Hallo,
ich muss drahtlos Energie im Bereich:
ca. 4V und einen Strom von ca. 100mA also eine Übertragung von ca. 400mW
Dabei habe ich mir folgenden Aufbau vorgestellt:
Zwei parallele hohle Flachspulen z.B. Draht auf Karton spiralförmig
aufgewickelt.
Außendurchmesser ca. 40cm
(hohler) Innendurchmesser ca.35cm
Der Innendurchmesser muss dabei so wie er ist, frei bleiben (Luft)
Ist somit eine Energieübertragung überhaupt möglich oder geht das nur
wenn die Empfängerspule kleiner als die Erregerspule ist? —> siehe Bild
Also vom Prinzip her einfach zwei Flachspulen parallel übereinander mit
wenigen mm Luft dazwischen.
Gerne auch andere Vorschläge
Mikrocontroller X. schrieb:> ich muss drahtlos Energie im Bereich:> ca. 4V und einen Strom von ca. 100mA also eine Übertragung von ca. 400mW
Siehe Royer_Converter hier bei µC.net.
@ Mikrocontroller Xxx (kifab)
>Zwei parallele hohle Flachspulen z.B. Draht auf Karton spiralförmig>aufgewickelt.>Außendurchmesser ca. 40cm>(hohler) Innendurchmesser ca.35cm>Der Innendurchmesser muss dabei so wie er ist, frei bleiben (Luft)>Ist somit eine Energieübertragung überhaupt möglich
Ja.
>oder geht das nur>wenn die Empfängerspule kleiner als die Erregerspule ist?
Nein.
>Also vom Prinzip her einfach zwei Flachspulen parallel übereinander mit>wenigen mm Luft dazwischen.
Geht. Die Frage ist, wie groß ist der Abstand dazwischen. Wenn der über
den Durchmesser der Spulen hinaus geht, sinkt die übertragbare Leistung
deutlich. Dann hilft irgendwann auch keine Kompensation mehr.
Siehe Royer Converter.
Vielen Dank für die schnellen Antworten :)
Trafo geht aus mechanischen gründen nicht.
Hat dabei jemand Erfahrung ob ich da Flächenmäßig grob auf meine
geforderten Werte komme? Berechne ich das einfach über die
Trafo-gleichung U2/U1=N2/N1?
Der Royer Converter hat ja wie ich es verstanden habe, den Aufbau:
Induktionsspule in Luftspule; ist das dann so auch auf meinen Fall
übertragbar?
@ flupp (Gast)
>Nimm doch einfach einen ganz normalen Transformator. Der Überträgt die>Energie drahtlos.
Na dann zeig mir mal einen Transformator ohne Draht . . .
@Mikrocontroller Xxx (kifab)
>Hat dabei jemand Erfahrung ob ich da Flächenmäßig grob auf meine>geforderten Werte komme?
Ja. Ich hab mal mit 25mm Spulen 200mW übertragen, Abstand 12mm.
Es wäre aber auch noch mehr möglich gewesen.
>Berechne ich das einfach über die>Trafo-gleichung U2/U1=N2/N1?
Da fehlt noch der Koppelfaktor. Lies den Artikel in RUHE!
>Der Royer Converter hat ja wie ich es verstanden habe, den Aufbau:>Induktionsspule in Luftspule; ist das dann so auch auf meinen Fall>übertragbar?
Ja.
Falk B. schrieb:> @ flupp (Gast)>>>Nimm doch einfach einen ganz normalen Transformator. Der Überträgt die>>Energie drahtlos.>> Na dann zeig mir mal einen Transformator ohne Draht . . .
Zeig mir mal ein Funkgerät ohne Draht. Heißt das nun das Funkgeräte ihre
Energie nicht drahtlos übertragen? ;-)
Harald W. schrieb:> Falk B. schrieb:>>> Siehe Royer Converter.>> OT: Hallo Falk,> gibts eigentlich irgendwo im µC.net eine Liste der> anklickbaren Suchwörter?
Ich bin zwar nicht der Falk aber ich finde eine grosse Liste unter
https://www.mikrocontroller.net/articles/Hauptseite
Da sind viele Worte zum klicken UND dahinter sind sogar nützliche
Informationen!
Eine Liste über ALLE hier verlinkten Wörter ( z.B. zu Datenblättern )
kenne ich nicht.
Achim S. schrieb:> Mikrocontroller X. schrieb:>> Gerne auch andere Vorschläge>> LED -> Solarzelle
Hab ich vergessen zu erwähnen, die beiden teile können sich zueinander
verdrehen -->LED Trift Solarzelle fast nie
Nur so ins Blaue vermutet:
Ich gehe davon aus, dass Luftspulen "prinzipiell" beliebig starke
Magnetfelder erzeugen und empfangen können. Es kommt wohl auf die
belastbarkeit der Spulendrahtes an, und wie man ihn ansteuert (Spannung,
Frequenz, Strom).
