Drahtlose Energieübertragung: Spulen selber wickeln?

hochsitzcola schrieb:
> Natürlich mit gleicher
> Windungszahl und gleichem Drahtquerschnitt wie bei den vorhandenen.
> ...
> Wie wichtig ist die Ferritfolie hinter den Spulen? Bringt die einen
> entscheidend besseren Wirkungsgrad, oder kann man die auch weglassen?

Die wird sich deutlich auf das erzeugte Feld und die Induktivität 
auswirken. Die Induktivität wird der Sendestufe IMHO nicht egal sein.

Christian S. schrieb:
> Wird das eine Propelleruhr?

Das alte Thema Drehmomenterfassung an einer drehenden Welle. :-)In 
diesem Fall aber die Messung an einem Kettenblatt eines Fahrrades.

Ich habe parallel auch noch dieses Modul in Hongkong bestellt:

http://www.ebay.de/itm/Wireless-Charging-Charger-Module-Power-Supply-Coil-Transmitter-Receiver-Phone-/221991438690?hash=item33afb88962:g:QPcAAOSwZG9WktGP

Das arbeitet mit Spulen, die meinen Vorstellungen schon nahe kommen. 
Aber das braucht eine Versorgungsspannung von 12V und wird einen 
deutlich schlechteren Wirkungsgrad haben. Wobei mir der Wirkungsgrad 
eigentlich egal ist, da keine hohen Ströme benötigt werden.

Gruß
hochsitzcola

Die metallische Welle wird für die aufgesteckte Spule wie eine 
Kurzschlusswicklung wirken. Der magnetische Wechselfeldanteil, der bei 
dieser Art der Energieübertragung dominiert, dürfte daher nicht mehr gut 
funktionieren. Daher brauchst du eine Änderung deines Plans oder eine 
Anpassung der mechanischen/magnetischen Verhältnisse.

mit einem Ferritrohr wie in diesem Bild sollte sich die metallische 
Welle aber doch wirksam abschirmen lassen?!

http://i1270.photobucket.com/albums/jj620/dykb1982/new/fdsghjk-3_zpse00d40f6.jpg

Die Frage ist nur woher so einen großen Ferritring bekommen?! 
Innendurchmesser größer 30mm und Dicke ca 20mm? Einen Ringkerntrafo 
schlachten?!

Gruß
hochsitzcola

Heute ist das Modul aus China angekommen. Es funktioniert für meine 
Anwendung auch mit 5V  und hat dabei sogar noch einen deutlich besseren 
Wirkungsgrad als das Set von Pollin....

Ich habe mit verschiedenen Stahl- und Ferritkernen rumexperimentiert und 
festgestellt: Da muß ich noch viel lernen.

Hat jemand einen Literaturtipp? Im Internet finde ich nur die 
Feldlinenausprägung an einfachen Spulen, aber nicht, wie diese durch 
Kerne oder andere Gegenstände in der Nähe verändert werden :-(

Gruß
hochsitzcola

Erstmal solltest du versuchen, die Schaltung zu analysieren, die du 
verwendest. Fragen:
- Welche Frequenz wird genutzt?
- Ist Resonanz in der Kopplungsanordnung erforderlich?
- Ist die Schaltung konform zu den Vorschriften in Europa?

Ich vermute, die von dir verwendeten Ferrite verschieben die Resonanz 
der Kreise. Die Fernostware könnte durchaus die europäischen 
Zulassungsbedingungen nicht entsprechen (und ggf. Störungen erzeugen).

Bitte beschreibe den von dir geplanten Aufbau etwas besser.
- Wie sehen die mechanischen Abmessungen aus?
- Gibt es ein Foto/Bild des Versuchsaufbaus?
- Soll es ein kommerzielles Produkt werden, oder eine Bastelei?
- Wie sicher muss das Sysstem arbeiten?
- Ist eine kontinuierliche Stromversorgung notwendig, oder nur bei 
drehender Welle?

hochsitzcola schrieb:
> Das alte Thema Drehmomenterfassung an einer drehenden Welle. :-)In
> diesem Fall aber die Messung an einem Kettenblatt eines Fahrrades.

Da hätte man ggf. auch was mit Neodymmagneten auf der festen Seite und 
kleinen Spulen, die an den Magneten vorbeidrehen machen können. Dazu ein 
Goldcap als Puffer.

Wie willst du die Messwerte zurückbekommen? Funk?

Zur Anwendung: ich möchte per DMS das Drehmoment am Kettenblatt eines 
E-Bikes messen, um damit den Motor intelligent anzusteuern.

