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Erster Beitrag:
vor 4 Jahren, 9 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 4 Jahren, 9 Monaten
Beteiligte Autoren:
inoculator, Bernd Schlueter, thegray, Karlfred, Bernd Schlüter, Sven Salbach

Frage: Wicklungsschema ANKER TTLB140

Startbeitrag von inoculator am 01.07.2013 11:28

Hallo zusammen,

hat sich schonmal jemand die Mühe gemacht, daß Windungsschema des Ankers zu entfalten?
Ich möchte nur vermeiden, daß ich mir heute Abend nicht 50Stunden für Lau um die Ohren schlage ;-)

So ganz ohne scheint das nämlich auch nicht zu sein.
Was ich bisher weiß, ist, daß jede Kohle 1,5 Ankerströme versorgt, die wiederum jeweils 2 halbe Felder bestromen. :rp:

Meine beiden "Compoundkohlen" hat es jedenfalls nach 2 Monaten wieder zerlegt. Runter auf 11mm, während die "Serienkohlen" immer noch unverändert sind.
Der Kollektor ist glatt und sauber.
Die Wicklungen -soweit ich das ausmessen kann; sind in Ordnung. Isolationswerte sind gegen Unendlich -also kein nachweisbarer Gehäuseschluss.

Gruss

Carsten

Antworten:

So, wie ich alle drehbaren Läden sehe, sind die total symmetrisch. Sprich, wenn du einmal anfängst zu wickeln, musst Du in der gleichen Weise weiterwickeln, bis Du am Ausgangspunkt wieder angekommen ist. Also, eigentlich ganz einfach. Die Zentripetalkräfte sind ganz erheblich, deshalb ist Einpinseln mit Wicklungssicherungslack keine schlechte Idee, und, dass die Wicklungen fest liegen.
Normalerweise pro Nut eine Kommutatorlamelle. Das kuckelst Du Dir genau an, damit Du die Kohlen nicht verstellen musst. toll, jetzt haben wir jemanden, der uns alles neu wickelt, abgesehen vom Gero, natürlich.

von Bernd Schlueter - am 01.07.2013 16:53
hä???

Bernd, erst lesen, dann denken, dann schreiben -ich weiß, vergesse ich auch manchmal.

Mir geht es nur darum, daß Wicklungsschema des Ankers zu erarbeiten, um den Feldlinienverlauf in Betrieb darstellen zu können.

Ich werde einen Teufel tun, und den Anker selber Wickeln.

Gruss

Carsten

von inoculator - am 02.07.2013 06:43
Schade, sonst könnten wir die Waldmühle umwickeln. Pole gibts vier und die Kohlen schalten so die vielen Ankerpole um, dass die Hälfte von diesen den Feldspulen entgegengerichtet, die andere Hälfte gleichgerichtet ist. Sprich, umgeschaltet wird in der Mitte der Feldpole. Dort sitzen die Kohlen auf dem Kommutator. Die eine Hälfte der jeweils bestromten Ankerwicklung will also in des feld hineien, die andere hinaus. Sozusagen um eine Achtelumdrehung verdreht.
Kann man sich anders, auch mit der Lorentzkraft vorstellen.
Jede Wicklung umfast bei der üblichen Wicklungsweise einen Feldpol, hier 1/4 Umfang.
Es gibt natürlich auch die Vielpolwicklungsweise, bei denen die Ankerspulen wie "Anker" aussehen.Bei Permanentmagnetlangsamläufern üblich.
Hier wird im Zwischenraum zwischen den Polen umgeschaltet, was aber, wenn Du genau überlegst, das Gleiche ist. Meine Kiste hat zwischen den Polen noch Wendepole, zur weiteren Funkenvermeidung. Hat der Thrige nicht.
Unsere Motoren haben meist Trommelanker.

