Hallo, ich habe eine Frage zur technischen Machbarkeit. Kann ich 300A zwischen Schleifkontakt und Material fließen lassen, wenn sich das Material mit 157m/s am Schleifkontakt vorbei bewegt? Es handelt sich um ein rundes Objekt. Der Schleifkontakt liegt am Umfang an. Spannung läge im Bereich 3-30V Die Auflagefläche währen maximal 100mm. Es ist eine theoretische Frage also bitte nich über die extrem hohe Geschwindigkeit wundern. Vielleicht könnte man die Oberfläche polieren und in ein Quecksilberbad eintauchen. Mit freundlichen Grüßen Redegle
Die Geschwindigkeit spielt fast keine Rolle, sofern Du einen guten
Anpressdruck gewährleisten kannst und das Material eine gute
Leitfähigkeit aufweist. Das verhindert Lichtbögen und erhöht die
Lebensdauer.
Ich würde statt eines Schleifkontakts eher ein Rädchen empfehlen, das
sich mitdreht.
>Die Auflagefläche währen maximal 100mm.
Soll das 100mm² heissen? Dann wäre die Stromdichte nur 3A/mm^². Das
würde gehen (je nach Material).
>Soll das 100mm² heissen?
Das waren 100mm. Also eine Breite von 100mm auf denen der Schleifkontakt
auftritt.
Der Schleifkontakt müsste sehr wahrscheinlich verjüngen ausgeführt
werden. Also ein "dünnes" elastisches Kupferblech welches auf die
Auflagefläche drück. Natürlich muss es innerhalb eines möglichst kurzen
Abstandes dicker werden.
Die Frage ist, ob es bei so hohen Geschwindigkeiten nicht zu einem
Schmelzen des Kontaktes durch die Reibungsenergie kommt.
Hi, ein Quecksilberbad wird wohl nicht gehen weil das Material weg geschleudert wird, aber ein Quecksilberstrahl, bzw viele sollten wohl gehen. (sieht sicher heftig aus ;) ) Nur die Zerstäubung des Quecksilber wird hier ein Problem, also sollte das ganze Luftdicht sein. Bleiben wohl nur die Schleifkontakte. Zu den Schleifkontakten, in Modellbaumotoren übetragen 2 Kohlen ca. 40-50A bei einer Motordrehzahl von 30k U/min bei Last. 6-8mm Kollektordurchmesser. Sind aber nach 1-2h Betrieb weg. Gruß Simon
Schleifkontakte für die genannten Geschwindigkeit existieren, im April 2007 fuhr ein TGV mit etwa 160 m/sec. Die Stromversorgung erfolgt beim TGV bekanntlich über eine Oberleitung.
Mir ist Heute Nacht ein Konzept eingefallen, wie man einen reinen Gleichstromgenerator bauen kann. Leider hat Faraday das selbe bereits im Jahre 1831 erfunden. http://en.wikipedia.org/wiki/Homopolar_generator http://en.wikipedia.org/wiki/File:Faraday_disk_generator.jpg Habe ein bisschen herrumgerechnet und bin zu dem Ergebniss gekommen, dass ich unter bestimmten geometrischen Vorraussetzungen eine Spannung von 3-30V erzeugen kann. Notwendig sind hierfür sehr hohe Geschwindigkeiten um die 10000U/min. Zusätzlich benötigt man noch einen magnetischer Fluss in der Größenordnung 1-6Teslar. Beides sollte technisch möglich sein. Das Problem sind nur die Schleifkontakte.
A. R. schrieb: > Das Problem sind nur die > > Schleifkontakte. Da jeder TGV und neuere ICE das bei fast identischen Geschwindigkeiten nutzt, ist auch das Problem technisch gelöst.
>Kann ich 300A zwischen Schleifkontakt und Material fließen lassen, wenn >sich das Material mit 157m/s am Schleifkontakt vorbei bewegt? Hmm, im Prinzip kann das jeder Bahnstromabnehmer. Zumindest die 300A sind kein Problem. Keine Ahnung, wie's mit dem Spannungsabfall aussieht. Zur Geschwindindigkeit: 157m/s wären 565km/h. Der ICE kommt bei Höchstgeschwindigkeit in diese Richtung. Ich denke, die Stromabnehmer können auch bei 500km/h betrieben werden. Da ich mich nicht mit bahntechnischen Details befasse, kann ich natürlich nicht sagen, wie lange so ein Bahnstromabnehmer hält, bevor er getauscht werden muss. Die Fläche ist ebenfalls relativ klein, da ja nur das Drahtseil auf dem Abnehmer aufliegt. Ich frage mich, wenn ich mit mit dem Zug unterwegs bin, öfter mal, wie das funktionieren kann. Aber es funktioniert. ;-)
Habe mich eben mal in Wikipedia eingelesen zu den "Deckenstromschienen". Leider konnte ich bis jetzt noch keine wirklich informativen Informationen finden.
