Spannungsquelle LiMa ? Wie soll das gehen ???

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Tommy:-)

† 21.03.2018
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23. Aug. 2010
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Alzey
Bei 6000 1/min soll meine LiMa 18 Ampere Strom liefern.

Also 6 Ampere je Statorwicklung.

Bei 2000 1/min soll die LiMa 2/3 der 18 Ampere liefern.

Also 4 Ampere je Statorwicklung.

Der Widerstand einer gesunden Statorwicklung darf mit 0,6 Ohm angesetzt werden.

Damit 4 Ampere durch 0,6 Ohm fliessen genügen 2,4 Volt Spannung.

Auf welch wundersame Weise werden wohl aus diesen 2,4 Volt jene 14,4 Volt auf der anderen Seite der Diodenplatte, deren Überschreitung der Regler bei dieser Drehzahl bereits verhindern muß ???

Kann das bitte mal jemand präzise Schritt für Schritt und nachvollziehbar vorrechnen ?
 
Hi,

du bist Gedanklich immer wieder statisch und nicht dynamisch und auch noch im reinen Gleichstrom unterwegs.

Ich bin zwar kein Elektriker, aber beim "Drehstrom" der Gleichgerichtet ist handelt es sich doch um drei sich überschneidende Sinuswellen, bei denen die Negative Kurve ins positive geklappt wird.
Denkt man sich fürs Verständnis eine ganz ganz kleine Frequenz, ist dies doch eine Wellenlandschaft. Die Leistung, oder eben über die Zeit gesehen Energie ist ja das was unter der Kurve ist.

Erhöht ich die Frequenz, dann rücken diese "Bergspitzen" (Verzeih mir den Ausdruck) immer näher zusammen, bis dies bei unendlicher Frequenz dann eine gerade Linie ergibt.
Somit ist die Fläch unter deiner Linie größer geworden, ohne das Maximum der einzelne Welle zu erhöhen.

Könnte ja sein, dass dies deine Frage beantwortet.
 
Hallo Tommy,
bedingt durch den B6-Brückengleichrichter sind immer 2 Dioden (eine neg, eine pos.) leitended -> d.h. es sind immer zwei Spule hintereinandergeschaltet, die zu einem Zeitpunkt wirken, sprich die Ohmzahl verdoppelt sich.

Wicklungen.jpg

Hans
 
Tommy:-) schrieb:
Bei 6000 1/min soll meine LiMa 18 Ampere Strom liefern.

Also 6 Ampere je Statorwicklung.

Bei 2000 1/min soll die LiMa 2/3 der 18 Ampere liefern.

Also 4 Ampere je Statorwicklung.

[...]
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hg_filder schrieb:
Hallo Tommy,
bedingt durch den B6-Brückengleichrichter sind immer 2 Dioden (eine neg, eine pos.) leitended -> d.h. es sind immer zwei Spule hintereinandergeschaltet, die zu einem Zeitpunkt wirken, sprich die Ohmzahl verdoppelt sich.

Hans
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D.h. du hast nicht pro Spule 1/3 der Leistung, sondern immer die gleiche Amperleistung, die durch die 2 wirkenden Spulen pro Zeiteiheit fliessen. Da sich der Magnet jedoch unterschiedlich auf die zwei betreffenden Spulen auswirkt, hast du an beiden Spulen auch unterschiedliche Spannungen, welche sich durch den Brückengleichrichter addieren. Wenn du an den einzelnen Spulen Wechselspaunnungsmessungen vornimmst, so wirst du runde 10 V pro Spule als Spitzenwert messen können. Hast du z.B. an einer Spule den max. Spitzenwert (runde 10V), so hast du an der korespondierenden Spule die Hälfte (runde 5 Volt).

Für den Amperewert ist neben dem Magnetfeld, der Abstand des Rotors zum Stator und der Drehzahl vor allem auch der Drahtdurchmesser des Stators wichtig, sprich 21A dickerer Draht als bei 17A.

Hans

ps.: siehe auch hier
 
Zuletzt bearbeitet:
Moin,

du verwechselst immer noch Ursache und Wirkung. Und wie @G-B schon geschrieben hat: du denkst statisch - wir reden hier aber über Wechselstrom und damit dynamische Prozesse.