Wikipedia taugt hier nichts

Irgendwo im Schneckenlink ein Vierpolmotor



von Bernd Schlueter - am 02.07.2013 11:31
Der Anker ist genau so wie ein "Zweipol Motor Anker".
Er wird erst durch die anliegenden Kohlen in zwei oder
vier Pole aufgeteilt.
Gruß Karlfred

von Karlfred - am 03.07.2013 05:02
Moin zusammen,

wenn man es genau haben möchte, wird es nicht einfacher.

Hier mal ein paar Eckdaten, die schonmal feststehen:

57 Lamellen auf dem Kollektor. Jede Lamelle hat zwei Windungsanschlüsse

29 Gänge auf dem Rotor, die im geschlossenen Kreis 30 29 Pole ergeben.
Jeder Pol hat 4 theoretische Windungen, die jeweis von 8 unterschiedlichen Lamellen bestromt werden -je Halbwindung 4 Lamellen.

Somit hat der Rotor ein 12,41° Raster -also 12,41° von Pol zu Pol.

Die Kohle deckt mit ihren 10mm jeweils 3 bis 4 Lamellen ab.
Damit werden immer 2 halbe Pole pro Kohle bestromt.
Bei 8 Kohlen also 4 Pole.

Die im Stator in Serie liegenden Compoundwicklungen haben bei ~3A 1400A Feldstrom.
Um den Motor in Symetrie zu bringen, müssen also 100A (14 Windungen im Serienfeld) Hauptstrom fließen.
Da sich diese am Rotor in jeweils 12,5A pro Halbwindung aufteilen, kommt ein Rotorpol wieder auf etwa 100A magnetischem Fluss auf dem voll bestromten Pol und links und rechts daneben jeweils etwa 50A Fluss ein halber Pol.

Der durch das Feld induzierte Strom im Anker bildet Kreisströme, da alle Leiter im Rotor untereinander verbunden sind. Dieses lässt sich nicht vermeiden, da alleine eine Lötstelle oder Schweißpunkt ja schon in sich Unterschiede bildet.
Die Kreisströme sind systemisch betrachtet aber zu vernachlässigen -allenfalls für eine Berechnung der Effizienz mit 4 Stellen hinterm Komma relevant.

Durch die asymetrische Gradzahl -es gibt keine vollen 90° im Rotor; wird der Motor betriebstüchtig -Selbstanlauffähig.

Das Flusschema habe ich noch nicht fertig. Bis jetzt habe ich mir nur Skizzen abgegriffen und in Zahlen gefasst.

Die Auswirkungen eines geschwächten oder gar abgeschaltetem Compound bin ich auch auf der Spur.
Ich muss zugeben, daß meine bisherigen Theorien zur Ursache sich noch nicht in Einklang bringen lassen, aber das liegt mehr daran, daß ich es nicht in die richtigen Fachbegriffe bekomme.

Für die Ingenieure und Fachwissenden unter Euch: Ich habe die Kreisströme -und ich rede nicht von den Kreisströmen in einer mehrdrähtigen Wicklung eines Drehstrommotors; nicht umsonst erwähnt ;-)

Ich muss aber auch einlenken und in diesem Fall den Kohlenverschleiß einer anderen Ursache zuordnen:
Kollektor abgelaufen.
Das wiederum hat aber auch eine kleine Besonderheit des Thrige zur Ursache: die versetzten Kohlen.
Dazu aber an anderer Stelle mehr.

[Korrektur]
Polzahl im Kreis nicht 30 sondern 29.
Gradzahl pro Pol = 12,41°
Erstes Entwurfsbild des Wicklungsschemas -das passt aber was nicht:
[attachment 250 Screenshot_049.png]

von inoculator - am 04.07.2013 19:31
Zum Kohlenverschleiß kannst Du ja mal wikipedieren nach z.B. :
Lichtbogen, Bogenlampe oder Kohlebogenlampe.
Gruß K.-F.

von Karlfred - am 04.07.2013 19:44
Hallo Karlfred,

ja, ist soweit alles richtig.
Es ist in diesem Fall keine elektrische Ursache, sondern eine rein Mechanische -die später dann natürlich elektrisch wird :hot:

