Direct drive generator

Naar aanleiding van dit topic kom ik uit bij ijzerpoeder voor een axiale flux generator a la Kragten (spoelen op een ijzeren schijf geplakt/geschroefd).
Ik had voorgesteld om die schijf van gewikkelde ijzer coil te maken.

Deze oplossing met ijzerpoeder scoort beter met zeer lage hysterese- en eddycurrentverliezen.
https://www.hoganas.com/en/powder-technologies/soft-magnetic-composite…
Dit 'voorbeeld' heeft vast flink wat cogging...
Als je de kernen weg laat ben je daar dus van bevrijd. Geeft helaas grotere luchtspleet, maar resulteert m.i. in veel eenvoudiger mechanische constructie doordat de spoelen maar aan één kant een magneetschijf hebben. Er is maar één luchtspleet ipv 2.

Ze hebben prototyping material
Rond 80mm x 20mm lang
Rond 80mm x 40mm lang
Rond 120mm x 20mm lang
Ring 155mm buiten, 105mm binnen, 20mm hoog.

IJzerpoeder i.p.v. blikpakket: Hoe krijg ik dat in de goede vorm?

En bij 1 magneetschijf is het rendement van spoelen en magneten toch veel lager dan bij magneetschijven aan weerskanten van de stator?

Een systeem met de magneten aan 1 zijde en aan de andere zijde enkel een meedraaiende stalen schijf is hier onderzocht:
https://www.researchgate.net/publication/3270606_An_Axial-Flux_Permane…

De nu voorgestelde stap is om die lege schijf (nu van hystererese-arm materiaal) vast te maken aan de spoelenschijf. Dat verandert niets aan het magnetische flux pad, terwijl er wel een luchtspleet vervalt.
De hamvraag is hoe groot de hysteresis verliezen worden.

Bedenk: die hysteresis verliezen worden 'geaccepteerd' in bijna alle gangbare generatoren.

Wat wel jammer is dat die verliezen er altijd zijn zodra de molen draait. Maar elk nadeel hep zn voordeel: de molen komt gemakkelijk op gang (geen cogging) en je krijgt een sterk vereenvoudigde generator die praktisch stukken maakbaarder is.

De proef is op de som te nemen met die Ring 155mm buiten, 105mm binnen, 20mm hoog.

De Samsung wasmachinemotor is weer in Delft. De micro-ESC kan hem aansturen, op 6V is er dan zodanig veel koppel dat je met je handen op de 20mm as NET de boel stil kan houden.

De motor heeft een verrassend hoge fase-weerstand van ongeveer 10 Ohm. Anderzijds, voor een 320V motor is dat niet zo'n heel sterke beperking.

Deze opstelling is een prima "test-situatie" om te proberen de uESC zo te krijgen dat ie ook de feedback op de derde draad gebruikt om "zohard als mogelijk met deze voedingsspanning" te draaien.

De samsung heeft verrassend weinig cogging.

Thanks, m.bouwer!

Edit: Op de "bell" staan specs gedrukt: 310V, 0.5Hp. Dus "max 1A" met de spoelen in de huidige configuratie.

Kun je de fase inductie en tegen-EMK constante ook meten?

Hoeveel elektrische omwentelingen moet hij maken voor één mechanische omwenteling?

Tegen-EMK constante zal ik eens meten.

Toen ik voor de lol met de voeding uit een "slinger" aan het ding probeerde te geven (verwachtende dat dit soepel zou lopen), bleek dat de tegen-EMK de print nog voedde, die dan "blind" stappen gaat lopen doen, dus dan draait ie ineens niet meer.... Grappig gedrag. Duurde even voordat ik doorhad wat er aan de hand was.

Met fase-inductie bedoel je: gewoon doen alsof het een spoel is en de inductie meten? Goed, komt voor de bakker, ga ik morgen doen.

Ook de elektrische/mechanische overbrengings verhouding zal ik eens meten.

Precies, de inductie van de 3 fases onderling meten, zonder tussentijds de rotor te verdraaien. Dat zou 3 waardes moeten opleveren die 20% of zo verschillen.

De elektrische/mechanische verhouding kun je het gemakkelijkst doen door met een labvoeding een DC stroom door één set fasedraden te sturen, en te tellen hoeveel stappen er dan in een omwenteling zitten als je de rotor met de hand verdraait.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op zaterdag 28 december 2019 09:41:53 (44%)

Ik heb de micro-ESC staan op een stapje iedere 100 ms. Dus 0.6sec per elektrische revolutie. Daarna met een stopwatch gemeten ongeveer 32s per mechanische omwenteling. Ik kom dan op een verhouding van 1:54 !

