Ny idé med trippelpannkaka

[Göran]

Nu är jag sugen på att testa en pannkaka med tre rotorskivor och en stator i gaffelliknande tårtbitar . Jag glömde rita dit magneter på rotorkransarna som sitter på var sin sida om rotorskivan i mitten.
Syftet med det här är att göra en generator med halva diametern jämfört med en normal 24-polig pannkaka. Ett annat syfte är att halvera vikten. En liten avvikelse i tolerans inne vid navet blir dessutom ganska stor långt ut på en skiva med stor diameter. Nu ska det inte vara några avvikelser att tala om, men det vore skönt att slippa värma navet på plats. Dimensionerna i skissen blev helt felaktiga, men här handlar det bara om principen.

När rotorskivan och kransarna är laserskurna är det bara att sätta dit magneterna och montera ihop skivorna. Statorn sticks sedan in från sidan som tårtbitar. Frågan är om min tanke med gaffelliknande spolar kommer att fungera. Finessen med spolarna är att man kan pressa in drygt 10% mer koppar i dem utan att de blir tjockare. Normalt finns ju trådens början i mitten av spolen och då stjäl den utrymme när den ska dras över spolen vidare till nästa spole. Med den här typen av spole kommer början och slut på alla trådar att sitta utanför rotorskivorna. I övrigt går det åt lika många meter tråd för ett visst antal lindningsvarv, om man använder tårtbitsformade magneter.

Jag har pekat med fingrarna för att se så att strömmen drivs i rätt riktning runt hela spolen, men man kan ju ha otur när man tänker, så kom gärna med synpunkter om ni upptäcker något fel.

trippelpannkaka2.jpg (21.63 KB) Visad 3731 gånger

trippelspole.jpg (17.6 KB) Visad 3721 gånger

[jan]

tjockpannkaka

[deepforest]

Är det inte mycket lättare att skära till tre likadana stålskivor och ha distanser emellan? KISS

[Michael]

Ojoj var ska detta sluta Göran
Ser det ut så här hos dig om ett år?

PFStator1.jpg (23.77 KB) Visad 3661 gånger

Trådarna på ytterkanten blir nog störda
och har för hög resistant.

[Martin]

Göran, jag tror att effekten bara blir hälften av en 24 polare.

[Göran]

Deepforest, generatorn väger 40 kg idag, varav den roterande massan står för 31,5 kg och det vill jag ändra på.

Michael, det bekymrar mig också, samt hur det magnetiska flödet påverkas med magneter på båda sidor om en rotorskiva.

Martin, jag misstänker också att det inte kommer att fungera, det gör det nästan aldrig när man testar något nytt.
Varje spole har dubbelt så många magneter, så man bör kunna betrakta dem som dubbelt så stora och då bör dubbel Emk induceras i spolen, men jag är heller inte så säker på att man kan se det så. Efter ett misslyckat experiment brukar allt kännas så självklart när man har facit i hand, men har du redan svaret är jag intresserad av att höra varför du tror så.

[Karro]

Varje spole har dubbelt så många magneter, så man bör kunna betrakta dem som dubbelt så stora och då bör dubbel Emk induceras i spolen, men jag är heller inte så säker på att man kan se det så. Efter ett misslyckat experiment brukar allt kännas så självklart när man har facit i hand, men har du redan svaret är jag intresserad av att höra varför du tror så.

Jag tycker också du borde få dubbel EMK. EMK:n är egentligen beroende av magnetflödet och inte flödestätheten, som är flödet per ytenhet. Men normalt spelar det ingen roll, utom eventuellt om man gör mer invecklade magnekonstruktioner. Flödet liksom rinner från ena magnetpolen till den andra, så det gäller att inte skvätta utanför med det, utan att allt går genom lindningen. Tänker man sig det där rinnandet, efter bilder som finns på flödet på magneter, så kan man placera spolarna så att det mesta går igenom dem.

Här är en bild på detta magnetflöde från en stavmagnet.
Linjerna följer alltså magnetflödet.



Det finns dataprogram som räknar ut de där flödeslinjerna, så att man kan torrsimma innan man bygger, om man känner sig lite osäker, eller det blir för komplicerat. Ett fritt sådant program är Finite Element Method Magnetics. Det finns de som tycker om att rita med datorer här. Kanske någon är pigg på att rita upp Görans rotorkonstruktion och kan säga vad svaret blir?

[KennethE]

Du skulle kunna prova hur fältlinjerna blir med olika former på järndelen. Jämför man din som mer liknar en del av en cirkel med den klassiska hästskomagneten så tror jag att fokuserar fältlinjerna bättre.

Det klassiska experimentet med järnfilsspån på ett papper bör vara användbart. Magneterna är dyra så det bör löna sig att lägga arbete på att optimera just den delen av konstruktionen jämfört med att fläska på med fler eller större magneter.

Ett alternativ till din variant ovan:

Alltså en magnet och två järnplattor. En nackdel är ju att det blir knepigare att få en konstruktion med balans vilket är viktigt eftersom den skall rotera.

Spolen skall alltså ligga i spalten till vänster.

[Göran]

Jag har laddat ned FEMM, men jag har inte hunnit sätta mig in i hur det fungerar än. Det ser i alla fall ut att vara ett himla fint hjälpmedel och jag tror det finns en del att vinna om skivornas utseende blir det rätta, liksom tjockleken på dem.

[Martin]

Om jag har förstått din bild rätt så tänker du dig 12 magneter på varje sida och 9 dubbelspolar. Det blir samma som två stycken 12/9 generatorer men sätter man alla 24 magneter på en disk och har 18 spolar, så blir magnetarean över kopparn samma som din trippelgenerator men man poltalet blir dubbelt så mycket.

[Göran]

Ja, min pannkaka blir 9-polig, men med dubbel magnetarea räknar jag med dubbel Emk och att det då ska bli samma slutresultat. Om det funkar som jag hoppas jag kunna få in 10% mer koppar eftersom trådarna går in och ut från utsidan av spolen. Det var mer än dubbelt så dyrt att laserskära skivor på 450 mm jämfört med 300 mm, så det är därför jag också försöker mig på det här. Är skivorna 300 mm istället för 550 mm (om jag går upp ytterligare i storlek) blir prisskillnaden ännu större. Kan jag gå ner till 8 mm tjocka skivor sparar jag 20% vikt bara där.
Visst kan jag göra 2 stycken statorskivor, men jag hoppades att det här skulle bli effektivare.

[deepforest]

Om du gör så här istället då? [img]

Skivor.JPG

[/img]

[Göran]

Bra idé, deepforest! Det var så jag själv ritade från början, men jag ville ha en cool design. Om den blev så cool vet jag inte.

[deepforest]

Om du gör centrum av aluminium och tre likadana stålskivor, då sparar du mer vikt.
[img]

Skivor%202.JPG

[/img]

[KennethE]

Varför inte en järnring och resten i något billigt kompositmaterial? Bara det är formstabilt bör ju inte belastningen bli så stor. Man skulle till och med kunna gjuta mittendelen genom att fylla med lämplig fiber och sedan fylla på med lagom lättflytande gjutplast. Undrar ifall inte glasull skulle funka bra?

Eller göra mitten i båtplywood i samma tjocklek och radien några millimeter mindre än hålet i järnringen, och fylla springan med gjutplast eller epoxy, då får man billigt material, enkel tillverkning, låg vikt och kraftigt minskade krav på precision. Centrumhålet borrar man lämpligast när delarna sitter ihop, gärna med plattan i en svarv för att få hålet absolut centrerat.