Gruss

Carsten

von inoculator - am 04.07.2013 19:54

Carsten weiß alles

Er hat, im Gegensatz zu mir, ein Cityel vor der Haustür stehen,manchmal auch im Wohnzimmer oder auf der Terasse. Er kann mir auch sagen, wieviele Drähte nun wirklich in einer Ankernut liegen und nicht mit so komischen Ausdrücken wie "Halbwindungen" antworten.
Was mich ja auch mal interessieren würde, die Abmessungen des Ankereisens, Länge, Durchmesser, Dynamoblechdicke.
Fände ich gar nicht so schlecht, wenn man mal alle Thrigedaten ins Wiki eintragen würde, damit man mal rechnen kann und eine vernünftige Elektronik entwickeln.
Das Cityel muss endlich aus der Steinzeit raus. Herr Nestmeier ist nicht mehr tätig. Endlich sollten wir einmal die Aufgabe in die Hand nehmen. Der Perm ist auch keine Lösung.
Lasst uns endlich das Rad vor den Wald rollen!

von Bernd Schlueter - am 06.07.2013 07:22

Re: Carsten weiß alles

dann raus mit dem Thrige, im Thrige El ist genug platz für einen anderen Motor...
Beim Perm ists halt etwas enger, da ist die Auswahl nicht so groß...dabei bräuchte gerade der Thrige den Platz für größere Akkus dringender

von Sven Salbach - am 06.07.2013 08:35

Re: Carsten weiß !_nicht_! alles

Nu mal immer langsam.

Eines mal klar gestellt: Ich habe den Kors mal vor Urzeiten gelernt und bin ab und an mal ein wenig Elektronik am Basteln.

Aber umlaufende Maschinen und Linearantriebe haben so ihre versteckten Tücken.
Also bitte keine falschen Eindrücke vermitteln.

Bezogen auf den Thrige:
Alle Daten -ja auch die Blechpackete; werde ich im EL Wiki dokumentieren.
Aber bitte etwas Geduld.
Ich muss nebenbei auch noch andere Dinge mache -mit denen ich Geld verdiene.

Gruss

Carsten

von inoculator - am 06.07.2013 09:03

Re: Carsten weiß alles

Zitat
Sven Salbach
dann raus mit dem Thrige, im Thrige El ist genug platz für einen anderen Motor...
Beim Perm ists halt etwas enger, da ist die Auswahl nicht so groß...dabei bräuchte gerade der Thrige den Platz für größere Akkus dringender


Nun gas geht auch noooch anders - mit Thrige - Bilder Folgen wenn umgesetzt und wieder Fahrfähig.

von thegray - am 07.07.2013 19:42

Graf Zahl gesucht

Hallo zusammen,

könnte mir bitte einmal jemand bestätigen, daß der Rotor 57 Lamellen auf dem Kollektor und 29 Gänge im Anker hat?

Ich zähle mir hier 'nen Wolf aber komme immer wieder auf o.g. Zahlen.

Nur kann das nicht stimmen, weil 29 Gänge mit jeweils 2 Anschlüssen zu den Lamellen auf 58 Lamellen kommt.
Auch in der grafischen Abwicklung passt es nicht.
Ichhabe am Rotor nach Sprüngen/Versetzungen gesucht, aber nichts dergleichen gefunden.

*Krise*

Gruss

Carsten
Hier der Link zu meiner Visio Datei in der momentanen Version:
[docs.google.com]
Für nicht Visianer als PDF:
[docs.google.com]
oder den Visio Viewer von M$:
[www.microsoft.com]