Hmmmm.... Met jou methode kom ik op 24. Ik heb iets verkeerd gedaan. Ik zou iets meer vertrouwen in het "jou methode" getal leggen.

De inducties zijn 44.2, 42.6, en 43.5 mH: minder dan 5% verschil.

De motor constante meten lukt nu even niet. OK. Toch de servotester gevonden. Op een commerciele ESC met een servo-tester als signaal gever... wil ie niet draaien.

Aandrijven met een accuboormachine, fasespanning op de scope, en daar de amplitude en frequentie aflezen?

Op 28 december 2019 16:12:06 schreef rew: De inducties zijn 44.2, 42.6, en 43.5: minder dan 5% verschil.

In mH, neem ik aan? Dat zal wel ongeveer kloppen voor een dergelijk grote motor met een hoge werkspanning. Die kleine spreiding betekend dat de stator maar weinig verzadigd door de rotormagneten.

Op 28 december 2019 16:43:37 schreef SparkyGSX:
Aandrijven met een accuboormachine, fasespanning op de scope, en daar de amplitude en frequentie aflezen?

De as is 20mm. Ik heb nog geen verloopje naar een kleinere as, want m'n accuboor kan de 20mm niet aan.

Ik heb de mH er bij gezet. Ik was van plan die na de eerste te gaan typen en toen kwamen er ineens nog twee meetwaarden... en ben ik het vergeten.

zo'n staaldraad-komborstel, zo eentje met de haren in de richting van de as, die kan je pakken, stuk rubber erin. Past in je accuboor en kan bij wat druk ook nog wat vermogen overbrengen...

In beide uiteinden van de as heb ik M 8 draad getapt.
Een stukje draadeind daarin (met een klemmoer) past in de boorkop.

Oh, dat is super handig! Suf dat ik dat nog niet gezien had.

Kun je zeggen dat deze Samsung direct drive motor een radiale uitvoering is van de axiaal die Spog2 toont in zijn post van wo 25 dec. 14:03

Ja, min of meer; hij heeft weekijzer poolschoenen die onderling verbonden zijn, en magneten aan één zijde (de buitenkant). Wat dat betreft zijn 95% van de PMSMs (permanent magnet synchronous motor) hetzelfde.

In principe is het mogelijk om nog een ring met magneten aan de buitenkant binnen de spoelen te plaatsen, maar dat doet bijna niemand, omdat de constructie daar behoorlijk ingewikkelder van wordt.

Het bouwen van een kleine windmolen vind ik redelijk complex.
Wellicht gaat een nieuwe proefstand voor de axiale generator (met twee magneetschijven) meer inzicht geven.
De hoofdas met ophangflens.

Het vorige statorframe had 9 spaken (zie evt. mijn post van dinsdag 11 september 10:28 op bladzijde 10)
Dit nieuwe frame maakt het makkelijker om de magneetschijven te stellen.

Wellicht ga ik dit jaar op het forum anderen ontmoeten die ook een kleine molen willen bouwen.

Als je dan op één lijn kan komen wat betreft het ontwerp dan opent dat natuurlijk veel mogelijkheden.
Zoals bijvoorbeeld het bedenken, toepassen en verbeteren van de besturing
en mallen bij het reproduceren van het mechanische gedeelte.

Nieuwe naaf. Spaken uit 1 mm plaatstaal.

T.b.v. de proefopstelling heb ik nu een fundatie gemaakt.

Op de fundatie komt een kruilager.

Opstelling ( met magneetringen en stator van post 14 december 2019 12:02 op blz.16 van dit topic)

Het lijkt me leuk om deze opstelling met een besturing en voeding ook als motor te laten werken.

Op 22 december 2019 21:16:28 schreef rew:
Is dat nu mijn wasmachine motor? Ik was van plan om die in de opstelling als motor te blijven gebruiken. Als /ik/ daar een generator test-opstelling van moet maken, dan zet ik er een "RC hobby-motor" op. En andersom kan dat ook. Energie de andere kant op, geen probleem. Ik heb ook een 10kW motor in een test-opstelling. De test-belasting daar moet makkelijk rond de 100kW piek kunnen hebben bij 1500RPM (*). hihi.

(*) Rem uit een auto.

Op 1 of andere manier zijn de de testplannen in de modder geraakt...
Wat doet dat ding nu als generator?
Hoeveel wrijving en cogging (in Nm) hebben we concreet?
Ik zou zeggen zet er een belastingweerstand op, meet een koppel-toeren kromme en het amperage. Je hebt de spullen.

Om het Fischer & Paykel - type als generator voor een molen te gebruiken zou ik er, i.p.v. massief,
een holle as in willen maken.