High Performer schrieb: > nur das Drahtseil auf dem Abnehmer aufliegt -Ein Trick ist, daß der Fahrdraht zickzack gespannt wird, um eine gleichmäßige Abnutzung der Stromabnehmer zu erreichen. -Wenn bei einigen kV z.B. 1V Spannungsabfall auftritt fällt das weniger auf als bei Deinen 3V !
Wenn es sich um ein rundes Objekt handelt, kannst du auch den Durchmesser der Schleifkontaktauflage und damit die Geschwindigkeit reduzieren ;) Zu Zugstromabnehmern: Der Shikansen Baureihe 955 kommt auch auf 443 km/h.
> Die Fläche ist ebenfalls relativ klein, da ja nur das Drahtseil auf dem > Abnehmer aufliegt. Ich frage mich, wenn ich mit mit dem Zug unterwegs > bin, öfter mal, wie das funktionieren kann. Aber es funktioniert. ;-) Es funktioniert, weil die Kontaktfläche variiert wird. Die Fahrleitung wird sozusagen im Zick-Zack aufgehängt (wechselseitige Abspannungen an den Masten). Dadurch wird beim Fahren der Stromabnehmer auf einer breiteren Fläche "abgenutzt". Trotzdem, glaube ich, ist die mechanisch-elektrische Belastung auf das Reibflächenpaar Stromabnehmer <-> Fahrleitung enorm, sodaß die Reibflächen an den Stromabnehmern öfters mal getauscht werden müssen. Man sollte auch bedenken, daß mit steigender Geschwindigkeit auch die zu übertragende elektische Leistung steigen muß, wodurch die Belastung nochmal erhöht wird (größerer Strom als bei Langsamfahrten).
>Fahrleitung enorm, sodaß die Reibflächen an den Stromabnehmern >öfters mal getauscht werden müssen. Das glaube ich auch. Bei meiner Applikation erhöht sich die Spannung mit steigender Geschwindigkeit. U=6,54 B Muss dem nächst mal berechnen, welche Flussdichte ich erzeugen kann. Es würde sich ein Luftspalt von 6 bis 11mm ergeben. Die Fläche währen ca. 2500mm².
>-Ein Trick ist, daß der Fahrdraht zickzack gespannt wird, um eine >gleichmäßige Abnutzung der Stromabnehmer zu erreichen. Ist mir bekannt. Aber Bahnstromabnehmer sind auch oft extremen Bedingungen ausgesetzt. (Ich denke nur an kalte Wintertage - man erkennt dann ja die Bahn schon aus der Ferne an ihrem blauen Leuchtfeuer ;-) >-Wenn bei einigen kV z.B. 1V Spannungsabfall auftritt fällt das weniger >auf als bei Deinen 3V ! Das müsste dann allerdings direkt mit einer deutlichen Verlustleistung an der Übergangsstelle einhergehen. 1V bei 300A bedeuten immerhin 300W Verlustleistung. OK, Fahrtwind kühlt, Zickzack verteilt die Verlustenergie. Aber ich denke, allzu groß wird der Spannungsabfall nicht sein.
6Teslar zu erzeugen dürfte sehr sehr schwer werden. Denn normales Eisen geht bei ca. 1,3Teslar in Sättigung. Danach habe ich kein homogenes Feld mehr sonst bräuchte ich 600000A als magnetische Spannung. Bei 1,5Teslar komme ich auf eine magnetische Spannung von 8400A. Also 8400Windungen mit jeweils 1A. Das ist auch schon eine ziemliche Menge. Notfalls müsste man den Luftspalt kleiner machen. Bei 1,5Teslar ließe sich eine Spannung von 10V erzeugen.
Nur mal so als Einwand: Die hier als Referenz herangezogene Bahn arbeitet mit 15kV - da sind ein paar hundert Volt Übergangsverlust zu verschmerzen. Bei den geplanten Geschwindigkeiten ist eine permanente plane Auflage mechanisch schwierig zu realisieren - mit Spannungen <=30V ist das äusserst ambitioniert
A. R. schrieb: > Vielleicht könnte man die Oberfläche polieren und in ein Quecksilberbad > eintauchen. Theoretische Frage, praktische Antwort. 300A * 30 V = 9kW. Auf einer Fläche von 100mm² = 1cm" = 9kw/cm². Siedepunkt Quecksilber 300° nochwas, Die Dämpfe sind stark giftig, das Zeug löst sich schon bei Raumtemperatur in Luft. Viel Spass.