von inoculator - am 09.07.2013 07:50
Nee, das stimmt schon. Man verwendet gerne Primzahlen, weil sie ziemlich teilerunfreundlich sind. du musst gar nicht durch zwei teilen, hätte bei weder bei Priemen, noch bei Primzahlen viel Sinn.
hat was mit Resonanzanfälligkeit zu tun, auch Polzahlen und Ankernutenzahlen legt man so an, dass sie möglichst teilerunfreundlich sind, damit sich keine Schwingungen wie bei einer Glocke aufbauen. Die kleine Unsymmetrie strommäßig fällt gar nicht auf bei so vielen Lamellen. Bei Motoren bleibt man seit einger zeit auch gerne prim. dadurch werden diese deutlich leiser. Sicher hast Du schon mal ein heulendes Getriebe oder eine weinende Straßenbahn gehört. Kannganz schön nervig sein. Die Wuppertraler können auch was davon erzählen.
Ach so, Getriebe: immer ein Rad prim, das andere nicht. Aber trotzdem möglichst teilerunfreundlich.

Schiffe: nicht zu symmetrisch bauen, damit, wenn Schwingungen, dann umlaufend und nicht immer an einer Stelle alles tanzen lassen.

Also, Deine unterirdischen Gänge heißen Nuten.

ist schon ganz richtig, wie Du zählst. Deine fest verdrahtete Statorwicklung hat, wie Du schon vermutest, immer durch 2 teilbare Polzahlen. Hier 4, also auch vier Nuten.

Zähle einfach die im Nutraum zählenden Drähte, Deine "Halbwicklungszählung" mag zwar anschaulich sein, ist aber für Rechnungen weniger zweckmäßig, vor allem nicht beim Trommelanker. Es gibt verschiedene Wicklungsarten. Alle fast gleichwertig. Wicklungstechnisch gibt es manchmal Vorteile, wegen der Widerborstigkeit von Drähten.
Spulenwicklungoder Zick-Zack=Klapperschlange, die sich selbst in den Schwanz beißt. Letztere oft bei Boschstatoren.
Bei Dir wird im Viereck getrommelt.
In Deinem Ällgetriebe priemts auch, da kommt dann jeder mal an die Reihe und die Waldmühle wäre längst auseinandergefallen, wenn es dort nicht auch so wäre.

von Bernd Schlüter - am 09.07.2013 10:59
Hallo Bernd,

das mit den ungeraden Verhältnissen ist mir bekannt.
Aber wenn ich eine ungerade Nutenzahl habe, die dennoch symetrisch bestromt sein soll, muss ich ein Vielfaches der Nutenzahl an Lamellen haben.
In jeder Nute beim Thrige sind 4 "Drähte" -wobei ich mich ein wenig weigere, das einen "Draht" zu nennen. Es ist das gleiche Kupfer, welches in den Feldspulen verwendung findet.

Jede Lamelle hat 2 "Drähte" angeschlossen.
Beide versetzen etwa 45° zu Ihrer Nute -der eine im Uhrzeigersinn, der Andere entgegen.

Ich habe die Links oben nochmal erweitert.
Für jene ohne Visio ein PDF dabei.

Gruss

Casten

von inoculator - am 09.07.2013 12:21
Also, das passt ja , +/- 45 grad das sind 90, passend zu den vier Polen. Wärens sieben Russen, sähe die Sache anders aus. Das richtet sich danach, wie es an der anderen Seite der Ankernuten weitergeht, und da gibt es leider eine ganze Reihe verschiedener Möglichkeiten. Dazu bekommt der Carsten gleich eine Linksammlung und erzählt uns an der Waldmühle, wie der Motor summt. dann sind die Mücken aber schief gewickelt, wenn sie das ganze Latein mit Oberschwingungen und so hören.
59 ist zwei mal 29, eins im Sinndie 4 passt 15 mal in die 59, eins im Sinn, oder auch zwei mal 14 macht 29, eins im Sinn. da gibt es dann unterschiedlichen Drehsinn pro Runde, je nach Wicklungsart.

ein paar links:

Wicklungsarten

Nutenplan

Schleifenwicklung

Wellenwicklung

Spulenwicklung, mehrdeutig!

Wicklungsarten

Vielleicht sollten wir aber vorher noch einen Mückenplan ausarbeiten.

