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Das ist der Punkt! Das Feld hat sich um 360/6=60° gedreht und die Glocke um nur 360/42=8,57°, 7 mal langsamer. Dreht sich das Feld 360° während eines kompletten 3-Phasen Zyklus, dann folgt die Glocke nur um 360/7=51,43° dem Feld. |
In dem simuliertem Motor habe ich 35mm 12-nutigen Stator aus Blechen 0.35mm genommen. Die Stahlglocke ist 1mm dick und trägt 14 Magnete der Dicke 2mm und Breite 7mm. Der Stator wie auch die Magnete sind 20mm lang. Es ist also fast ein LRK350-20-14. Die Wicklung besteht aus 14 Windungen pro Zahn, 2*0.85mm parallel.
Die Anisteuerung wurde, wie bei unseren Controllern, als Trapez, Block-Kommutierung, an 12V Spannung angeschlossen.
Nun zu Erklärung der Bilder.
Dort, wo viele Linien sichtbar sind, ist der Fluß gross. Dort wo keine sichtbar sind, existiert wenig oder gar kein Feld.
Die roten Vektoren in den Statorzähnen zeigen vereinfacht wieviel Strom in dieser Wicklung zur diesem Zeitpunkt fliest.
Man erkennt ganz deutlich wie wichtig die nicht bewickelten Zähne sind, da sie die Feldlinie zurückführen. Nach dem W-Prinzip.
Da bei einer 3-Phasen Stromquelle nur jede 60° sich die Ansteuerung verändert,
werden hier die Feldlinien zu diesen Zeitpunkten gezeigt. In diesem Zeitschritt macht der Motor gerade 8.57° Drehung. Nach 6 solchen Schritten wiederholt sich das Spiel von vorne, da wieder ein S-Magnet dem Statorzahn gegenüber steht.
Magnetfluß bei rotierenden LRK
Fangen wir mit der Position 0 Grad. Die vertikalen Spulen (grün) sind mit dem maximallen Strom durchflutet und die Feldlinien am dichtesten. Durch die Nachbarzähne schließen sich die Linien im Kreis. Die horizontallen Zähne scheinen ohne Feld zu sein, nicht aber deren Zahnköpfe. Diese haben eine wichtige Rolle die zwei Magnete zu verbinden!
Jetzt hat sich das "W" der Kräfte nach links gedreht. Ganze 60°, obwohl die Glocke, der rote Magnet oben, sich nur um 8.57° verschoben hat.
Das "W" der stärksten Feldlinien ist jetzt unten links (und auch gegenüber liegend).
Das elektrische Drehfeld hat gerade 180°, halbe Drehung, geschafft. Ein N-Magnet (blau) befindet sich oberhalb des vertikalen Zahnes. Die Situation ist also spiegelbildlich zu 0°.
Die letzte Phase, kurz bevor der S-Magnet, strikt genommen der nächste S-Magnet, die Position 51.43° äquivalent der Position 0° annimmt.
Diese Bilder entstanden aus der "Finite Elemente Simulation" aller elektrischen und magnetischen Ströme im System. Das bedeutet dass alle Felder, deren Änderungen, wie natürlich auch alle Verluste in den Teilen des Systems, berechnet wurden. Kolorierte Karten der Flußgrösse können gezeichnet werden.
Einige Untersuchungen, wie der Luftspalt oder eine andere Magnetenbedeckung oder Zahnform sich auf die Leitungsfähigkeit des Motors auswirken, zeigen dass die Entwicklung dieses Konzepts noch lange nicht abgeschlossen ist.
Zwei andere Motorenkonzepte werden seit einigen Wochen untersucht, bevor man den ersten Motor baut. Es ist extrem interessant verschiedene Parameter des Motors zu ändern und die Auswirkungen auf Eta oder Temperatur, sogenannte Hot-Spots, zu beobachten.
Einige Resultate finden den Weg auf diese HomePage in den nächsten Tagen.
Jetzt aber Gutes Nächtle Peter