Magnete und Spulen Anordnung für Generator

[dj_cyborg]

Hallo,
wie Versprochen hier mal ein kleiner Ergebnisbericht.

Ich habe den Generator 2mal bauen müssen.

1. Aus einer MDF-Platte – war zu instabil, die Magnete haben den Rahmen verzogen
2. Aus Fichtenholz / 54 Neodymmagnete / 54 Spulen zu 2 Kreisen zusammengeschlossen mit je 25 Wicklungen / ohne Eisenkerne

Folgende Ergebnisse habe ich bei ca. 120Umdrehungen/min. :

Was kommt an den Spulen raus?
-Je Spulenkreis ca. 2,5-3V~ also gesamt 5-6V~ bei stattlichen 3-4A (alles bei Kurzschluss gemessen)

Was kommt nach dem Spannungsdoppler raus?
-ca. 10-12V= bei ca. 1-1,5A

Was kommt nach dem Festspannungsregler raus?
-5V= bei ca. 1-1,5A also ca. 5Watt

Was kommt raus wenn man einen Trafo 6V~ / 230V~ mit dem Spulenstrom füttert?
-ca. 120V~ mit ca. 22mA, also ein erheblich Leistungsverlust, aber das Handyladegerät springt bei 100V~ an und beginnt mit ca. 50mA zu laden.

Soweit sind meine Erwartungen erfüllt, als nächstes werde ich versuchen Strom/Spannung über einen Shunt zu messen und auf einem Display auszugeben. Ich wollte die errechnete Leistung dann in kcal umrechnen, mir fehlt noch ein Faktor für den Wirkungsgrad des Systems. Ich bin noch am Überlegen wie ich den ermitteln kann.

mfG
Mario

[Manf]

Schöne Übung, und erst recht wenn es dann noch funktioniert.
Wenn es also um die 10 W sein können dann sollte es zur Not auch mit einem 10-20W DC Motor gehen wenn das Handy einmal schneller geladen werden soll. Aber ich glaube das ist dann schon wieder viel zu praktisch gedacht.

Für den Wirkungsgrad ist die Eingangsleistung Drehmoment mal Winkelgeschwindigkeit. Hierbei sollte das Drehmoment über die Motorkonstante des Generators und den Strom gemessen (geschätzt) werden können.

[Calis007]

Wie heftig ist eigentlich die gefuehlte Bremswirkung? Evtl. kannst Du auch daran den Wirkungsgrad festmachen - speziell, wenn Du vielleicht mit einem Ergometer mit Wattanzeige vergleichen kannst..

[dj_cyborg]

Hallo Manf, hallo Calis007

@Manf

So wollte ich das auch angehen, nur habe ich gerade irgendwo einen Denkfehler.
Es sollte doch auf der einen Seite die elektrische Leistung stehen und
auf der anderen die mechanische Leistung und sich dazwischen der Wirkungsgrad ergeben.

auf der einen Seite die elektrische Leistung
P=U*A=10V*1A=10VA=10Watt

auf der anderen Seite die mechanische Leistung

F=1N (Habe ich mit einen mit Messbecher auf der Pedale gemessen, habe ca. 0,1l Wasser daraufstellen müssen bis sich das System gedreht hat)
n= 120U/min= 2/s
d= 18cm= 0,18m Kurbeldurchmesser
s= pi*d= 0,565m Kurbeldurchmesserumfang


Variante 1
M= F*d/2 = 1N*0,18m/2 = 0,09Nm
w= 2*pi*n*1/60s = 2*pi*120U/min*1/60s = 12,566rad/s
P= M*w=0,09Nm*12,566rad/s = 1,1309Nm/s = 1,1309Watt

Variante 2 (zur Kontrolle)
P= F*s/t = 1N*0,565m/0,5s = 1,13Nm/s = 1,13Watt (0,5s da 2Umdrehungen pro sekunde)

Ergebnis:

Eingang 1,13Watt => Ausgang 10Watt => Juhu, ich habe das Perpetuum mobile erfunden Wirkungsgrad von 885%

Liegt es daran das ich die Kraft im unbelasteten Zustand gemessen habe? Oder was mach ich Falsch?



