Mitt magnettest i generator

[Tompaiuppsala]

Hallå igen. jag har använt en del av tiden till att studera hur antalet magneter som roterar förbi en spole i min generator påverkar spänningen.
Jag har också testat hur avståndet mellan två magneter påverkar spänningen.

Som framgår av mina resultat får inte avståndet vara för kort mellan magneterna. Men samtidigt tycks det vara en vinst med att ha några fler magneter även om avståndet mellan paren är kortare än 11mm Om ni förstår vad jag menar??  

se nedan

[Tompaiuppsala]

test 2

[ollebolle]

Jag är mäkta imponerad av de åskådliga och fina bilderna. Det här grundforskning som jag kan tänka mig de elektriska farbröderna höll på med på slutet av 1800-talet. Dom hade inte så kraftiga magneter som du har att tillgå. Intressant!

Har du kollat hur luftgapet påverkar spänningen. Kan du lägga på en belastning och se hur magnetfältet påverkar effekten. Du kanske kan se hur starkt en lampa lyser t.ex.  

Kan du böja till en kraftig järnstång så den blir som ett U och sätta två spolar på (en på varje skänkel) och montera dessa så varje skänkel tangerar magneterna på effektivaste vis för att magnetismen ska flöda igenom U:et. Det blir väl samma avstånd mellan skänklarna som delningen mellan magneterna. När den ena skänkeln står vid Nord står den andra vid Sydmagneten. Då borde det bli kraftigt med magnetflöde.

En undran är om magneterna ska sitta på en järncylinder för att magnetismen ska slutas?

[Zigge]

Bra bilder, roligt och intressant att följa hur det går.

Om du försöker göra en 3-fasgenerator istället kommer du att få mycket mindre kuggning, för då möter inte alla järnkärnorna magneterna samtidigt.

Det stämmer, ollebolle. Järn under magneterna ger bättre effekt.

[Vattendoktorn fd]

Mycket intressant test, helt i linje med mina egna tankegångar. För att kanske väcka ytterligare intresse för vad som kan åstadkommas, kolla på www.magnetfabriken.se
Tänk att du använder en neodymmagnet, med tapp och gänga, fäst magneten i stålplåt, linda spolen i mellanrummet mellan magneten och stålplåten (tappen).

Nu har vi att göra med stora krafter, jag skulle kunna tänka mej att späningen blir densamma, men med litet luftgap pratar vi nog om strömstyrkor av Ampere.

Clas Olson säljer supermagneter. (men det vet du säkert redan)

Maila mig gärna om resultat eller vidare funderingar leif.olsson20@comhem.se

Kämpa på jag antar att det kommer att öppna nya tankegångar genom kraft och energi.

[Tompaiuppsala]

Jag är mäkta imponerad av de åskådliga och fina bilderna. Det här grundforskning som jag kan tänka mig de elektriska farbröderna höll på med på slutet av 1800-talet. Dom hade inte så kraftiga magneter som du har att tillgå. Intressant!

Har du kollat hur luftgapet påverkar spänningen. Kan du lägga på en belastning och se hur magnetfältet påverkar effekten. Du kanske kan se hur starkt en lampa lyser t.ex.  

Kan du böja till en kraftig järnstång så den blir som ett U och sätta två spolar på (en på varje skänkel) och montera dessa så varje skänkel tangerar magneterna på effektivaste vis för att magnetismen ska flöda igenom U:et. Det blir väl samma avstånd mellan skänklarna som delningen mellan magneterna. När den ena skänkeln står vid Nord står den andra vid Sydmagneten. Då borde det bli kraftigt med magnetflöde.

En undran är om magneterna ska sitta på en järncylinder för att magnetismen ska slutas?

Tack Olle. Utvecklingen går framåt. Det gubbarna gjorde för hundra år sedan det håller jag fortfarande på med i min kammare 2007  

Luftgapet mellan magnet och spole har stor betydelse. Nu har jag sån tur att jag har en mutter på vagnsbulten och kan justera spolen riktigt nära de roterande magneterna. Den högsta spänningen får man när man ligger så nära att de snuddar varann.

