Min första generator

[Zigge]

Grattis, Tompa!
Detta är en seger för vetenskapen!  

[Tompaiuppsala]

Tompa, jag kanske sagt fel förut, men om du kopplar generatorn till ett 12-voltsbatteri blir strömmen skillnanden mellan generatorns spänning och batterispänningen.

I = (30v - 12v) / 20 = 0,9 ampere

Effekten till batteriet blir:
P = 12v x 0,9A = 10,8 watt

Värmeförlusterna i generatorn blir:
P = (30v-12v) x 0,9A = 16,2 watt

Generatorns verkningsgad blir (tror jag  ):
n = 10,8 / 10,8+16,2 = 40 %

TACK!'

Tror du det här är verkligheten i siffor, så som du beräknat åt mig??

[Zigge]

Ja, men med den skillnaden att batterispänningen är 14, istället för 12 volt. Därmed bör strömmen bli 0,8 ampere istället, effekten lite drygt 11 watt och verkningsgraden närmare 50%.

Har du möjlighet att mäta laddströmmen till batteriet, då ser du ju om det stämmer.

[Tompaiuppsala]

Hej, jag har ju inte det.  men allt skulle bli så mycket enklare om jag hade.

Det blir via Clas Ohlson jag går hem idag och köper mig en multimeter

0,8 A eller mer eller mindre???  Spänningen är olidlig!!  

det "rätta" svaret kommer ikväll  

[ollebolle]

Jag tror att du har ett batteri som kan ha svårt att ta laddning. 6V för ett 12V batteri är helt urladdat och kan förstöra batteriet. Det blir beläggningar av blysulfat på plattorna när det står dåligt laddat under även ganska kort period.

Det visar sig som ett mycket högt inre motstånd och spänningen kan gå upp utan större ström således. Bra att ha möjlighet till strömmätning.

Kom ihåg att på strömområdet får du inte sätta instrumentsladdarna direkt på en spänningskälla. Då går i bästa fall säkringen i instrumentet.

Strömmen skall alltså mätas i serie. Instrumentet skall vara en "förlängning" av en av kablarna till belastningen.

Kom ihåg att i fortsättningen alltid förvara batteriet fulladdat. Man måste ladda helst varannan månad för att vara på säkra sidan. Har förstört många batterier själv.

Man kan ibland få batteriet att "gå igång" igen med hög spänning uppåt 25-75V men det kan vara riskabelt med vätgasen och självantändning.  Bör göras utomhus med skyddskläder/glasögon.

[Zigge]

Ja, spänningen är olidlig.  

[eka]

Det går aldeles utmärkt att mäta strömmen med en voltmeter. Bara man vet vilken resistans man mäter över.
Om man mäter upp resistansen i den kabeln man har anlsuten så kan man mäta över den och sedan räkna ut strömmen.
Alternativt ordnar man ett 0,1 ohms motstånd med en liten kabelstump så är det bara flytta kommat ett steg.

Alla analoga visarinstrument är i grunden enbart strömmätare som man med hjälp av skalan visar spänning.
Alla normala digitala intrument är en typ av spänningsmätare som man räknar om till ström.

[Tompaiuppsala]

Med en ny multimeter har jag nu möjlighet att mäta strömmen. Kopplad i serie mellan batteri och generator visade den 0,27 A
Under laddningen sjönk efter en kort stund spänningen och landade på 11,5 V

Generatoreffekten blir 11,5 V * 0,27 A = 3,1 W

Det är mindre än förväntat.

Räknar man den totala resistansen är den 11,5 V / 0,27 A = 42,6 ohm.

Den inre resistansen i spolarna är 20 ohm
Blybatteriets, och ev. likriktarbryggans, resistans under laddning är då 42,6 – 20 = 22,6 ohm

Gissar att ett blybatteri inte kan räknas som ett ordinärt motstånd och 22,6 ohm aldrig går att mäta. Mäter jag resistansen över polerna hamnar den över 5 Mohm

Bara några tankar, rätt eller fel…

[eka]

Lite förklaringar som jag ser det.
1.
Mät aldrig resistans över ett batteri. En digital voltmeter ger bara konstiga värden. ett analogt instrument hade brunnit upp.
2.
Till en början så tog inte batteriet laddning fullt ut men efter en stund då kemin kom igång börjar den suga i sig och då sjönk spänningen.
3.
En likriktarbrygga skall du inte betrakta som en resistans. Den sänker spänningen 1.2V inget annat.
4.
Som jag sa tidigare. En inre resistans går inte att mäta. Bara att beräkna. Att strömen bler lägre beror på att den inre resistansen inte enbart beror på lindningen utan också vad magneterna orkar producera som magnetfält.
5.
Tycker dina resultat är precis som man skulle förväntat sig. Du är helt på rätt väg.