Aua, Zahnschmerzen, ob ich auch komme?

von Bernd Schlueter - am 09.07.2013 18:22

Re: Graf Zahl gesucht - Bestätigt

So damit das Drama ein ende hat war grade 15km vom Schrott-Lager weg.....
57 Lamellen am Anker
29 Nuten.

zweimal in unterschiedlichen Zählrhythmus!

von thegray - am 09.07.2013 21:56

Versprung gefunden

Hallo zusammen,

man muss nur lange genug nerven, dann erbarmen sich einige und greifen sogar zum Telefon ;-)

Auch wenn ich nach 8Stunden Büro und 19km Fahrradfahrt nicht mehr der Gesprächiste bin, danke dafür.

Daraufhin habe ich mich gestern nochmal hingesetzt und die abgänge von den Nuten zu den Lamellen betrachtet.
Und siehe da, es gibt einen Versprung.
Leider kann ich dank des Wicklungsbandes, welches das Kupfer in seiner geostationären Bahn am Rotor bindet, nicht genau sehen, wo der überschüssige Draht hingeht.

Fakt ist: Jede Nut hat 4 Drähte und jede Lamelle hat 2 Anschlüsse
57 x 2 = 114 Drähte
4 x 29 = 116 Drähte
Es muss also eine Verbindung von 2 Drähten geben, die eine mehr oder minder freie Scheife ergeben.
Da der Rotor in 2 Etagen gewickelt ist -und ich werde einen Teufel tun, den auseinander zu nehmen, wird der 2 überschüssige Draht in der unteren Etage zu finden sein und als Gegenstück zu dem oben gefundenen Versprung liegen.

Rein vom Formmuster der Spulen wäre es überigens eine Wellenwicklung.
Denoch verbleibt dabei ein offenes Ende.

Überigens die Aussage, daß Nuten und/oder Lamellenzahl immer ungerade seien, ist blödsinn.
Das hängt einzig vom Wicklungsschema ab.

Der Vorteil einer ungeraden Zahl ist halt nur, daß der Rotor keinen theoretischen neutralen Punkt zum Stator hat und in jedem Fall anlaufen wird. Aber selbst daß ist dann wieder eine Frage der Lage des Ankerfeldes. Die Nachteile er ungeraden Zahl liegt dagegen in der ineffizienten Ausnutzung der Kohlenauflagefläche. Es ist immer ein Kohlenpaar auf nur einer halben Lamelle, während das andere volle Lamellen abdeckt (also im Falle des Thrige: 3 zu 2+2/2)

Faktisch habe ich überigens gestern noch etwas festgestellt -das ist aber erstmal nur eine rein optische Sache:
Auf beiden -ich habe zwei Thrige Rotoren; Kollektoren sind die Lamellen genau im Bereich des "Versprunges" leicht blau gefärbt, was eigendlich auf eine Überlastung hindeutet. Aber das ist jetzt reine Spekulation.

An dieser Stelle sind meine Mittel nun erschöpft.

Die Blechdicke habe ich noch vergessen zu messen.
Bilder und Maße liefere ich die Tage in einem Wikiartikel nach.

Gruss

Carsten

von inoculator - am 10.07.2013 05:41
An die Wellenwicklung glaube ich nicht, weil die Kohlen ungleich abnutzen. die Wicklung zwischen zwei benachbarten Kohlen ist auf den zugehörigen Pol beschränkt.
Was hats du gegen die kleine Unsymmetrie durch prime Zahlen?
Der Ball ist rund und der Rotor auch. Vielleicht bilden die zwei fehlenden Drähte eine Welle, da kommt es nicht so sehr drauf an, zu welcher Nut gehörig.
Das hieße, 4 mal Nutenlänge mal Feld mal Umfangsgeschwindigkeit =48 Volt, oder eben ein Vielfaches (bis 4) davon. Letzteres geht aber nicht, dann würden die Drähte den Strom nicht tragen können. Da ist einiges quasi, nicht wirklich, parallel.