In der Statorwicklung wird in Abhängigkeit von der Drehzahl (=> Winkelgeschwindigkeit), der magnetischen Flußdichte (abhängig u.a. vom Rotorstrom - der sich aus den technischen Daten des Rotors und der anliegenden Spannung ergibt - und dem Luftspalt) eine Spannung induziert.
Die läßt sich aus den genannten Größen berechnen - die Formel(n) findet(n) sich z.B. bei Wikipedia - die ohne Regelung im unbelasteten Zustand maximal bis ca. 500V erreichen kann (begrenzt duch diverse physikalische Effekte wie z.B. Streufelder etc. die für eine realen geregelten Generator keine Bedeutung haben => keine weitere Erklärung).
Durch die mittelbare Steuerung/Begrenzung des magnetischen Flusses durch Abschaltung des Erregerstroms wird diese Spannung auf den gewünschten Wert begrenzt.
Der dabei lieferbare Strom ergibt sich durch die technische Ausführung wie z.B. den Widerstand des Stators, die geometrische Anordnung der Statorspulen (Verluste) u.v.a. Hier kommen dann auch so nette Dinge wie die Gegeninduktion u.a. zum tragen aus denen die Drehzahlabhängigkeit des max. möglichen Stromes und damit der zur Verfügung stehenden Leistung resultiert.

Die Erklärung ist definitiv nicht komplett, sollte aber zum grundlegenden Verständnis reichen.

Grüße,
Jörg.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich hätte mal ein einfaches Experiment anzubieten:
Trenn den Stator von der Diodenplatte, gib dem Rotor ungeregelte Versorgung, lass den Motor laufen und miß, was an U, V, W passiert ...
 
Da passiert nix. Das Thema hatten wir schon mal schon mal in einem Lichtmaschinen Zauber Thema . Man kann es abstecken, aber es geht nix kaputt...
 
Moin,

kaputt geht nix - aber du solltest nicht zwei freie Enden bei möglichst viel Drehzahl in je eine Hand nehmen. Könnte zumindest unangenehm werden.

Grüße,
Jörg.
 
Moin,

Q-Michael schrieb:
Bekommst Du den Finger in den Stecker? :D
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Ähm, Stecker? Wenn ich an der LiMa alles abziehe hab ich blanke Flachsteckzungen vor mir. Und - kennst du Tommys Meßequipement? ;)

So nun gut. Ich wollte keinen Nebenkriegsschauplatz eröffnen sondern nur auf die potentielle (oder von mir aus auch theoretische) Gefahr bei U>42V hinweisen. (Ich meine ich hab unter den genannten Bedingungen mal was bei 58V max. gemessen.)

Grüße,
Jörg.
 
GdG schrieb:
Moin,



Ähm, Stecker? Wenn ich an der LiMa alles abziehe hab ich blanke Flachsteckzungen vor mir. Und - kennst du Tommys Meßequipement? ;)

So nun gut. Ich wollte keinen Nebenkriegsschauplatz eröffnen sondern nur auf die potentielle (oder von mir aus auch theoretische) Gefahr bei U>42V hinweisen. (Ich meine ich hab unter den genannten Bedingungen mal was bei 58V max. gemessen.)

Grüße,
Jörg.
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Servus Jörg,

Du hast völlig Recht. Was Michael meint ist dass das Thema früher schon mal durchgekaut wurde.
Laut Bosch liegen an einer voll-erregten LiMa bei 10.000 U/min 140V an den Klemmen an.
Hinfassen sollte man da mit Sicherheit nicht mehr.

Allerdings hatte Tommy damals davon phantasiert, dass sich eine unbelastete LiMa selbst zerstören würde.
Als wäre ne Kernschmelze Kindergarten dagegen.

Gruß, Rudi
 
Hallo Tommy,

Tommy:-) schrieb:
Damit 4 Ampere durch 0,6 Ohm fliessen genügen 2,4 Volt Spannung.
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schön, dass wir uns jetzt einig sind, dass für das Fließen eines Stromes eine Spannung erforderlich ist.

Schade eigentlich, dass Du über ein Ändern Deiner Meinung immer kommentarlos hinweg gehst.

Sehr schade, dass Du noch nicht begriffen hast, dass eine LiMa Wechselspannung/-strom generiert und dass eine LiMa-Wicklung nicht nur durch den ohmschen Widerstandsanteil beschrieben werden kann, sondern dass da auch die Induktivität eine Rolle spielt. An der Induktivität fällt nämlich auch eine Spannung ab.
Lies doch mal ein bisschen in Wikipedia nach zu den Stichwörtern Wechselstrom und Blindwiderstand.
Lesen bildet.

Oder nimm Dein Simulationswerkzeug und mache eine Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes mit einer idealen Induktivität und speise das Ganze mit Wechselspannung.
Und dann schau mal nach, ob an dieser Induktivität nicht vielleicht doch eine Spannung anfällt.

Gruß, Rudi
 
Tommy:-) schrieb:
Also 4 Ampere je Statorwicklung.

Der Widerstand einer gesunden Statorwicklung darf mit 0,6 Ohm angesetzt werden.

Damit 4 Ampere durch 0,6 Ohm fliessen genügen 2,4 Volt Spannung.