Det där med en U-skänkel över spolarnas ände, parvis, ska jag testa. Det kan jag göra omgående som jag har det uppställt nu. Frågan är, om jag bara kan lägga an långa bultar mot spoländarna och tejpa fast dem??

Du får svaret i Volt nästa gång  


... och magneterna sitter på en järncylinder, eller en bred remskiva som det är. Magneterna är så starka att de sitter kvar bara av magnetismen är om man snurrar med 1400 rpm.

[Tompaiuppsala]

Bra bilder, roligt och intressant att följa hur det går.

Om du försöker göra en 3-fasgenerator istället kommer du att få mycket mindre kuggning, för då möter inte alla järnkärnorna magneterna samtidigt.

Det stämmer, ollebolle. Järn under magneterna ger bättre effekt.

Du ger dig inte   .. det är bra. Jag jar försökt blunda för det där rådet om tre-fas för att jag helt enkelt inte riktigt greppar den kopplingen.   Har du en ritning på trefaskoppling eller en hänvisning om var det finns beskrivet?
(Tre faser på åtta spolar, funkar det?)

[Tompaiuppsala]

Mycket intressant test, helt i linje med mina egna tankegångar. För att kanske väcka ytterligare intresse för vad som kan åstadkommas, kolla på www.magnetfabriken.se
Tänk att du använder en neodymmagnet, med tapp och gänga, fäst magneten i stålplåt, linda spolen i mellanrummet mellan magneten och stålplåten (tappen).

Nu har vi att göra med stora krafter, jag skulle kunna tänka mej att späningen blir densamma, men med litet luftgap pratar vi nog om strömstyrkor av Ampere.

Clas Olson säljer supermagneter. (men det vet du säkert redan)

Maila mig gärna om resultat eller vidare funderingar leif.olsson20@comhem.se

Kämpa på jag antar att det kommer att öppna nya tankegångar genom kraft och energi.

Hej doktorn!

Jag vet inte o jag är helt med din tankegång. Skulle man sätta en magnet även i spolens ände där koppartråden är lindad? Gissar i så fall att magnetfältet blir ännu större och kanske spänningen också.
Men frågan är om man tjänar något på det. Om remskivan är trög att snurra redan nu, hur blir det då om man låter magneters + och - pol attraheras till varann.
Men det är så enkelt att testa att jag ska göra det också  

(om du med supermagneter menar neodym så har jag det)

[Zigge]

Så här blir det vid 3-fas.
3 spolar per 4 magneter, vilket ger 6 spolar för 8 magneter.

1, 2 och 3 på bilder avser de tre spolarna med fas 1, 2 och 3.
Magneterna rör sig i pilens riktning, spolarna står stilla.

Spole nr 1 har ingen magnet under sina "ben" och spänningen är 0 som kurvan visar i startögonblicket.

Spole nr 2, där har två magneter hamnat under spolens "ben", men det saknas en bit innan magneterna står mitt under "benen". Sydpolen är under det vänstra "benet", nord under det högra och i det här fallet innebär det att spänningen är på väg mot sin botten. (detta beror ju på vilket håll man lindar åt)

Spole 3, där har magneterna hamnat rakt under "benen", men eftersom polerna är motsatta, jämfört med spole 2, har spänningen här nått sin topp istället.

När magneterna fortsätter röra sig i pilens riktning kan man tänka sig de fortsatta spänningskurvornas rörelser.

Effekten vid 3-fas Y-koppling blir bara 6 watt, men å andra sidan blir värmeförlusterna bara 2 watt. Verkningsgraden blir alltså 75 % istället för 40 %.
En annan fördel är att kuggningen blir mycket mindre och det krävs inte alls samma vridmoment för att dra runt generatorn.