Andrew Taylor schrieb: > Da jeder TGV und neuere ICE das bei fast identischen Geschwindigkeiten > nutzt, ist auch das Problem technisch gelöst. Es gab auch schon mal Weltrekord-Versuche, wo bei Loks mit mehr als 300 km/h der Stromabnehmer einfach so durchschmolz: http://de.wikipedia.org/wiki/Weltrekordfahrten_der_SNCF_am_28./29._M%C3%A4rz_1955#Ablauf_der_Rekordfahrten Ist aber schon 'ne Weile her ;-) Gruß, Frank
>9kw/cm².
Was bringt mir die Angabe?
In einem Hochspannungsseil fließen durchaus 100MW/cm²
Viel wichtiger währe die Stromdichte.
Das sind 3A/mm².
@Kleiner Einwand: Die Einheit heißt Tesla, nicht Teslar. Danke für den Hinweis. Weiß eh nicht warum ich Tesla schreibe normalerweise haben wir das immer mit Vs/m² gelernt.
>>9kw/cm². >Was bringt mir die Angabe? Na ganz einfach: Das wäre die Leistungsdichte, welche im Hg-Bad herrschen würde. Nun müßtest Du es nur noch so deimensionieren, daß seine Temperatur unter diesen Bedingungen unter der Siedetemperatur bleibt ;-) (geometrische Abmessungen, Volumen, Wärmekapazität von Hg...) Mein Rat: Laß die Finger von Hg! (auch im übertragenen Sinn ;-)
Hallo, bin mir ziemlich sicher, mal gelernt zu haben, daß bei "normalen" E-Loks die Schiene am Stromabnehmer aus Graphit besteht, gibt's ja in verschiedenen Härten, die dann auf den Kontaktpartner abgestimmt sein muß). Ob das heute noch so ist, vor allem bei Hochgeschwindigkeitszügen, und wie schnell das verschleißt, weiß ich nicht. Gruß Andreas
Da das Ganze abdriftet zu Oberleitungs-Schleifkontakten: Der sogenannte Unipolargenerator ist schon lange Forschungsthema bei Starkstromgeneratoren, also nix so besonders Neues. Das Problem mit der niedrigen Spannung und den kilo-Ampere Gleichstrom ist halt, dass man auf Hochspannung transformieren muss, um die elektrische Leistung zu den Verbrauchern zu bringen. Ein Generator, der gleich Wechselspannung für die Trafos liefert mit handlichen 10 kV und einigen hundert Ampere ist da besser dran.
>Der sogenannte Unipolargenerator ist schon lange Forschungsthema bei >Starkstromgeneratoren, also nix so besonders Neues. Durchaus möglich. Ich finde es jedoch total faszinierend. Habe davon noch nie etwas gehöhrt. Nicht im Physikunterricht. Nicht in der Ausbildung und auch noch nicht im Studium. >Das Problem mit der >niedrigen Spannung und den kilo-Ampere Gleichstrom ist halt, dass man >auf Hochspannung transformieren muss, um die elektrische Leistung zu den >Verbrauchern zu bringen. Ein Generator, der gleich Wechselspannung für >die Trafos liefert mit handlichen 10 kV und einigen hundert Ampere ist >da besser dran. Man könnte das ganz auch verwenden um aus 230V AC galvanisch getrennt 10V DC zu erzeugen. Oder man könnte 30-40V DC erzeugen und damit ein Schweißgerät versorgen. Soetwas ließe sich auch in der Elektrolyse einsetzen. Die Spannung ist schließlich durch die Drehzahl regelbar.
