Hallo Leute! Ich bin derzeit damit beschäftigt einen Linearmotor zu bauen. Es soll ein Eisenstück zwischen zwei Spulen hin und her geschoben werden. Für den Umschaltvorgang schaue ich mir den Aufbau mit FEM an. Dort muss man aber recht viel selbt machen.. u.a. auch z.B: die Gegeninduktionsspannung, wenn sich der Eisenkern bewegt. Die Gegeninduktionsspannung berechnet sich: U = EisenGeschwindigkeit*KraftAufsEisen/Spulenstrom. [ (m/s * N)/A = V ] Das stimmt auch, wenn ich eine Einzelne Spule betrachte. Nun habe ich aber ein Problem, wie ich ergründen soll wem die Gegeninduktionsspannung zugeschrieben wird... denn wenn zwei Spulen aktiv sind, verrichtet nicht jede Zugspule die gleiche Arbeit da die räumliche Entfernung die Kräfte aufs Eisen beeinflusst. Ich suche daher eine andere Formulierung, wie man die verrichtete Arbeit (oder Lesitung wie in der bisherigen Formel mit P=F*v) einer Zugspule beschreiben kann. Das FEM-Programm gibt mir leider nur die Aufsummierten Kräfte pro Geometrieeinheit, sodass ich nicht mehr zurückverfolgen kann, woher die Kraftkompenenten kommen. Die Kraft aufs Eisen ist z.B. die Summe der Zugkrfte beider Spulen.. Die Kraft auf eine Einzelspule ist die Summe der Eisenzugkraft und der Elektromagnetischen Zugrakft auf die andere Zugspule.. Es liegt z.B. auf der Hand, die Induktivitätsänderung anzuschauen, da dies zumindest vond er Monotonie her mit der Zugkraft der Spule übereinstimmt, aber ich finde dafür leider keinen Analytischen Ausdruck. (um aus der Änderung auf die Verrichtete Arbeit zu schließen) Vom Gefühl her müsste von jeder Spule aus der Koppelfaktor aufs Eisen berechnet werden... aber wie der Koppelfaktor dann mit reinspielt.. keine Ahnung. Ich vermute die Summe der Koppelfaktoren am Eisen ergibt 1 und die Verteilung der Koppelfaktoren sagt dann 120% Zugkraft von Spule1 und -20% von Spule2 oder sowas... aber ich hoffe dass hier jemand die Theorie etwas verfeinern kann... denn der Koppelfaktor muss ja auch irgendwie negativ werden.. das klappt ja so nicht.
schau dir die Oberfeldtheorie für elektrische Maschinen an, bei Spriger Verlag gibts paar Auszüge ;-)), am sonsten über irgendein Hochschulrechner in Bib anschauen :-) K. Oberretl an TU Dortmund war der Vorantreiber der Theorie
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Oh man. Also ich sehe, dass dort tatsächlich vermutlich irgendwie meine Frage behandelt wird :-) Allerdings habe ich im Studium als (HF)Schaltungstechniker nen weeeeiten Bogen um Elektrische Maschinen gemacht... nun beißts mir in den Arsch.. das wird hart.
>Linearmotorist schrieb: >nun beißts mir in den Arsch.. das wird hart. Keine Angst die Oberfeldtheorie ist nicht viel anders als die Tehorie die man in Signalverarbeitung und Fourieranalyse angewandt hat, wenn du mit der Theorie nicht weiter kommst, lese die Grundlagen der Elektrischen Maschinen( vor allem die Wicklung und Kurzschlusskäfigaufbau -> da empfelhle ich Fritz Raskop u.a. )
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Joar, das problem ist, dass man hierbei einfach in eine Komplett neue Begriffswelt eintauchen muss und man dabei niemanden hat, den man fragen kann. Da fühlt man sich recht hilflos. Zumal man nichtmal beurteilen kann, ob das, was man ließt wirklich das ist, was man lesen will. Die Idee mit dem Koppelfaktor ist auf jeden fall auch Unfug.
