Kontaktlose Übertragung von Strom

Zur Erzeugung eines Magnetfeldes in einem Rotor wird meist ein Graphitkontakt auf einer Welle genutzt,wobei der Graphitkontakt auf der Welle schleift und dadurch einen elektrischen Strom überträgt!Dabei schleift sich der Graphitstab mit der Zeit ab und muß irgendwann ausgetauscht werden!Könnte man nicht außerhalb des Rotors eine Kupferwicklung aufbringen und eine Kupferwicklung auf dem Rotor,so dass die äußere Kupferwicklung in die Kupferwicklung des Rotors ohne Verschleiß( bzW körperlichen Kontakt)ein Magnetfeld induziert?Welche Bauteile müßte ich denn noch dazufügen,damit das alles funktionieren würde?Wenn ich einen Kondensator dazufüge?Kenntjemand dafür technische Lösungen?

Hallo,
auf Elektroauto-Parkplaetzen hat man mit kontaktloser Ladung experimentiert.
Das Fahrzeug muss sehr praezise (Parkposition einzelne Zentimeter genau) ueber einer Spule geparkt werden. Dann faehrt diese Spule hoch an das Auto, fast oder wirklich mechanischer Kontakt an die Gegenspule unter dem Fahrzeug. Nun kann kontaktlos ohne elektrischen Kontakt Strom uebertragen werden, genauer Energie.
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Bei jedem Transformator wird Strom ohne Kontakt uebertragen, bewegt sich jedoch nichts.
Auch im Drehspul-Messinstrument, das dreht sich sogar paar Winkelgrad.
Dazu in vielen Motoren, wenn Stator und Rotor beide Spulen enthalten.
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Der generelle Trick ist: Wechselstrom verwenden
Gruss Helmut

Moin,

Es gibt sogar Versuche, während der Fahrt induktiv zu laden:


Die Infrastruktur im Boden wäre ein gewaltige Herausforderung, daneben hat man arge Probleme mit dem Wirkungsgrad. Beim stationären Laden wären sie evtl. akzeptabel, die korrekte mechanische Position zwischen Sendespule und Empfangsspule lässt sich da beherrschen und reproduziren, aber während der Fahrt wird es dann doch noch einen Zacken schwieriger.
Letztlich müsste man das Gesamtsystem betrachten, ob alle Faktoren miteinander in Einklang zu bringen wären und die Kompromisse (speziell Wirkungsgrad) akzeptabel.
Siehe dazu https://www.isi.fraunhofer.de/content/dam/isi/dokumente/sustainability-innovation/2010/WP8-2010_Induktive-Ladung-EV.pdf
Dort geht man klassisch 95% Wirkungsgrad bei der direkten mechanischen Lösung aus, induktiv reicht an die 80%. Was mich erstaunt hat, ich hatte da schlechtere Zahlen im Kopf.

-Luno

Hi!

Das ist nicht so einfach, grade auch, weil Motoren auf den ersten Blick sehr gleich aussehen, aber im Detail dann doch große Unterschiede aufweisen. Dazu kommt, daß die verschiedenen Typen dann auch noch sehr verschiedene Charakteristiken haben (Anfangsdrehmoment etc.)

Gleichstrommotoren mit Spule auf dem Rotor haben oft eine stets gleich gepolte Spule als Stator. Der Schleifring ist als Kommutator ausgeführt, ist also in einzelne Kontaktflächen segmentiert. Die sorgen dafür, daß daß das Magnetfeld des Stators abhängig von dessen Position umgepolt wird.

Will man den Stator drahtlos mit Strom versorgen, geht das zunächst nur mit Wechselstrom, den man auch erstmal haben / erzeugen muß. Und in der Spule muß der dann wieder so umgeformt werden, daß die Rotor-Spule stets mit Gleichstrom der richtigen Polarität versorgt wird.

Das alleine ist schon kompliziert, und dann ist noch nicht klar, ob die Spulen überhaupt alle ausreichend für sowas dimensioniert sind etc.