@ A. R. (redegle) >noch nie etwas gehöhrt. Nicht im Physikunterricht. Nicht in der >Ausbildung und auch noch nicht im Studium. Was wohl daran liegt, dass das Ding ein absoluter Exot ist. >Man könnte das ganz auch verwenden um aus 230V AC galvanisch getrennt >10V DC zu erzeugen. Dafür gibt es deutlich einfachere Lösungen. Nennen sich Netzteil. >Oder man könnte 30-40V DC erzeugen und damit ein Schweißgerät versorgen. Das Gerät der Wahl heißt Schweißtrafo. >Soetwas ließe sich auch in der Elektrolyse einsetzen. Auch dafür gibt es deutlich bessere Netzteile. >Die Spannung ist schließlich durch die Drehzahl regelbar. Das können Netzteile auch. Ergo. Ausser Spesen nix gewesen. Das Ding ist ausser für Super Duper Forschungssachen unbrauchbar. Kennt jemand den Wirkungsgrad? MFG Falk
> Ergo. Ausser Spesen nix gewesen. Das Ding ist ausser für Super Duper > Forschungssachen unbrauchbar. Du hast die Esoteriker und Freie-Energie-Fraktion vergessen. > Kennt jemand den Wirkungsgrad? Hat sich noch keiner die Mühe gemacht, das genau zu messen - ist wohl schwierig. Siehe http://www.borderlands.de/energy.n-machine.php3
>100mm sind aber keine Fläche. Das habe ich auch nie behauptet. >>noch nie etwas gehöhrt. Nicht im Physikunterricht. Nicht in der >>Ausbildung und auch noch nicht im Studium. >Was wohl daran liegt, dass das Ding ein absoluter Exot ist. Deswegen finde ich es auch so interessant. >Das können Netzteile auch. Mir ist klar, dass das alles mit Netzteilen realisierbar ist. Es geht einfach ums Prinzip der Machbarkeit. Btw. Gleichrichter funktionierten auch jahre lang mit Selengleichrichtern. >Du hast die Esoteriker und Freie-Energie-Fraktion vergessen. Habe auch mittlerweile schon sehr viele Internetseiten dieser Freie-Energie-Fraktion entdeckt. Sind aber nicht alles nur Spinner die das behaupten. Scheinen auch ein paar Doktoren etc. dabei zu sein.
Mess einfach mal den wirkungsgrad und ab 12% wird das ding für die Freie-Energie-Fraktion interessant und du verdienst dich dumm.
> Sind aber nicht alles nur Spinner die das behaupten. > Scheinen auch ein paar Doktoren etc. dabei zu sein. Das Eine schließt das Andere nicht zwangsweise aus. Ente&wech
A. R. schrieb: > Scheinen auch ein paar Doktoren etc. dabei zu sein. Sowas kann man kaufen, bzw, das ist dann halt ein Dr. phil. Dr h.c. Dr.rer. usw. Ausserdem muss man an so etwas nicht glauben um damit Geld zu verdienen!!!
Naja ich kann nicht Beweisen, dass kein Wirkungsgrad über 100% gemessen worden ist. Also gestehe ich mir auch nicht zu das Gegenteil zu behaupten.
>Siehe Wikipedia, Stichworte Unipolar motor / Unipolargenerator
Vorher bereits gelesen!
> Naja ich kann nicht Beweisen, dass kein Wirkungsgrad über 100% gemessen worden ist. > Also gestehe ich mir auch nicht zu das Gegenteil zu behaupten. Jetzt kippt es endgültig ab in die Esoterik ..... Und nein, Wirkungsgrade > 100% sind nicht drin - das wäre ja dann ein Perpetuum mobile.
>Und nein, Wirkungsgrade > 100% sind nicht drin - das wäre ja dann ein >Perpetuum mobile. Das hängt von der Definition ab. Ein "gesammt" Wirkungsgrad von 100% ist nicht möglich. Es ist aber nicht auszuschließen, dass eine solche Applikation von irgendwo her Energie bekommt. Auch wenn es nur der Wind ist, welcher das Teil zum drehen bringt. Ich möchte damit sagen, dass ich nicht ausschließen kann, dass an der Spinnerei mit der freien Energie nichts dran ist. Wenn es so einwandfrei nachzuweisen währe. Dann gäbe es nicht so viele Leute die dran glauben. Vor mehreren Jahrhunderten glaube auch keiner dass sich die Erde um die Sonne dreht. So lange also keiner das Gegenteil beweisen kann bin ich für so fast alles offen.
> So lange also keiner das Gegenteil beweisen kann bin ich für so fast > alles offen. Eine Nominierung für den Darwin Award ist das Ganze aber sicher nicht wert.
A. R. schrieb: >>100mm sind aber keine Fläche. > > Das habe ich auch nie behauptet. Nicht? A. R. schrieb: > Die Auflagefläche währen maximal 100mm. Die Länge der Auflagefläche bringt nichts, wenn man nicht die Breite weiß.
