Batteriedauer Elektromagnet

hi,

Ne schöne Variante wäre, den Abstand vom Mittelpunkt zu verändern und so die Dauer zu steuern.

zum groben Einstellen, könnte man auch noch verschieden lange Magnete vorhalten. Die müssen ja nicht rund sein.

grüße
lipi

Das mit den verschieden langen Magneten war das, was mir vorschwebte.

Ahh, ich dachte die Länge bezog sich auf den Reed-Schalter, das habe ich missverstanden.
Gut, das könnte vllt dann doch zum Problem führen, diese dann in den Rotor zu integrieren.
Das müsste ich testen, wieviel das ausmacht.

Wie wäre es denn, wenn ich mehrere Schalter parallel schalte, einer davon muss immer geschlossen sein. Und dadurch stelle ich die Länge ein. Kann das zu Problemen führen zwecks Strom?

Ach Mist, ich bin ja blöd. Der Hauptmagnet vom Rotor darf ja gar nicht in die Nähe des Reed-Schalters kommen. Ich kann den zusätzlichen Magneten nicht in den Rotor integrieren, sonst schaltet der Hauptmagnet ja auch den Elektromagneten. Man, ich sehe schon wieder den Wald nciht…

Ich muss mich korrigieren und dir recht geben. Ein weiteres Rad wäre vermutlich doch nciht so schlecht. Es muss ja nicht genau so groß sein wie das Hauptrad. Auf diesem Rad kann ich dann beliebig viele Magnete platzieren und so den Schalter anpassen.

Ich habe mein Projekt nochmal komplett umgebaut bzw. die Größe des Motors geändert. Es war zuvor viel zu klein. Mein Rotor hat nun einen Durchmesser von 20 cm anstatt nur 10 cm.
Bei nur 10 cm hätten die Magnete sich vermutlich gegenseitig stark beeinflusst.
Die Anzahl der Magnete haben sich nun auf satte 57 erhöht. 57 Magnete sollen dafür Sorgen den Rotor anzutreiben. Desweiteren habe ich den Rotor etwas abgespeckt, um weniger Gewicht zu haben.

hi,

Was hast du nur mit dem Gewicht?
Kann imo zum Testen gar nicht schwer genug sein.
Trägheit bringt des Vorteil, dass es ab einer geringeren Drehzahl den Anfangswiderstand überwindet und man anhand der Drehzahl (da der Rotor nicht stoppt, sondern nur langsamer wird) vergleichbare Ergebnisse hat.

Selbst wenn der el. Magnet komplett falsch eingestellt ist, würde man eine Annäherung an die Richtige Stelle schon messen können.

Wie Werden die Magnete überhaupt ausgerichtet?
Ein gemeinsamer Pol überall Richtung Mitte und der Rotor dreht dann in Richtung des schwächer werdenden Feldes?
Die Spule überlagert dann die ersten Magnete?

grüße
lipi

Hmm, ich tue mich da gerade etwas schwer. Ich möchte ja mit dem Motor Energie erzeugen.
Wenn der nun schwere Rotor es gerade so schaft Runde für Runde zu drehen und ich hänge nun etwas ran, das Energie erzeugt, dann habe ich ein Problem. Denn das was ich ranhänge sorgt für eine zusätzliche Bremse. Und schon schafft der Rotor keine Runde mehr.

Habe ich aber einen leichten Rotor der ohne Probleme die Runde schafft und das auch sehr zügig, dann würde der Rotor trotz dieser zusätzlichen Bremse weiterhin seine Runden schaffen.

Oder irre ich mich da?

Desweiteren kann ich auch nicht ständig mein Motor umbauen. Leider habe ich noch nicht im Lotto gewonnen. Daher ist mir die Planung auch sehr wichtig und möchte es so perfekt wie möglich hinbekommen.

Schau dir mal bitte die Nachricht Nr. 15 von mir an. Dort findest du eine Beschreibung und einen Link dazu.

Der 1 Rotormagnet wird von den Stator Magneten angezogen und läuft immer in Richtung des stärker werdenen Feldes. Falls du das mit der Spirale meinst.
Der Elektromaget ist gleich wie die Statormagneten, wenn er an ist.
So wie du das Bild siehst, so soll der Motor auch stehen.

Hallo @Muellermilch.

Warum sollte ein leichter Rotor die Runde denn besser schaffen als ein schwerer Rotor? Bei gleicher Energie läuft der schwerere Rotor doch bloß langsamer. Das hat m. E. eher Vorteile, weil du besser beobachten kannst, was passiert.

Fragende Grüße
vom Namenlosen

Hallo @Der_Namenlose, ja das verstehe ich schon, ist ja auch logisch. Ich versteife mich gerade zu sehr darauf, damit direkt Strom zu erzeugen, aber ich glaube das ist erstmal egal, richtig? Erstmal muss sich das Ding überhaupt drehen und egal wie schnell oder langsam…

Hallo @Muellermilch,
auch für die Stromerzeugung ist die Geschwindigkeit egal. Im schnelleren Rotor steckt ja nicht mehr Energie drin. Bei einem leichten Rotor hast du die investierte Energie dazu verwendet, eine kleine Masse auf eine große Geschwindigkeit zu bringen. Und bei einem schweren Rotor hast du die gleiche Energie dazu verwendet, eine große Masse auf eine kleine Geschwindigkeit zu bringen. Das kommt am Ende auf das Gleiche heraus.

Theoretisch ist beides gleichwertig. Praktisch treten aber gewisse Verluste auf wie zB die Reibung in den Kugellagern und die Luftreibung. Diese Verluste hängen nun aber von der Geschwindigkeit ab. Der Luftwiderstand wächst zB mit der Geschwindigkeit, sodass ein sehr schneller Rotor energetisch eher ungünstig ist.

