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Nachricht |
Nikolaus030
Gast
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 Nikolaus030 Verfasst am: 18. Nov 2015 12:57 Titel: Elektrodynamische Wandler Dimensionierung |
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Hallo Leute,
ich will einen elektrodynamischen Wandler dimensionieren. Das heißt ich will wissen, wie viele
Wicklungen und wie schnell sich ein Magnet durch eine Spule bewegen müsste, damit eine Spannung induziert wird.
U = -N * d \phi /dx * dx/dt
N = Anzahl der Windungen
\phi = magnetischer Fluss
Die obere Formel ergibt die Spannung aus der Änderung des magnetischen Flusses multipliziert mit
der Geschwindigkeit eines Magnetens.
Woher kann ich die Werte entnehmen zum Beispiel für den magnetischen Fluss? Könnte jemand eine
Beispielrechnung machen damit ich das verstehe ? Zum Beispiel erwarte ich eine Spannung von 20mV.
Wie müsste die Spule dimensioniert werden und wie schnell der Magnet sich dadurch bewegen, damit eine Spannung von 20mV erreicht wird? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 18. Nov 2015 13:49 Titel: |
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Ich habe hier mal eine verwandte Frage beantwortet.
Viele Grüße
Steffen |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 18. Nov 2015 14:24 Titel: Re: Elektrodynamische Wandler Dimensionierung |
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| Nikolaus030 hat Folgendes geschrieben: | | ich will einen elektrodynamischen Wandler dimensionieren. Das heißt ich will wissen, wie viele Wicklungen |
Weshalb willst Du mehr als eine Wicklung im Wandler haben, Nikolaus? Ist die Funktionalität komplizierter als beschrieben?
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Nikolaus030
Gast
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| Nikolaus030 Verfasst am: 18. Nov 2015 14:46 Titel: |
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Danke Steffen.
Naja die Wicklung trägt doch ebenfalls dazu bei, dass "hohe" Spannungen erzeugt werden. Dazu hat Steffen in einem älteren Post das sehr schön erklärt.
Allerdings ist eine neue Frage aufgetaucht.
Wie kann ich die magnetische Flussdichte von Magneten bestimmen? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 18. Nov 2015 15:09 Titel: |
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Isi ist gerade nicht da, aber er hatte hier mal eine Faustformel genannt.
Präziser arbeitet man hier natürlich mit einer Helmholtzspule von bekannten Abmaßen, in der man den Magneten rotieren lässt. |
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asd
Anmeldungsdatum: 18.11.2015
Beiträge: 1
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| asd Verfasst am: 18. Nov 2015 18:26 Titel: |
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Hallo Steffen
du scheinst wirklich fit in der ganzen Thematik zu sein.
Habe noch eine Frage. Und zwar habe ich das Ganze mal in octave mit den Formeln eingetippt. Das Delta X kürzt sich raus soweit ich aus deiner Formel entnehmen kann (Vergleich meine Formel oben und deine).
Nach meinen Plots zu Urteilen steigt die Spannung je schneller der Magnet sch bewegt... ist diese Erkenntnis korrekt? Ich habe aus dem Internet folgende Magneten :
http://www.supermagnete.de/stabmagnete-neodym-rund/stabmagnet-durchmesser-3mm-hoehe-6mm-neodym-n48-vernickelt_S-03-06-N?img=6
Diese besitzen soweit ich das Verstanden habe 1.32T.
Könntest du wenn du Zeit hast mal eine kleine Rechnung mit diesem Magneten vornehmen...
Bei der Auswahl der Spule spielt soweit ich das verstanden habe nur die Windungen eine Rolle.. ist das auch korrekt?
MFG |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 18. Nov 2015 19:04 Titel: |
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Ah, Du hast Dich angemeldet. Dann willkommen im Board!
| asd hat Folgendes geschrieben: | | Nach meinen Plots zu Urteilen steigt die Spannung je schneller der Magnet sch bewegt... ist diese Erkenntnis korrekt? |
Ja, das sagt ja genau die Formel für die Induktion:
Der Term hinten ist die zeitliche Änderung des magnetischen Flusses. Also in diesem Fall die Bewegungsgeschwindigkeit des Magneten.
| asd hat Folgendes geschrieben: | Diese besitzen soweit ich das Verstanden habe 1.32T.
Könntest du wenn du Zeit hast mal eine kleine Rechnung mit diesem Magneten vornehmen... |
Wickel Dir mit Lackdraht eine Spule, in die dieser Magnet reinpasst, also zum Beispiel um einen Strohhalm. Sagen wir mal, Du bekommst 100 Windungen zusammen, kommt auf den Draht an.
Die Kreisfläche mit Durchmesser 3mm, in der der magnetische Fluss wirkt, ist dann 0,000007m². Mit 1,32T sind das 0,000009Wb.
Und wenn Du den Magneten nun innerhalb einer Sekunde in den Strohhalm hineinschiebst, sollte eine Spannung von 0,0009V induziert werden. 0,9mV sind nicht die Welt, aber wenn Du es innerhalb einer halben Sekunde schaffst, sind es schon 1,8mV. Und vielleicht schaffst Du ja auch 1000 Windungen, dann kommst Du mit 18mV dem Ziel schon recht nahe.
Das ist dann natürlich immer nur ein kurzer Spannungspuls, beim Reinschieben positiv, beim Zurückholen negativ. (Oder umgekehrt, je nach Anschluss.)
| asd hat Folgendes geschrieben: | | Bei der Auswahl der Spule spielt soweit ich das verstanden habe nur die Windungen eine Rolle.. ist das auch korrekt? |
Nicht ganz. Abgesehen davon, dass der Draht nicht zu dick sein darf, weil Du ja doch eine recht kleine Spule wickelst, ist auch der unvermeidliche ohmsche Widerstand entscheidend, wie stark Du die Spule belasten kannst. Du willst ja wohl was anschließen. Mit so einem dünnen Draht kriegst Du schnell einige 100 Ohm zusammen. Wenn Du dann was Niederohmiges anschließt, bekommt das kaum was ab, weil die meiste Spannung am Innenwiderstand abfällt. Ein dicker Draht hat weniger Widerstand, nimmt dafür halt mehr Platz weg.
Außerdem kannst Du durch einen dünnen Draht nicht soviel Strom schicken wie durch einen dicken, er brennt früher durch. Da sollte hier zwar nicht soviel zusammenkommen, aber grundsätzlich ist das auch beim Spulendesign zu bedenken.
Ich würde die Spule an einen kleinen Verstärker anschließen, dann kann dahinter kommen, was Du willst, eine LED, ein Lautsprecher oder was auch immer.
Viele Grüße
Steffen |
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