Ein wenig off topic:
Als Nächstes wickeln wir die Waldmühle um. 8 Meter Durchmesser-Rotor außen, Luftspalt 2mm. 1m/s Geschwindigkeit, macht 1cm Pollänge für 50 Hz. Wellenwicklung, klar, damit wir nicht durcheinander kommen. Macht 2400 Neodymmagneten von ja 2cm² Fläche und 4mm Dicke, also 2Liter = 18kg. Macht 48 Volt/Wellenwindung. 800 Ampere vertragen die Magneten spielend.
1cm² Wicklungsquerschnitt bei 100m Wicklungslänge macht 0,02 Ohm. mal 800 Ampere macht 16 Volt, macht 33%Verlust bei 38,4kW leistung. Schafft die Pfinz nicht, also 200 Ampere, macht ca10kW bei unter 10% Verlust. Nein, noch besser, meist leistet leistet die Pfinz dank Wasserdiebstahl zur Mückenzucht, Motto:"Feuchtgebiete braucht der Mensch", nur 1,5 bis 2,5 kW.

Ja, das ist die Alternative für getriebelosen Abtrieb.
Halt, dann entfallen ja die Getriebverluste, also 5 kW Durchschnittsertrag, unter 5% Verlust

Oliver, wenn Du wieder zum Schrottplatzradelst, bring doch bitte mal so ein Rad mit! Wir müssen es dann nur noch passend genau schleifen.

Verbesserung: das Kupfer/Neodymverhältnis liegt noch nicht beim wirtschaftlichen Optimum., außerdem habe ich mächtig mit Reserve gerechnet.Auch reicht eine deutlich geringere Frequenz.

Wofür haben wir schließlich die USV? Also, 10kg Neodymmagnete und 50kg Kupfer reichen.

Jetzt aber zurück zum Thrige!

von Bernd Schlueter - am 10.07.2013 06:58
Bernd,

bitte übersehe dabei nicht die richtigen Betriebsdaten:

36V
80A
2500 rpm
2,5kW (S2)

Gruss

Carsten

von inoculator - am 10.07.2013 07:26

Schief gewickelt

Da geht mir doch was anderes auf:
Die Kohlen des Thrige nutzen sich unterschiedlich ab. Das müsste nicht sein. Denn offensichtkich befinden sich zwischen zwei Kohlen mehrere Windungen auf dem Anker. Den hätte man aber auch so wickeln können, dass hhintereinander in gleicher Weise Serien- und Compoundfeld durchlaufen werden. Ist aber offensichtlich nicht.
Ich würde sagen, Murks: der Anker ist gar nicht für das getrennte Compoundfeld eingerichtet, er läuft nur notdürftig irgendwie..
Da die Dänemarken den Transistor noch nicht kannten, mussten sie die Geschwindigkeit auf andere Weise anheben und auch drosseln: Mit Hilfe des Compoundfeldes. Eine einzige Sünde, muss ich sagen.
Jetzt wisst Ihr warum der ozeanische Pacifitenmotor eineinhalb mal so viel Reichweite bringt, der Heinzmann (Perm) ebenso. Die sind eben normale Motoren ohne solchen Murks.

Ihr wisst, was zu tun ist. Der Transistor ist erfunden. Es gibt keinen Grund, noch weiter mit einer Missgeburt von Motor bherumzufahren. Der Anker ist für vier gleiche Pole gewickelt. Es würde mich nicht wundern, wenn der Stom in zwei Ankervierteln in manchen Betriebszuständen falsch herumfließt. Wenn ich ein Elektron wäre, würde ich mich weigern, einen solchen Motor überhaupt zu betreten.
Ein Pferd müsste mich hineinschleppen und das würde laut bzu wiehern anfangen.

Der Thrige ist sicherlich ein guter Motor. Er ist vermurkst worden. Raus mit den unterschiedlichen Feldwicklungen!
Dann passt auch der Anker wieder.

von Bernd Schlueter - am 11.07.2013 20:50
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