Auf welch wundersame Weise werden wohl aus diesen 2,4 Volt jene 14,4 Volt auf der anderen Seite der Diodenplatte, deren Überschreitung der Regler bei dieser Drehzahl bereits verhindern muß ???

Kann das bitte mal jemand präzise Schritt für Schritt und nachvollziehbar vorrechnen ?
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Ganz einfach: Was Du da ausgerechnet hast, geht am ohmschen Widerstand der Wicklung(en) verloren, wird also in Wärme umgesetzt. Um 14,4 V zu erhalten, muss unter diesen Umständen die induzierte Spannung 14,4 + 2,4 = 16,8 [V] betragen. 2,4 V * 4 A (bzw. 0,6 Ohm * (4 A)²) = 9,6 W ist die Verlustleistung.

Beste Grüße, Uwe
 
Ich versuch auch mal, noch ein bisschen mehr Licht ins Dunkel zu bringen.

Jörg/GdG hat ja schon erläutert, dass ein Generator zunächst mal eine (Induktions-)Spannung erzeugt, die - bei konstanter Erregung, also ohne Reglereingriff - im wesentlichen lediglich von der Änderung des magnetischen Flusses (bei unseren Kühen der Drehzahl) abhängig ist. Bei unbelasteter und ungeregelter Lima steigt deshalb deren Ausgangsspannung mit zunehmender Drehzahl in ungeahnte Höhen an.
Da dranzufassen kann ganz übel ausgehen!!!:oberl:

Diesem Spannungsanstieg versucht der Regler nun entgegenzuwirken, indem er die Erregung zurücknimmt, damit die Änderung des magnetischen Flusses verringert und dadurch die Ausgangsspannung zurücknimmt.

So weit mal ohne Last.

Jetzt kommen wir zum Fehler im Eröffnungspost. Die dort genannten 0,6 Ohm sind kein Lastwiderstand, sondern sind ja in der Lima drin und werden daher Innenwiderstand genannt (sehr vereinfacht ausgedrückt:D). Schließen wir jetzt einen Lastwiderstand an, fließt ein Strom durch die Last, aber leider muss dieser Strom auch durch den Innenwiderstand. Dort erzeugt er einen Spannungsabfall, um den dann die Ausgangsspannung reduziert wird. Die dort erzeugte Verlustleistung erzeugt lediglich Wärme in der Lima. So gesehen sollte der Innenwiderstand also so gering wie möglich sein. Bezogen auf die Eingangsrechnung heißt das, dass bei 4A die genannten 2,4 V am Innenwiderstand verloren gehen, die Ausgangsspannung der Lima reduziert sich um diesen Betrag (was der Regler aber wieder ausgleicht, da er als Messgröße die tatsächliche Ausgangsspannung der Lima einstellt). Mehr Bedeutung haben die 0,6 Ohm nicht.
 
Zuletzt bearbeitet:
Tommy:-) schrieb:
Bei 6000 1/min soll meine LiMa 18 Ampere Strom liefern.

Also 6 Ampere je Statorwicklung.

Bei 2000 1/min soll die LiMa 2/3 der 18 Ampere liefern.

Also 4 Ampere je Statorwicklung.

Der Widerstand einer gesunden Statorwicklung darf mit 0,6 Ohm angesetzt werden.

Damit 4 Ampere durch 0,6 Ohm fliessen genügen 2,4 Volt Spannung.

Auf welch wundersame Weise werden wohl aus diesen 2,4 Volt jene 14,4 Volt auf der anderen Seite der Diodenplatte, deren Überschreitung der Regler bei dieser Drehzahl bereits verhindern muß ???

Kann das bitte mal jemand präzise Schritt für Schritt und nachvollziehbar vorrechnen ?
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HAllo Tommy,

Lima=Wechselspannungsquelle mit L drin. Das entspricht einer Wechselstromquelle, die auf die Batteriespannung über Dioden geklemmt ist.
Wir hatten das doch schon 10 mal.
Aber Du ignorierst es ja sowieso.

VG Michael
 
Ohne die Zahlen genau zu kennen glaube ich nicht, dass die Induktivität der Statorwicklung eine so große Rolle spielt und einen nennenswerrten Widerstand darstellt. Aber selbst wenn, dann ist das auch INNENWIDERSTAND und hat mit den äußeren Verhältnissen von Spannung und Strom nix zu tun!
 