Fortsätt så, lycka till.

[Zigge]

Intressant!
Magneterna blev nog för klena och även om det inte blev som förväntat så har du gjort din första generator och den funkar.

[Tompaiuppsala]

Ja något blev för klent uppenbarligen.. undrar vad. Det är inte lätt att förutse och beräkna prestanda. Det mesta skulle man förstås kunna räkna på vid skrivbordet, men jag är tvungen att testa mig fram.

Mitt andra test var att koppla batteriladdaren till skruvdragaren till mitt marina 12voltsbatteri. Laddaren gav över 14 V utan belastning och var märkt 300mA.
Det fungerade inte heller. Batteriets polspänning under laddning sjönk till 11,5 V

Kan det vara batteriet det är fel på, som Ollebolle har antytt?

[Zigge]

Det måste vara magneterna som inte orkar, större magneter skulle nog behövas.

När du kopplar batteriladdaren till batteriet verkar allt vara som det ska. Det är ju batteriet som bestämmer spänningen, men i takt med att batteriet laddas stiger spänningen och strömmen sjunker.

[Tompaiuppsala]

Jag tror mycket av problemet är det små magneterna. I "din" formel, som stämmer ganska bra för min generator faktiskt, ser man vilka konsekvenser större magnetarea får på spänningen.

Att öka antalet varv koppartråd, antal magneter eller generatorvartal gör inte så mycket. Men sätter du in magneter med dubbla diametern blir skillnaden stor.

De små neodym jag har nu är 10*3 mm, som en gammal tioöring..  

[Skytten]

Jo visst hjälper fler lindningar, har fått en 33% ökning med längre tråd. Sätt magneterna mycket nära spolen, det gör mycket. Och klart har man större magneter har det effekt. En järnkärna i spolen kan påverka.

[Tompaiuppsala]

...Jo visst hjälper fler lindningar, har fått en 33% ökning med längre tråd...

Men...!?
Har du byggt en egen generator och sitter inne med kunnskap? Ut med den! Berätta vad du har gjort och hur  

[Skytten]

Nja jag har byggt en vindrotor, men inte generatorn än.

Där är en generator i min moppebil (förståss) den är byggd med fasta magneter och sitter på det kombinerade svänghjulet, kylfläkten och magneterna. Statorn som är en krans med lindningar, var ämnad att ge 20 amp, det räckte inte, när jag länge kör med släp, tillverkaren hade väl inte tänkt sig att man har lyset tänt på dagen. Batteriet gick långsamt ner och jag fick allt som oftast ladda det, och /eller ha extra batteri med mig.  Gjorde om lindningarna och vips gav det ca 28 amp (Så det såg ut som på nyare modell). Nu laddar jag upp batteriet ca varannan månad, (om det behövs eller ej). Enligt en bilelektriker jag talat med, skulle jag kunna pressa den till  40 amp med fler varv på tråden. Spänningen låg på ungefär 16-18 volt.

Avståndet mellan magneterna och spolarna är mycket litet, millimetern eller kanske strax under.

Jag har inte gjort några teoretiska beräkningar, utan gjorde som jag förmodade det skulle vara efter att tittat på en annan generator och pratat med en elektriker.

Lindningarna ger två faser variabel växelström, som sedan likriktas  till 14 v likström.

[Tompaiuppsala]

Så du kunde öka från 20 till 28 apm "bara" genom att linda flera varv på spolen utan att byta trådstorlek?

Jag har ofta tänkt att kvoten U/R förblir förhållandevis konstant. När man ökar antalet varv ökar spänningen. Men med längre tråd ökar samtidigt motståndet i tråden.
Dvs kvoten U/R = I ändras inte eller väldigt lite? trodde jag

Intressant!

[Zigge]

Jag håller med Tompa, men är det en 3-fasgenerator kan det vara en poäng med det hela genom att man kan koppla om den från Y till D-koppling och på så sätt få högre ström. En D-kopplad generator har ju bara 1/3 så hög resistans som en Y-kopplad.

[eka]

Varför envisas ni fortfarande med att den inre resistansen ebart har med kabelresistansen att göra. Trotts att ni blir motbevisade i nästan alla experiment ni gör.  
Den inre resistansen innefattar många mer parametrar. Den inre resistansen kan man inte mäta på vanligt sätt.

Om resonemanget att kvoten vore konstant, ja då skulle generatorn fungera precis lika bra med en lindning på 1 varv. (Ja varför inte 0 varv för då fanns ingen resistans alls och strömen skulle då vara oändlig   )

[Zigge]

eka nu känner jag en inre resistans när jag försöker förstå vad du pratar om.