Daher wäre ein Austausch des Motors gegen einen bürstenlosen die bessere Wahl. Da ist der Rotor ein Permanentmagnet, und hat gar keine Spulen mehr. Allerdings erfordert das, daß das Magnetfeld des Stators permanent umgepolt wird, was aber deutlich leichter zu bewerkstelligen ist. Sowas findet man in PC-Lüftern, E-Bikes und vielenm E-Autos, ist also durchaus auch leistungsfähig.

Keine. Gibt es alles schon.
Reden wir vom Gleichstrommotor oder vom Wechselstrommotor?

Moin,

Es gibt deren sicherlich viele Lösungen, aber der Teufel und das Detail … Was genau möchtest du denn machen? Über welche zu übertragenden Leistungen reden wir hier überhaupt?

Möchtest du die Bürsten eines Gleichstrommotors ersetzen oder wie muss ich mir dein Vorhaben vorstellen? Ein paar aussagekräftigere Informationen, gerne auch über den Hintergrund, wären hilfreich für alle.

-Luno

Nicht nur das. Nebenbei kommutieren die Kohlen den Strom im Rotor passend.

Man könnte die Spule im Rotor weglassen und durch einen käfigartiges Metallgebilde ersetzen, dann könnte man als Stator drei Wicklungen mit 120° Versatz nehmen und diese passend mit drei phasenverschobenen Wechselspannungen bestromen.

Keine Kohlen, kein Schleifring, optimal.

Nennt sich „Drehstrom-Asynchronmotor“.

Hallo Luno!Ich möchte eine Spule auf einem Rotor mit Strom versorgen,damit diese ein Magnetfeld ausbildetTja welche Stärke muß der Strom haben?Ich habe ihn mit einem normalen Eisenkern ausgestattet und will ihn bis zur Sättigung mit Gleichstrom versorgen!Am besten testen wann die Sättigung erreicht wird!Allerdings hätte ich gern einen Weg,wie ich die Spule ohne mechanischen Kontakt mit Strom versorgen könnte,da diese ja durch Abrieb verschleißen!Siehst Du dafür eine Möglichkeit?M.frdl. Gruß Knut ullerich

Hi!
Wie wird der ganze Motor betrieben? MIt Gleich- oder Wechselspannung?

Mit Gleichstrom da ich ja in der Spule immer ein gleiches Magnetfeld brauche !M.f.G.!

Naja, aber für kontaktlose Übertragung kannst du keine Gleichspannung nehmen.

Worauf Igel und Igelin am jeweiligen Ende des Ackers rufen: „Ich bün all doa!“

Induktives Laden an Zwischen- und Endhaltestellen ist von Bombardier bereits vor einigen Jahren in Mannheim im Betrieb der Linie 63 praxistauglich entwickelt worden und wird inzwischen in einer ganzen Reihe von Städten bei Bussen angewendet:

Schöne Grüße

MM

Im Rotor eines Gleichstrommotors?

Dann nimm keine Spule, sondern einen Permanentmagneten.
Der Stator muss dann das Drehfeld erzeugen. Kein großes Ding, wird ja auch in bürstenlosen DC-Motoren so gemacht. Du fndest da sehr häufig Außenläufer - aber das Prinzip ist das selbe.

Es ist in der Regel nicht sinnvoll, einen Motor selber zu bauen. Dazu sind Kenntnisse und Fertigkeiten erforderlich, die kaum jemand hat. Selbstbaumotoren erreichen dann oftmals nur das Ziel „Dreht sich“, arbeiten dabei aber mit miserablen Wirkungsgraden.

2 Like

Moin,

Über welche Motorleistungen reden wir denn eigentlich? Habe ich die Angabe übersehen?
Es gibt Lösungen für Elektronik mit kleinsten Leistungsaufnahmen, da nimmt man eine Solarzelle für das sich drehende Teil und beleuchtet sie. In speziellen Umgebungen und Randbedingungen kann das eine Lösung sein, wer jedoch 10 kW benötigt, der muss es eben anders lösen.
Welche Spannungen schweben dir so vor? Eine Lösung für 12 Volt 1 Ampere wird anders aussehen als eine für 400 Volt und 30 Ampere.

Von daher solltest du dich bitte genauer erklären, welche Leistungen denn wirklich benötigt werden und welche Randbedingungen gelten Drehzahlen, Feuchtigkeit, Zugang zu den sich drehenden Teilen etc.

-Luno