Hallo Rainer,

hofmannra schrieb:
Ohne die Zahlen genau zu kennen glaube ich nicht, dass die Induktivität der Statorwicklung eine so große Rolle spielt und einen nennenswerrten Widerstand darstellt. Aber selbst wenn, dann ist das auch INNENWIDERSTAND und hat mit den äußeren Verhältnissen von Spannung und Strom nix zu tun!
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mit dem Innenwiderstand hast Du Recht.
Ich habe aber auch nicht gemeint, eine Reihenschaltung aus ohmschem Widerstand und idealer Induktivität wäre eine gültige und vollständige Beschreibung für eine LiMa.
Es sollte nur einen Hinweis darauf geben, dass sich bei Wechselgrößen so einiges ändert.
Was vorher ein Stück Draht ist, ist plötzlich ein komplexer Widerstand.

Bevor ich das nicht verstanden habe, muss ich mir um die LiMa noch keine Gedanken machen.

Gruß, Rudi
 
Da hast Du recht, Rudi. So eine "elektrische Maschine" ist ein richtig komplexes Gerät, das nicht einfach zu simulieren ist
 
hofmannra schrieb:
Ohne die Zahlen genau zu kennen glaube ich nicht, dass die Induktivität der Statorwicklung eine so große Rolle spielt und einen nennenswerrten Widerstand darstellt. Aber selbst wenn, dann ist das auch INNENWIDERSTAND und hat mit den äußeren Verhältnissen von Spannung und Strom nix zu tun!
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Hallo,
glauben hilft da nix.:D

Fangen wir erstmal mit dem Innenwiderstand an. Widerstand zwischen zwei Strängen, z.B. U und V ist gemessen 0,6 Ohm. Also hat ein Strang 0,3Ohm.
Mit dem Verkettungsfaktor Wurzel 3 = 1,732 ergibt sich ein Ersatzwiderstand der Spannungsquelle von ca. 0,52 Ohm. Blindwiderstände durch die Induktivität sind dann 90° zu den Wirkwiderständen Winkelverschoben und müssen entsprechend rechnerisch berücksichtigt werden. R²+Xl² daraus die Wurzel ergäbe den Scheinwiderstand.
Nur kann man bei ohmscher Belastung der Drehstromlima Blindwiderstände vernachlässigen. Sollte eine nichtreale Belastung erfolgen, würde dementsprechend die Erregerspannung durch den Regler nachgefahren werden und damit die passende Blindleistung nachgereicht werden. Was natürlich dann die Abgabe der Wirkleistung vermindert.



Noch so ein platter Satz aus dem Studium:
Der Prof ist eine Kapazität auf seinem Gebiet, er produziert nur Blindleistung. Sämtliche Anwesende sind natürlich nicht gemeint.
 
Zuletzt bearbeitet:
Funkenschlosser schrieb:
Hallo,
glauben hilft da nix.:D

Fangen wir erstmal mit dem Innenwiderstand an. Widerstand zwischen zwei Strängen, z.B. U und V ist gemessen 0,6 Ohm. Also hat ein Strang 0,3Ohm.
Mit dem Verkettungsfaktor Wurzel 3 = 1,732 ergibt sich ein Ersatzwiderstand der Spannungsquelle von ca. 0,52 Ohm. Blindwiderstände durch die Induktivität sind dann 90° zu den Wirkwiderständen Winkelverschoben und müssen entsprechend rechnerisch berücksichtigt werden. R²+Xl² daraus die Wurzel ergäbe den Scheinwiderstand.
Nur kann man bei ohmscher Belastung der Drehstromlima Blindwiderstände vernachlässigen. Sollte eine nichtreale Belastung erfolgen, würde dementsprechend die Erregerspannung durch den Regler nachgefahren werden und damit die passende Blindleistung nachgereicht werden. Was natürlich dann die Abgabe der Wirkleistung vermindert.



Noch so ein platter Satz aus dem Studium:
Der Prof ist eine Kapazität auf seinem Gebiet, er produziert nur Blindleistung. Sämtliche Anwesende sind natürlich nicht gemeint.
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mir ist das egal!
 
Bernhard, mir ist das alles schon klar. Ich wollte lediglich darauf hinweisen, dass Tommy in seinem Eingangspost Innen- und Lastwiderstand durcheinander gebracht hat.
 
MM schrieb:
:fuenfe:
Ich hatte schon Angst, dass jetzt das Ständegerangel kommt. <Schweißabwisch-Smilie>
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Ne lass mal,
Kindergarten ist woanders.

Und wenn dann ein Prof so völlig unmöglich war ( gibt es heute bestimmt nicht mehr))):):
Der Prof ist eine Induktivität ( elektrisch das Gegenteil einer Kapazität)
Jetzt darf man lachen.:aetsch:
 
Heutzutage wird evaluiert, d.h. der Student bewertet den Prof.
Einer hat da mal reingeschrieben, das ich kleiner schreiben soll, damit mehr auf die Tafel passt und dann braucht man nicht so oft die Tafel putzen.
 
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