@Calis007

Ich kann die Bremswirkung schlecht Messen ich besitze auch kein Ergometer und auch kein Federkraftmesser.
Leider... Deswegen der Messbecher...

Danke für Eure hilfe

mfG

Mario

[Christian H]

Hallo,

gratuliere, tolle Konstruktion. Zur Rechnung: der Kurbeldurchmesser wird wohl nicht 0,018m sein sondern 0,18 m. Dann ist bei einer Drehgeschwindigkeit von 2/sec die Reibung höher als wenn sich das Gerät eben in Bewegung setz. Das paßt dann eher und es is wieder nix mit einem Perpetuum mobile.

Ich vermute ja, dass demnächst der Umbau vom Generator zum Motor kommt. Dann strampelst Du locker eine Stunde und Deine Frau gibt Dir wegen Deiner Superleistung eine Extraprotion zum Abendessen.

Viele Grüße

Christian

[dj_cyborg]

Hallo Christian,

hui peinlich, das ist war. Es sind 0,18m. Ich komme dann aber auch nur auf ~1Watt Eingangsleistung und 10Watt Ausgangsleistung. Wirkungsgrad hatte ich auch nen Fehler es waren 8850% und sind jetzt 885%. also immernoch Perpetuum mobile. . Wenn dass Schule macht sind die Männer die neue regenerative Energiequelle die alle suchen...

Danke für deine Antwort

mfG

Mario

[Christian H]

Die 1 N sind sicherlich zu wenig für eine Drehgeschwindigkeit von 2/sec. Vielleicht läßt sich eine Schnur um die Achse wickeln. Dann Gewicht an ein Ende und sehen welche Drehgeschwindigkeit sich einstellt > Drehmoment Wenn dann immer noch 1 Watt Eingangsleistung vorliegt, kannst Du schon mal Deine Rede für Oslo üben.

[dj_cyborg]

Danke.
Stimmt, das glaube ich auch. Ich werde wohl erstmal was zur exakten Drehzahlmessung anbauen, dann werde ich mal deinen Vorschlag versuchen.

...heute lösen wir hier das Problem der sauberen Energieerzeugung und Morgen beenden wir den Welthunger... schön wär´s ja.

mfG

Mario

[Manf]

Mit dem Becher auf der Pedale wirst Du wohl gerade die Reibung überwinden und nicht einen Strom zum fließen bringen, der die Pedale bremst und damit Leistung zur Umsetzung aufnimmt.

Die gemessene mechanische Leistung ist damit ein Anteil Pv1 der Reibung die als Differenz zwischen Eingangs-und Ausgangsleistung steht.

In erster Näherung wäre der Wirkungsgrad damit eher eta = Pel / (Pv1 + Pel)

[dj_cyborg]

Hallo Manf,

da hab ich mir es wohl etwas zu einfach gemacht. Ich wollte mein Becher aber auch nicht auf 120U/min beschleunigen.

Deine Formel ist schonmal näher dran aber jetzt müßte ich alle anderen Teilverluste (Reibung, Magnetfelder, Induktion, Verluste der elektrischen Bauteile...) die noch anfallen rausfinden/errechnen/raten.

Ich würde das lieber als Gesamtsystem betrachten. Prinzipiell fehlt mir nur die genaue Kraft auf der Pedale bei einer bekannten Drehzahl.

Also ich werde jetzt erstmal einne kleine Schaltung aufbauen, mit der ich Spannung, Stromstärke und Drehzahl erfasse. Dann habe ich die meisten Variablen schonmal auf dem Display stehen und muss mich nur noch auf die Kraft auf der Pedale konzentrieren.

Ich habe auch an so einen Drucksensor gedacht. Aber das lässt sich wohl konstruktiv schlecht machen.

Danke.

mfG
Mario