Liebe Grüße
vom Namenlosen

2 Like

Hallo @Der_Namenlose, super erklärt, danke!
Das hilft mir.

Ich habe einen wichtigen Hinweis erhalten und mich nun dazu entschieden, 2 Elektromagnete zu benutzen, um den Klebepunkt zu überwinden. Der Hinweis bezog sich auf den Abrisspunkt vom Elektromagneten, der liegt kurz davor. Benutze ich nur einen Elektromagneten, habe ich die Befürchtung, dass der davor liegende Magnet zu sehr den Rotor abbremst, da er zu dicht am Abrisspunkt liegt - der Magnet im Rotor will ja dann wieder zurück.
Das umgehe ich nun, in dem durch 2 Elektromagnete mehr Abstand gewinne.
Testen kann ich ja beides.

Das ändert tatsächlich aber nichts am Stromverbrauch! Ich plane weiterhin mit max. 100 mA (50 mA pro Elektromagnet), was ohne Probleme möglich ist.

Desweiteren habe ich den Rotor nun mit 8 Magneten bestückt. Das war sowieso anfangs schon mein Plan mehr Magnete zu benutzen. Zum Testen wollte ich halt erstmal nur 1 verwenden, was ich ja immernoch machen kann.
Das Thema Reed-Schalter ist immernoch offen.
Allerdings kann ich bei Verwendung aller 8 Magnete den Reed-Schalter direkt in den Stator integrieren, wobei ich dann immernoch schauen muss, ob das mit der Dauer funktioniert.

Mir fällt da noch was auf…
Alle deine Magnete werden als Kreise in deinen Zeichungen dargestellt. Willst du zylindrische Magnete einsetzen? Deren Pole sind die Stirnflächen. Das heißt, dass die Statormagneten ein zwar sehr gleichmäßiges, aber schwaches Feld erzeugen. Wenn du alle Magnete, auch die des Stators radial, also zur Achse zeigend positionierst, wäre die Feldstärke deutlich höher.

Korrekt.

Diese Option wollte ich mir noch offen lassen, quasi als 2ter Motor und Test. Mich interessieren beide Varianten und deren Ergebnisse.

Mir ist zwar klar, dass die Stirnflächen deutlich stärker sind, allerdings wird dann nur ein Pol benutzt, während bei der oberen Varainte beide Pole verwendet werden.
Daher bin ich mir nicht so sicher, ob am Ende beides ähnlich stark sein könnte.

Da ich nun 2 Elektromagnete nutzen möchte, habe ich den Schaltplan erweitert.
Ist das korrekt so, dass beide Elektromagnete die gleiche Stromstärke bekommen?

Hi!
Der Strom teilt sich auf linke und rechte Seite auf. Du kannst die Spulen hintereinander schalten, dann fließt der gleiche Strom durch beide. Die Induktivität L verdoppelt sich dadurch aber, es dauert daher auch etwas länger, bis der maximale Strom fließt. (Das hatten wir weiter oben ja berechnet)

Ach jetzt habe ich Spannung mit Strom verwechselt. Die Spannung liegt ja überall gleich an in der Parallelschaltung. Der Strom teilt sich dann je nach Widerstand der Spule auf, richtig?
Kommt in der Reihenschaltung bei der letzten Spule dann nicht ein bisschen weniger an, aufgrund des Widerstands der Spule davor?

Strom ist eine Anzahl von Elektronen, die pro Zeit fließen. Da kann hinten nicht weniger als vorne fließen.

Aber du hast recht, durch den doppelten Spulenwiderstand fließt etwas weniger Strom - aber da der Spulenwiderstand sehr klein gegenüber dem zusätzlichen Widerstand ist, ist das vernachlässigbar.

Hmm, ob das so vernachlässigbar ist, bin ich mir nicht so sicher. Ich bin da etwas penibel bzw. richte ich mich da nach dem Magnetfeld.
Das Magnetfeld ist unglaublich empfindlich, jede Abweichung führt zu unterschiedlichen Werten. Jeder Millimeter kann entscheidend sein.
Bekommt der letzte Elektromagnet nun etwas weniger Strom als der Elektromagnet davor, dann ist dieser minimal schwächer. Auch wenn es unglaublich wenig und der Unterschied kaum merkbar sein wird, er ist aber da.
Ich werde es trotzdem erstmal so versuchen, behalte es aber im Hinterkopf.

Ich danke dir!

Hi!

Nochmal: Der Strom fließt hier wie durch einen Wasserschlauch. Da kann auch nicht hinten weniger durchfließen als vorne, es ist immer gleich viel.

Natürlich sorgt der Gesamtwiderstand von deinen 20Ω plus dem Widerstand der Spulen selbst dafür, dass bei zwei Spulen etwas weniger Strom fließt. Da eine deiner Spulen ja 0,147Ω hat, würde die zweite den Gesamtwiderstand um 0,75% erhöhen. Das… hat nicht wirklich einen Einfluss. Bedenke auch, dass dein 20Ω-Widerstand je nach Typ eine Toleranz von 5%, 1% oder 0,5% hat, also nicht exakt 20,000Ω hat. Und sobald die Batteriespannung etwas variiert, ändert das auch den Strom.

Es ist nur so, dass der Einschaltvorgang, also der zeitliche Verlauf, bis der volle Strom fließt, sich verlängert. Dagegen hilft, beide Spulen parallel zu schalten, wie du es vorgeschlagen hast, und den widerstand auf 10Ω zu reduzieren. (Alternativ: ein eigener Widerstand pro Spule)