Generator lindningar!

[Tompaiuppsala]

Menar du, får jag inte ha något järn kvar alls?  

 

Varför har man inte det?

[Zigge]

För att järnet inte gör någon som helst nytta och för att generatorer med järn kuggar och vibrerar.
En generator utan järn blir något större än en generator med järn i statorlindningarna, men det spelar ingen roll.

Däremot ska magneterna fästas på järn för där har järnet inga negativa effekter, bara positiva.

Plättlätt, Tompa!  

[Bo]

är att ha spolarna i en tunn rotor och statorns magneter gapande runt periferin så att magnetflödet går genom järn hela vägen utom just genom spolen.

[Tompaiuppsala]

Ja det vibrerar men visst gör det nytta, i alla fall om man ser till spänningen i sig. Nu när jag tagit bort bultarna får jag betydligt lägre spänning med det kanske ger andra bra effekter på strömmen, vad vet jag. Mindre ogynsamma magnetiska virvlar kanske.

En annan sak som har med trådens rubrik att göra. Du nämnde att om man har runda magneter ska också spolarna vara runda? Varför det?

[Zigge]

Bo, det är ju så man brukar bygga pannkaksgeneratorer. Dubbla rotorskivor av stål som magneterna sitter på och i mitten sitter spolarna som hänger i luften.

Tompa, visst höjer järnet i statorn spänning, ström, effekt och allt det där, men poängen med den tekniken är att göra generatorn liten.

En 100-watts generator ger alltid 100 watt oavsett om det är järn i statorn, eller inte. Enda skillnaden är att "järngeneratorn" kan göras mindre till formatet.

Orkar turbinen ge 100 watt, då ska man ha en generator som ger 100 watt. Fyller man statorn med järn så att den ger 200 watt orkar inte turbinen driva den, så vad är poängen med järn?

En generator på 100 watt, utan stål i statorn, behöver inte bli stor som ett kärnkraftverk, men magneterna får inte vara små som knappnålshuvuden   för då blir den magnetiska flödestätheten för ynklig.

Om du ska bygga ett litet vindkraftverk till båten, då lär det gott och väl räcka med hårddiskmagneter.

[Zigge]

Spolarna måste inte vara helt runda, men bör ha ett centrumhål stort nog för magneten, så att inget magnetflöde går genom spolen.

[Tompaiuppsala]

Ah, det känns bra att läsa allt det här. Jag går från klarhet till klarhet  

Jag vet vad du anser om mina löjligt små magneter men det är fortfarande bara för att testa och kanske lära mig förstå.

Det som också Bo nämnde att ha dubbla rotorskivor måste vara effekttiv. Då skulle man kunna minska storleken på rotorn och fördela magneterna hälften var på respektive.

Men det blir en mer avacerad konstruktion förstås

[Zigge]

Naturligtvis är det vettigt att lära sig med magneter och grejor som inte kostar så mycket. Man får ju ett resultat som inte stämmer med vad man förväntar sig, men man ser ju att det funkar.

När det gäller pannkaksgeneratorerna kör man oftast med dubbla rotorskivor, men om du vill begränsa antalet magneter är det bättre att ha alla magneterna på den ena skivan och låta den andra vara tom. Det ger något lägre magnetisk flödestäthet, men dubbelt så många poler och många poler behöver man för att slippa växel.

[ETHAB]

Hur har det fungerat för er, skulle vara kul att få höra om era el-projekt? 
Själv så startar jag nu, inte alls haj på el.
Så kom med förslag till mig. Har beställt tråd och magneter idag.
Vad behöver jag mer?

[torbjorn]

Hur har det fungerat för er, skulle vara kul att få höra om era el-projekt? 
Själv så startar jag nu, inte alls haj på el.
Så kom med förslag till mig. Har beställt tråd och magneter idag.
Vad behöver jag mer?

En bra handbok i elmaskinlära, till att börja med. T ex "Die Wechselstromtechnik" av E. Arnold. Det är väl band 3, "Die Wicklungen der Wechselstrommaschinen" och band 4, "Die synchronen Wechselstrommaschinen" som är av störst intresse i det här fallet. Men även band 1 som heter "Die Grundlagen der Wechselstromtechnik" eller något liknande kan vara bra att ha.
De där böckerna gavs ut omkring 1904-1912 och nytrycktes i början av 1920-talet, och man kan säga att de är "bibeln" för all generatorkonstruktion sedan dess. De brukar gå bra att hitta på antikvariat och bör också finnas på t ex universitetsbibliotek.

Det finns naturligtvis också gott om mer översiktlig elmaskinlitteratur men tyvärr brukar nyare böcker sällan vara skrivna för den som ska konstruera en generator, de är skrivna för den som ska sköta drift, reparationer osv av befintliga maskiner och behöver veta hur de fungerar men inte hur de ska konstrueras.
Exempelvis "Elmaskiner" av Hans Mogensen, utgiven i flera upplagor på 1970- och 1980-talet, och band 2 av Elkraftteknisk handbok, utgiven 1986.

Något som glöms bort i nästan alla hembyggda generatorer är att magnetflödet måste slutas genom järn hela vägen, med så små luftgap som möjligt. "Riktiga" elmaskinkonstruktörer fick detta klart för sig omkring år 1870 men hempularna tror ofta fortfarande att man ska kunna klara sig med att låta magnetflödet gå långa sträckor genom luft.
En annan sak som brukar glömmas bort är att de järndelar som passeras av växlande magnetflöden måste göras lamellerade av många lager tunn plåt som är isolerade från varandra, för att inte virvelströmsförlusterna ska bli för stora. Om man lindar statorspolarna på massiva järnkärnor så får man vara beredd på att en ganska stor del av den mekaniska energi som tillförs generatorn blir värme i järnkärnorna istället för att komma till nytta som elektrisk energi.

Det lönar sig att studera hur massproducerade, väl fungerande elmaskiner är byggda innan man börjar skissa på en egen konstruktion. T ex bilgeneratorer, en- och trefas asynkronmotorer, borstlösa likströmsmotorer typ datafläktar eller trummotor till VHS-video.