Ytterligere en fördel är att sex spolar tar mindre plats än åtta spolar, vilket gör att du får plats med dubbla trådar och då blir effekten 12 watt till batteriet, trots mycket mindre kuggning och fortfarande till 75 procents verkningsgrad.

[Tompaiuppsala]

Det är bara lite svårt att veta att man optierat det hela när man inte kan se sinuskurvorna...

Jag försöker för enkelhetens skull med tre spolar, 120 grader mellan varje.

[Tompaiuppsala]

Nytt magnettest


En rund magnet 10*3 mm gav             1,1 V
två magneter på varann 10*6mm gav 1,6 V
tre magneter 10*9 mm gav                  1,9 V

Slutsats. Öka magnetflödet ökar spänningen. Då trådmotståndet är oförändrat borde även strömmen öka?

Större magneter heter lösning på många av mina problem

[Zigge]

Jepp, större magneter är lösningen och de "viker" sig nog inte vid belastning.

[Tompaiuppsala]

De här rör en fundering jag haft en längre tid och som jag försöker åskådliggöra på detta vis.

Är det magnetflödet genom en kärna av järn inuti en spole som skapar ström som alternativ 1.
Eller är det då magnetfältet passerar vinkelrät mot tråden som i fig 2?

Om det är som i fig 1, utnyttjar man hela spolens tråd runt om?
Eller om det är som i fig 2 är det bara då magnetfälten passerar de delar av spolen som löper vertikalt?

[Vattendoktorn fd]

De här rör en fundering jag haft en längre tid och som jag försöker åskådliggöra på detta vis.

Är det magnetflödet genom en kärna av järn inuti en spole som skapar ström som alternativ 1.
Eller är det då magnetfältet passerar vinkelrät mot tråden som i fig 2?

Om det är som i fig 1, utnyttjar man hela spolens tråd runt om?
Eller om det är som i fig 2 är det bara då magnetfälten passerar de delar av spolen som löper vertikalt?

Jag svarar direkt från läroboken:

Grundlagar för magnetiska kretsar
a: Magnetiseringslagen (Amperes lag)

Magnetisering. En elektrisk ström, som flyter genom en ledare, magnetiserar det omgivande mediet, så att ett magnetiskt flöde uppstår i ledarens omgivning.
Flödeslinjerna bilda slutna kretsar runt ledaren.Sambandet mellan strömriktning och flödesriktning anges av den s.k. skruvregeln (högergängad skruv). (hö hand)

För en sluten magnetisk flödeslinje gäller Amperes lag M=I*Nm=integralen för H*dl. Amp.-varv (Av)
Där M=magnetomotorisk kraft (mmk) hos magnetiserande lindningen i amperevarv (Av)
I=strömstyrkan i ampere (A)
Nm=antal lindningsvarv (omslutna av flödeslinjen)
H=magnetiska fältstyrkan i Av/m eller A/m
dl=längdelement av flödeslinjen i m.

Magnetiska kretsen i elektriska maskiner och apparater består vanligen av flera seriekopplade delar av olika material, såsom järnkärnor och luftgap.

Om delarna har längderna l1, l2......ln m och fältstyrkan i varje dels längdriktning är H1, H2.......Hn Av/m kan Amperes lag skrivas:
M=H1*l1+H2*l2+.......Hn*ln = summan H*l       Av

Järn har många gånger större magnetisk ledningsförmåga (permabilitet) än luft, varför det mesta flödet följer runt järnkretsen. (tänk vad detta kan innebära med neodymmagneter)
 På vissa ställen uppstår läckflöden så att kretsdelarna få olika stora men konstanta flöden.

Då flödet kan anses likformigt fördelat över en järnkärnas tvärsnitt är:

fi=B*A    (fi) grekiska alfabetet och
B=my*my0*H   (my) grekiska alf....

Där:
fi=magnetiska flödet i voltsekunder (Vs)
B=magnetisk flödestäthet i Vs/m2
A=järnkärnans tvärsnittsarea i m2
H=magnetisk fältstyrka i Av/m
my0=permabiliteten i vakkum (luft)=4*3,14*10 upphöjt till -7 i Vs/Am (Henry/meter)
my=permabiliteten för järn (1 för luft) för (neodym är ännu för mig oklart).