Mikrocontroller X. schrieb:> Hab ich vergessen zu erwähnen, die beiden teile können sich zueinander> verdrehen -->LED Trift Solarzelle fast nie
Verstehe ich nicht. Welche Art von Verdrehung wäre denn bei einer
Solarzelle wesentlich problematischer als bei einer Spule?
Wenn es wie oben zwei einander zugewandte Ringe sind, dann nimm halt 6
LEDs und 6 Solarzellen. oder 17.
Wie weit sind denn die Spulen nun auseinander? Je weiter, umso
vorteilhafter für Licht (da einfacher zu bündeln).
Achim S. schrieb:> LED -> Solarzelle
Rechne mal welchen max. "Koppelfaktor" also Wirkungsgrad du dann hast.
Da dürfte ein Royer Konverter bei oben genannten Abmessungen um eine
Größenordung besser sein.
Falk B. schrieb:> https://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Alle_Seiten
Irgendwie bin ich da noch am Testen. Ich meinte die Wörter
wie Led , die in den Antworten ohne zusätzlichen Aufwand
direkt auf den passenden Artikel verlinken. Dein
Royer Converter muss ja anscheinend noch doppelt
eingeklammert werden, um als klickbarer Link zu erscheinen.
Aber vielleicht sollte ich diese OT-Frage besser in einem
eigenem neuem Thread stellen.
Harald W. schrieb:> ch meinte die Wörter> wie Led , die in den Antworten ohne zusätzlichen Aufwand> direkt auf den passenden Artikel verlinken.
Funktioniert vieleicht nur bei Ein Wort Artikelüberschriften.
@Harald Wilhelms (wilhelms)
>Royer Converter muss ja anscheinend noch doppelt>eingeklammert werden, um als klickbarer Link zu erscheinen.
Das war schon immer so. Nur einige wenige Wörter werden automatisch
erkannt und in Links umgewandelt, wie LED und ARM.
Ich habe mich mit dem Kram auch schon rumgeschlagen, aber die
Primärspule mit Recktecksignal geschaltet. Das hat den Vorteil, dass man
die Leistungsaufnahme über den Duty-Cycle begrenzen und die Frequenz in
einen beliebigen Bereich legen kann. Wobei zu beachten wäre, dass der
Wirkungsgrad des Übertragers stark frequenzabhängig mit einem
ausgeprägten Maximum ist. Da man die Spulen oft nicht nach Belieben
dimensionieren kann, muss man mit suboptimalen Frequenzen arbeiten.
Nachteil der Rechteckansteuerung ist ein gerüttelt Mass an Störungen.
Wie kann man die Leistungsaufnahme bzw. die Einschaltströme des
Royer-Konverters beeinflussen? Über welchen Bereich kann man die
Übertragungsfrequenz in der Praxis wählen?
@ Drahtloser (Gast)
>einen beliebigen Bereich legen kann. Wobei zu beachten wäre, dass der>Wirkungsgrad des Übertragers stark frequenzabhängig mit einem>ausgeprägten Maximum ist. Da man die Spulen oft nicht nach Belieben>dimensionieren kann, muss man mit suboptimalen Frequenzen arbeiten.
Oder es gleich richtig machen, mit einer sinusförmigen Ansteurung.
>Nachteil der Rechteckansteuerung ist ein gerüttelt Mass an Störungen.
Nicht wahr?
>Wie kann man die Leistungsaufnahme bzw. die Einschaltströme des>Royer-Konverters beeinflussen?
Welche Einschaltströme? So wild ist das nicht.
> Über welchen Bereich kann man die>Übertragungsfrequenz in der Praxis wählen?
Wenn es sein muss ein paar Dutzend Hz bis MHz.
Falk B. schrieb:> Nur einige wenige Wörter werden automatisch> erkannt und in Links umgewandelt, wie LED und ARM.
Genau dafür suchte ich eine Liste! :-)
Hallo,
ich habe jetzt noch einmal ein neuer Ansatz zur kontaktlosen
Energieübertragung:
ich möchte nach dem Prinzip -siehe Bild- zwei Spulen Aufbauen. Gibt es
dafür Ansätze wie dies grob Berechnet werden kann? (Anzahl der
Wicklungen…)
Die Primärspule ist ja nur ein Kreissegment, wie kann ich dann die
induzierte Spannung bzw. die übertragbare Leistung berechnen?
Es handelt sich ja hierbei weder um eine lange Luftspule bzw. ist eine
Spule nicht einmal ein kompletter Kreis...
Mikrocontroller X. schrieb:> Die Primärspule
...wäre hier ein sog.
http://rondenshop.com/kreisringsektor.php
...was Du aber vergessen kannst.
Wenn Du darin (angenähert) parallele Drähte laufen hast - wo sind diese
verbunden bzw. laufen zum jeweils nächsten Drahtabschnitt zurück?
Was also soll das Gebilde zu einer Spule machen?