Eine Gegeninduktion hast Du nicht, da es keinen bewegten Magneten und keine kurzgeschlossene Spule gibt. Da gibt es hoechstens evtl. Wirbelströme im Eisen wegen der Induktion. Du kannst da auch nichts schieben, höchstens am Eisenstueck mit dem Elektromagneten ziehen. Irgendwo fehlen doch enorm die Grundlagen. Erheblich schlauer waerst Du, wenn es sich nicht um ein simples Eisenstueck sondern um einen Festmagneten handeln wurde. MfG
>Du kannst da auch nichts schieben, höchstens am Eisenstueck mit dem >Elektromagneten ziehen. Na du bist ja auch ein ganz schlauer... wo wird denn hier geschoben?? Da fehlen dir aber heftig die Grundlagen beim Lesen. Schlauer wärst du, wenn du damit anfangen würdest. Bzgl der Gegeninduktionsspannung: wäre ein interessanter Ansatz der vieles Vereinfachen würde. Aber erkläre mir bitte, wie dann die Rückwirkung der Beschleunigung des Eisens aussieht... immerhin muss man der elektrischen Energie, die man der Spule zuführt, einen Teil entziehen - nämlich genau den, der in kinetische Energie umgewandelt wird. Energieerhaltungssatz ist keine Quantentheorie, wo man für kurze Zeit mal ein ungleichgewicht schaffen kann..... Wenn man an eine Spule Strom anlegt wird der Eisenkern beschleunigt. Ohne elektrische Rückwirkung würde man entsprechend einfach nur Mathematisch die Beschleunigung integrieren und daraus deine Geschwindigkeit erhalten. UUiii und mit der Geschwindigkeit bekommt man dann kinetische Energie... nach deiner Aussage erzeugt man die Energie quasi nur durch integration der Beschleunigung... Elektrisch und Mechanisch komplett einseitig gekoppelt -> melde dich mal für den Nobelpreis an... wird ne große Sache! >Irgendwo fehlen doch enorm die Grundlagen. Stimmts?
Also schreibst Du gleich in der ersten Zeile etwas von Eisenkern hin und her schieben oder nicht? Fällt das Wort Gegeninduktion oder nicht?
Ich wurde einmal schauen, was mit der Annäherung des Eisens an die magnetische Spule mit der Induktivität derselben macht, und was dabei mit der Energie des Magnetfeldes geschieht.
Naja also abgesehen vom 2. Satz wird im gesamten Text von "Zug"kräften geredet. Ich findes einfach nicht sonderlich seriös, sich dann darauf zu stürzen und einem jegliche Kompetenz abzusprechen :-/ Natürlich wird die kinetische Energie vom Magnetfeld übertragen. Daher nimmt die Feldenergie insgesamt ab, aber um das zu modelieren, bedient man sich einer Gegeninduktion. So wie ein Kurzeschlossener Trafo im Kern nie in Sättigung geht..Die Gegeninduktion kompensiert im Trafo ja auch das Magnetfeld, sodass effektiv weniger Energie im Kern ist. Das ganze ist ähnlich einem normalen Motor. Im leerlauf erzeugt das bewegliche Magnetfeld im inneren, genau so viel Gegeninduktionsspannung, dass in den äußeren Erregerspulen keine Spannung mehr anliegt. Dadurch nimmt der Motor im Leerlauf auch keinen Strom mehr auf. Gegeninduktion ist nunmal die Rückwirkung der Mechanik auf die Elektrik. Da die Mechanik die Ursache ist, brauchst du auch keine elektrischen Komponenten wie eine Spule, die die Gegeninduktion erzeugen. Wenn die Spule im Linearmotor das Eisenstück anzieht und der Eisenkern dich dadruch auch tats#ächlich bewegt, muss die Spule ja weniger Strom ziehen, als wenn man den Eisenkern festhält. Letzteres wäre das Äquivalent zu einem nichtdrehenden Motor - und der braucht auch viel (Anfahr-)Strom.
Meine Ablehnung wurde die Kombination Gegeninduktion/schieben verursacht. Das fand ich bei Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Gegeninduktion Das Eisenteil kann nicht an einer Gegeninduktion beteiligt sein, mit Ausnahme von Wirbelstroemen im Eisenkern. Was anderes ist es auch, wenn die zwei Spulen dicht nebeneinander stehen. Ansonsten kann ich leider nicht bei der Theorie helfen. MfG
Die Spulen sind dicht beieinander, ja. Aber hier geht es nicht um die Kopplung 2er Spulen durch einen beweglichen Eisenkern ;-) Lorentzkraft = LängeDesLeiters*Strom*Flussdichte F = l I B ( ->B*l = F / I) Induktionsspannung durch ein Bewegtes Magnetfeld: Gegeninduktionsspannung = LängeDesLeiters*Geschwindigkeit*Flussdichte U = l I B Über die Gleichung oben Verknüpft: U = (F*v)/I Und wir wissen beide, dass das Magnetfeld seine Position/Form verändert. Es existiert also sehr wohl eine Relativbewegung. Von daher würde ich durchaus von Gegeninduktion sprechen. Ich wüsste jetzt auch nicht, warum das auf Permanentmagnete beschränkt sein sollte.
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