Magnetmotoriska kraften (Av-talet), som en magnetlindning för en given magnetkrets måste för att i en kretsdel ge önskat fi-värde eller ett B-värde, beräknas enligt gången fi>B>H>M   (fi=B*A) (B=my*my0*H) (summa H*l)

Enär permabiliteten för järn beror på B-värdet, måste det mot ett känt B-värde svarande H-värdet bestämmas ur magnetiseringkurva.

Krystat, ja sådan är elektriciteten, det kommer en fortsättning på manetiseringslindningen, och poler och rektangulär mmk-kurva.

Enligt vad jag kan få ut av detta är, att det gäller bägge fallen, och valet av antingen järn, eller neodym, eller järn och neodym en avgörande betydelse hur stort elektrisk flöde som kan genereras genom spolarna, eller vad säger du Bo?

[Zigge]

Jag kan svara på 2:an.

Du måste ha olika magnetpoler under spolen så att strömmen drivs runt i kretsen. Har du samma magnetpol under båda spolens båda "ben" går motverkar strömriktningarna varandra.
hamnar magneten mitt i hålet, är ingen del av spolen under någon magnet och spänningen blir noll.

[Tompaiuppsala]

Jag svarar direkt från läroboken:

Grundlagar för magnetiska kretsar
a: Magnetiseringslagen (Amperes lag)

Magnetisering. En elektrisk ström, som flyter genom en ledare, magnetiserar det omgivande mediet, så att ett magnetiskt flöde uppstår i ledarens omgivning.
Flödeslinjerna bilda slutna kretsar runt ledaren.Sambandet mellan strömriktning och flödesriktning anges av den s.k. skruvregeln (högergängad skruv). (hö hand)

För en sluten magnetisk flödeslinje gäller Amperes lag M=I*Nm=integralen för H*dl. Amp.-varv (Av)
Där M=magnetomotorisk kraft (mmk) hos magnetiserande lindningen i amperevarv (Av)
I=strömstyrkan i ampere (A)
Nm=antal lindningsvarv (omslutna av flödeslinjen)
H=magnetiska fältstyrkan i Av/m eller A/m
dl=längdelement av flödeslinjen i m.

Magnetiska kretsen i elektriska maskiner och apparater består vanligen av flera seriekopplade delar av olika material, såsom järnkärnor och luftgap.

Om delarna har längderna l1, l2......ln m och fältstyrkan i varje dels längdriktning är H1, H2.......Hn Av/m kan Amperes lag skrivas:
M=H1*l1+H2*l2+.......Hn*ln = summan H*l       Av

Järn har många gånger större magnetisk ledningsförmåga (permabilitet) än luft, varför det mesta flödet följer runt järnkretsen. (tänk vad detta kan innebära med neodymmagneter)
 På vissa ställen uppstår läckflöden så att kretsdelarna få olika stora men konstanta flöden.

Då flödet kan anses likformigt fördelat över en järnkärnas tvärsnitt är:

fi=B*A    (fi) grekiska alfabetet och
B=my*my0*H   (my) grekiska alf....

Där:
fi=magnetiska flödet i voltsekunder (Vs)
B=magnetisk flödestäthet i Vs/m2
A=järnkärnans tvärsnittsarea i m2
H=magnetisk fältstyrka i Av/m
my0=permabiliteten i vakkum (luft)=4*3,14*10 upphöjt till -7 i Vs/Am (Henry/meter)
my=permabiliteten för järn (1 för luft) för (neodym är ännu för mig oklart).

Magnetmotoriska kraften (Av-talet), som en magnetlindning för en given magnetkrets måste för att i en kretsdel ge önskat fi-värde eller ett B-värde, beräknas enligt gången fi>B>H>M   (fi=B*A) (B=my*my0*H) (summa H*l)

Enär permabiliteten för järn beror på B-värdet, måste det mot ett känt B-värde svarande H-värdet bestämmas ur magnetiseringkurva.

