
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Ich möchte die schwankenden Auf- und Abbewegungen nutzen wollen, da das für uns den größten Lerneffekt hat.

    Wie wird denn das dann in der Automobilwelt angegangen? Ich denke dass der Effekt bei e-Fahrzeugen doch schon genutzt wird. Läuft das auch durch die elektromagnetische Induktion oder welcher Ansatz wird da verfolgt?

    Vielen Dank euch schonmal für die Antworten. Das mit dem Magnet in der Spule war sehr hilfreich. Danke für den Hinweis mit dem Piezoeffekt : -)

    Liebe Grüße
    Martin

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    In der Automobilindustrie hast du Radnabenmotoren die man eben auch als Generatoren betreiben kann. Aus des Schwanken wird dort allerhöchsten für Demo und Forschungsprojekte Energie gewonnen.

    - - - Aktualisiert - - -

    Achja.
    Wenn du uns etwas mehr über dein Vorhaben erzählst, insbesondere was dabei gelernt oder gelehrt werden soll, können wir dir vllt noch etwas zielorientierter antworten.

  7. #7
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Angenommen ich baue einen Stoßdämpfer so um, dass ein Permanentmagnet durch eine Spule gleiten kann, dann habe ich ja während der Fahrt kleinste Hin- und Herbewegungen. Dadurch entstehen ja entgegengesetzte Flussrichtungen (? ). Kann man diese Energie nutzen oder muss die erst umgewandelt werden?

    Wie puffer ich die Schwankungen am besten ab? Ich als Maschinenbauer würde den Strom in einem Akku zwischenspeichern und und die Glühbirne von dort betreiben. In meiner Fantasie ergibt sich so ein gleichmäßiger Strom, ist die Denkweise idiotisch?

    Liebe Grüße
    Martin

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Wie wird denn das dann in der Automobilwelt angegangen? Ich denke dass der Effekt bei e-Fahrzeugen doch schon genutzt wird. Läuft das auch durch die elektromagnetische Induktion oder welcher Ansatz wird da verfolgt?
    Bei E-Fahrzeugen benutzt man einfach die schon vorhandene Batterie.

    Du kannst ja statt eines Stoßdämpfers eine Art Zahnstange/Zahnradsegment mit Freilauf anbringen, die einen Generator dreht.
    Es gibt Taschenlampen nach diesem Prinzip.

    Vergiß nicht, dass die Energie, die du aus dem Gesamtsystem entnehmen willst, irgendwoher kommen muss.
    Bei einem Fahrzeug kommt die Energie letztendlich immer aus dem Antrieb.
    Bei einer Kutsche halt vom Pferd, wenn es kein Esel oder Ochse ist.

    Gruß, Michael

  9. #9
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Hallo Michael,

    auch Danke für deine Rückmeldung. Kannst du mir grob einen Tipp geben wo ich die Taschenlampe oder das Prinzip finden kann? Du sprichst von dieser Taschenlampe mit kurbel? Dann müsste ich aber die Vor- und Zurückbewegung der Dämpfer zunächst in eine gleiche Richtung lenken, richtig?

    Liebe Grüße
    Martin

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Ich spreche von der Taschenlampe mit einem kleinen Griff, wie sie hier im ersten Bild rechts oben zu sehen ist:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Dynamotaschenlampe

    Bei Pollin gibt es derzeit eine Lampe dieser Bauart:
    http://www.pollin.de/shop/dt/OTg1ODM...chenlampe.html

    Man könnte die Taschenlampe am Chassis der Kutsche mit dem Griff nach oben befestigen und ein Gummiband vom Griff zur Radaufhängung führen.
    Dann wird die Taschenlampe bei der Aufwärtsbewegung geladen und das Gummiband verhindert, dass die Lampe zerdrückt wird.

    Für eine reine Demo-Vorführung reicht das bestimmt und notfalls kann man ja die herkömmliche Beleuchtung der Kutsche erstmal dran lassen, als Sicherheit.

    Gruß, Michael

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