Moin, wird nicht so eine rotierende Scheibe im Magnetfeld als Tachogenerator verwendet? Also bei uns war das in der Vorlesung dran, wenn auch nur kurz. Beste Grüße, Marek
Also der Unipolargenarator gleicht dr N-maschine ja sehr ;-) Bei den meisten dieser aufbauten wurde der magnet mitrotieren lassen und dadurch entstand der stromfluss erst durch die induktion in den zuleitungen selbst die zur stromabnahme dienten. Was den Abnehmer angeht (falls du das ernsthaft bauen willst) kann man z.B. Bronzebürdten oder zumindest stark metallhaltige Graphitbürsten (Motorkohlen) nehmen und passende Kohlentaschen mit Andruckfedern. Nennt sich zusammen Bürstenhalter. Die Federn gibts in verscheidenen Stärken. Von nem Flughafen haben wir ab und zu ein paar Reihenschluss Fahrantriebe, die haben ne Granzdrehzahl von 12000UpM und nen Kommutatordruchmesser in der gegend von 200mm. Strom liegt bei 680A verteilt auf 4 Bürsten der Größe 30x20 etwa. Das kommt deinem Kram da schon nahe. Der Verschleiß ist allerdings erheblich, auserdem entsteht da ein ganz fießer Abrieb. Auch den Kraftaufwand um das zu drehen sollte man nicht unterschätzen. Wenns ersthaft ist dann kann ich mal nach nem Bürstenhalter im Schrott schauen, allerdings kann es durchaus sein das eine Bürste dieser Gattung 50-100eu kostet. Gruß Torsten
Warum nicht einfach den Bezugspunkt umdrehen? Die Scheibe steht still, die Stromabnehmer sind fest. Nur die Magneten drehen sich! Damit dürfte das Ganze problemlos auch für hohe Ströme skalierbar sein ;-) P.S. Die Beschreibung in dem Link oben http://www.borderlands.de/energy.n-machine.php3 Ist falsch. Den der Wirkmechanismus ist heute klar. Wikipedia sagt warum. Die Lorentzkraft ist der "Trick". Rechte Hand Regel. http://de.wikipedia.org/wiki/Drei-Finger-Regel Ursache - Vermittlung - Wirkung. Ursache ist die Bewegung der Elektronen im Metall Vermittelt durch das Magnetfeld Die Wirkung ist der Stromfluß Allerdings halte ich die Aussage in englischen Artikel falsch. http://en.wikipedia.org/wiki/Homopolar_generator "If the magnetic field is provided by a permanent magnet, the generator works regardless of whether the magnet is fixed to the stator or rotates with the disc. " Wenn keine Relativbewegung zwischen Magneten und Scheibe passiert, gibt es auch keine Induktion. MfG Falk
>Eine Nominierung für den Darwin Award ist das Ganze aber sicher nicht >wert. Bis jetzt bin ich mit der Einstellung immer ganz gut zurecht gekommen. >A. R. schrieb: >> Die Auflagefläche währen maximal 100mm. >Die Länge der Auflagefläche bringt nichts, wenn man nicht die Breite >weiß. Oha da muss ich mich Entschuldigen, habe mich verschrieben. Ich ging von einem Runden Objekt aus. Durmesser 300-400mm. Die Fläche ließe sich also varieren. >Wenns ersthaft ist dann kann ich mal nach nem Bürstenhalter im Schrott >schauen, allerdings kann es durchaus sein das eine Bürste dieser Gattung >50-100eu kostet. Eine praktische Realisierung wird leider an dem Fehlen einer Dreh- und Fräsmaschine mangeln. Wenn diese vorhanden währe, hätte ich ggf. ein Konzept, welches ohne Bürsten auskommt. >Ist falsch. Den der Wirkmechanismus ist heute klar. Wikipedia sagt >warum. Die Lorentzkraft ist der "Trick". Ich bin über die Lorentzkraft erst auf die Idee gekommen eine Gleichspannung zu erzeugen. Habe später erst rausgefunden das es so ein Teil bereits unter dem Namen Unipolargenarator gibt. >Warum nicht einfach den Bezugspunkt umdrehen? Weil dann keine Spannung induziert wird! Genau das war einer der interessanten Sachen an der Applikation. Siehe Link: http://de.wikipedia.org/wiki/Faradaysches_Paradoxon
@ A. R. (redegle)
>Weil dann keine Spannung induziert wird!
Nö. Lies mal genau. Die Scheibe ODER die Magneten müssen sich drehen,
nur nicht beide zusammen, es sei denn entgegengesetzt.
MfG
Falk
@ Falk Es ist zu lesen: "Wird hingegen nur der Magnet bewegt, und ruht die Scheibe, tritt keine Induktionsspannung auf." "Dies war für Faraday verblüffend, weil er annahm, dass es für die Induktion nur darauf ankommt, dass sich die Scheibe gegen den Magneten bewegt." Deshalb der Name "Faradaysches Paradoxon".
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