Das Projekt ist reiner Basteltrieb.

Es gibt am Markt schon verschiedenste Tretlager-Sensoren die ich 
teilweise schon selber ausprobiert habe. z.B. von der Fa. Sempu.

https://sempumotor.en.alibaba.com/product/60205374673-219984346/ISIS_Torque_Sensor_bottom_bracket_for_high_peed_e_bike.html

Die Signalübertragung soll durch Strompeaks erfolgen. Auf 
Sekundär-(Kettenblatt-)seite wird ein Strompulsfolge mit zum Drehmoment 
proportionaler Frequenz erzeugt. Diese Pulse werden auf der Primärseite 
(fest am Fahrradrahmen installiert) über einen Komparator detektiert und 
können dann per µC ausgewertet werden.

Das funktioniert auf der Werkbank auch schon zuverlässig. Allerdings nur 
mit recht niedriger Pulsfrequenz (im Bereich 20-500Hz), da natürlich die 
Arbeitsfrequenz der Energieübertragung auch zu ordentlichem Ripple im 
Stromsignal führt.

Welche Arbeitsfrequenz das China-Modul hat muß ich heute abend mal 
rausmessen.

Gruß
hochsitzcola

HF-Werkler schrieb:
> - Wie sehen die mechanischen Abmessungen aus?
> - Gibt es ein Foto/Bild des Versuchsaufbaus?

Mechanisch plane ich eine kreisrunde Platine mit Loch in der Mitte für 
die Innenlagerachse auf Kettenblattseite, die dann möglichst flach 
zwischen DMS und Empfangsspule liegt. Aussendurchmesser ca. 50mm, 
Innendurchmesser ca. 20mm

Auf Rahmenseite muß nur die Sendespule ausreichend nah an die 
Empfangsspule montiert werden, die Elektronik dazu kann ja etwas weiter 
weg platziert werden. Wobei natürlich die Anschlußdrähte zur Spule 
möglichst kurz bleiben sollten.

Der Versuchsaufbau ist derzeit noch auf dem Breadboard so daß sich noch 
kein Foto lohnt.

HF-Werkler schrieb:
> Fragen:
> - Welche Frequenz wird genutzt?
> - Ist Resonanz in der Kopplungsanordnung erforderlich?


Das Pollin-Modul arbeitet ohne Ferritkern bei 178 kHz, mit Ferritkern 
bei 147kHz, ich gehe also davon aus, daß es in Resonanz läuft?!
Das Ebay-Modul arbeitet bei konstant knapp 77 kHz, der Ferritkern hat 
keinen Einfluß auf die Frequenz.

Gruß
hochsitzcola

Hallo,
und wie sieht es mit EMV Störrungen im KW-Bereich aus?

Ein Bekannter hatte 2013 auch die Idee und hat sich damit den 
Rundfunkempfang genommen.

Eine selektive (100kHz - 30MHz) EMV Messung über die abgestrahlte 
Leistung auf der 240V~ Zuleitung war sehr ernüchternd !

Ich habe jetzt eine Primärspule selbst gewickelt. Mechanisch hat es nach 
ein paar Versuchen geklappt, elektrisch aber nich von Erfolg gekrönt. 
Mit der neuen Spule zieht das Modul aber viel mehr Strom als mit der 
Originalen.

Im "Leerlauf", nur in der Luft, ohne jegliche Gegenstände in der Nähe 
150mA, mit der Originalspule nur 60mA. Drahtdurchmesser ist bei Beiden 
0,5mm.

Die Original-Spule hat 15 Windungen, 5 übereinander, 3 nebeneinander. 
Ich habe 2 übereinander und 7 nebeneinander gewickelt, da die Spulen ja 
jetzt koaxial übereinander stehen, nicht mehr stirnseitig nebeneinander.

Mit etwas Nachlesen/selber denken müsste stark vereinfacht dieser 
prinzipielle Zusammenhang bestehen:

i ~ l/(N²*A)

Meine Maßnahmen gegenüber der originalen Spule:
- Spulenfläche A größer
- Windungszahl N geringer
- Spulenlänge l größer

Wenn ich in den Bruch die Zahlenwerte von neuer und alter Spule 
einsetze, kommt für die selbst gewickelte Spule tatsächlich ein höherer 
Strom raus, da die Länge stärker gestiegen ist als die Fläche und ich 
eine Windung weniger hab.

Kann man das so vereinfacht rechnen?! Mit ein paar Windungen mehr sollte 
es dann wieder passen?!

Gruß
hochsitzcola