Krystat, ja sådan är elektriciteten, det kommer en fortsättning på manetiseringslindningen, och poler och rektangulär mmk-kurva.

Enligt vad jag kan få ut av detta är, att det gäller bägge fallen, och valet av antingen järn, eller neodym, eller järn och neodym en avgörande betydelse hur stort elektrisk flöde som kan genereras genom spolarna, eller vad säger du Bo?

Spontant kan jag säga att din ambitiösa utläggning inte skapar mer reda i mitt huvud. Det finns säker i texten, men dolt för mig, men kan jag i princip placera koppartråden, spolen,  långt ifrån magneterna om man har en lång järnkärna mellan, som i fig 1?

[Röst i CyberSpace]

Tänkte bara dela med mig av om vad jag har läst om induktions lagarna …..

Den producerade spänningen i spolen i varje stund = magnetflödesändringen per sekund genom spolen (exempelvis järnspolen) * antalet varv i spolen.

Magnetflödet genom spolen är i sin tur = magnetfältet(B) genom spolen * Arean på spolen. Och sist, magnetfältet genom spolen beror på magnetens styrka, spolens material(järn är bra, luft dåligt) så ju mindre luft mellan magnetens nord och syd ända desto bättre.

Det är alltså ändringen av magnetfältet som påverkar vilken spänning de blir i varje varv i spolen. Ju snabbare fältet ändrar sig ju högre spänning, och just när fältet minskar igen så byter spänningen polaritet.

Så om du vill ha hög spänning så borde detta gälla tror jag…
1.   Kraftig magnet
2.   Spolkärna av järn(eller annat godkänt material) som helst går runt från magnetens nord till sydpol, med så lite luft mellan som konstruktionens precision tillåter.
3.   Spolens area(eller diameter) minst lika stor som magnetens
4.   Många varv på tråden runt spolen
5.   Fler magnet passeringar per sekund. De får du med högre varvtal i minuten, eller med fler magneter runt om. Men då ökar också växelspänningens frekvens förstås.

Jag vet inte om detta gav dig något, men ifall, …så är de nu sagt.

[Tompaiuppsala]

Tackar. Det gav en ny syn på det hela

En strömförsedd spole rrunt en järnkärna skapar magnetism. Då borde det omvända gälla.

[Zigge]

Det skapas alltid ett magnetiskt fält runt en elektrisk ledare, även om det bara är en rak tråd utan järn i närheten och det omvända gäller också alltid.

En hörslinga består bara av en tråd ett varv runt ett rum och det räcker för att fylla ett rum, eller en villa med ett magnetfält tillräckligt för att kunna tas upp av en hörapparat och omvandlas till ström igen.

Drar man en tråd parallellt med en telefonledning och kopplar den till en slingförstärkare, kan man avlyssna samtalet med en hörapparat...från rummet intill, under, eller över. Jag installerade hörseltekniksa hjälpmedel förut och telefonledningar, elkablar och kraftledningar i närheten av hus var ofta ett problem. Oftast var det TV:s ljud man kopplade till hörslingan så att den kunde höras i hörapparaten.

[Röst i CyberSpace]

Induktionens under!

Ja de är lite magiskt de här med Induktion. Men de är ju väldigt tydligt med hörselslingor, att man inte behöver låta ledningarna skära magnetfältet för att få en inducerad spänning, vill säga. För den halvdöve Gubben tvingas ju inte springa runt i rummet med hörselsnäckan i örat för att kunna höra nåt! De induceras spänning också när magnetfältet ändras, som tur är i detta fall!
Som när man släpper en magnet genom en luftlindad spole exempelvis, som ….
 http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/faraday2/

Visst, man kan försöka lära sig alla lagar och regler för magnetismen, men man undrar om någon här på Jorden (Egentligen) begriper sig på den!?