(Oder soll es gar nur ein "supraleitender" Draht sein? Und sogar, wenn
Du sowas machen könntest... wo würde wohl das Magnetfeld "lang gehen" -
denn die Zuleitungen wären ja wohl mehr Spule als die Spule... ^^^)
Also, mit so wenig Ahnung, was machbar ist, und was nicht --- sollte man
erst mal viel (sehr, sehr viel!) dazu lesen.
Was hast Du plötzlich gegen den "Plan" vom Eröffnungspost?
Sag mal was soll das jetzt heißen,
bevor man hier sagt jemand hat keine Ahnung, sollte man sich vielleicht
selber mal Informieren. Das "Gebilde" gibt es bereits fertig zu kaufen
(siehe FA. MESA --auf welche sogar bei der ROYER-Converter-Schaltung
verlinkt wurde--). Jedoch kann das System mehr als ich benötige, weshalb
es für meine Anwendung zu teuer ist.
Und was gegen meinen "Plan vom Anfang" spricht:
Als Ingenieur lernt man, dass man wenn man etwas entwickelt, mehrere
Entwürfe/Ideen aufs Blatt "bringt". Das will ich hiermit erreichen!
Außerdem hat es auch konstruktive Gründe...
Also bitte anstatt irgendwelchen sinnlosen beleidigende Kommentare
brauchbare Informationen mit denen man arbeiten kann:)
>Das "Gebilde" gibt es bereits fertig zu kaufen
Es scheint der Physik zu widersprechen, da muss ich "Homo Habilis" Recht
geben. Auf den ersten Blick erscheint es geradezu absurd, als wäre es
aus einem Newsletter vom 1. April :-))
Aber wenn in diesem Ringsegment geschlossene Windungen untergebracht
sind, wären diese sehr wohl in der Lage auf die Sekundärspule zu
koppeln. Auf der Innenseite in die eine Richtung, auf der Außenseite
zurück oder so ähnlich. Schwer zu beschreiben. Aber das würde schon
gehen.
@Mikrocontroller Xxx (kifab)
>Sag mal was soll das jetzt heißen,
Daß dein Konzept SO nicht funktioniert. Zeichne mal ein, wo der
Spulendraht bei dir in der Primärspule verlaufen soll.
>selber mal Informieren. Das "Gebilde" gibt es bereits fertig zu kaufen>(siehe FA. MESA --auf welche sogar bei der ROYER-Converter-Schaltunghttp://www.mesa-systemtechnik.de/index.php?id=34&L=0%27%22
Tja, da sollte man aber mal dir Frage stellen, WIE das Gebilde im
Inneren aufgebaut ist und funktionieren könnte.
>Als Ingenieur lernt man, dass man wenn man etwas entwickelt, mehrere>Entwürfe/Ideen aufs Blatt "bringt". Das will ich hiermit erreichen!
Dann sollte sich der Herr Ingenieur nochmal die Grundlagen des Trafos
anschauen. Da sind zwei Spulen, welche je eine Fläche aufspannen und ein
Magnetfelt erzeugen. Ein (großer) Teil der Magnetfelder sollte sich
überlappen (Kopplung). Wo un wie koppelt es bei dir?
Das Konzept Funktioniert sehr wohl ich habe doch das Bild von der
Firma...
http://www.mesa-systemtechnik.de/index.php?id=52&L=0
Außerdem kenne ich das System, es Funktioniert, aber es kann mehr als
ich benötige, was sich im Preis widerspiegelt.
Es sagt doch niemand dass die Wicklung auf der Kreisbahn verläuft;
natürlich sind die Windungen nicht irgendwo unterbrochen. Die
Primärspule wird wahrscheinlich wie eine Flachspule aufgebaut sein.
Der Andere schrieb:> Rechne mal welchen max. "Koppelfaktor" also Wirkungsgrad du dann hast.
die mm waren mir nicht klar, da ich sie (fälschlicherweise) auf die
Oder-Frage bezog.
Mikrocontroller X. schrieb:> Ist somit eine Energieübertragung überhaupt möglich oder geht das nur> wenn die Empfängerspule kleiner als die Erregerspule ist? —> siehe Bild> Also vom Prinzip her einfach zwei Flachspulen parallel übereinander mit> wenigen mm Luft dazwischen.
Wirkungsgrad wäre bei optimalen Zellen/Leds sicher im Bereich von 5%
möglich. Bei mehreren Zentimetern vielleicht konkurenzfähig, bei wenigen
Milimetern nicht.
@Mikrocontroller Xxx (kifab)
>Das Konzept Funktioniert sehr wohl ich habe doch das Bild von der>Firma...>http://www.mesa-systemtechnik.de/index.php?id=52&L=0
Tja, aber das Innenleben kennst du nicht. Da stecken einige Tricks drin.
>Es sagt doch niemand dass die Wicklung auf der Kreisbahn verläuft;>natürlich sind die Windungen nicht irgendwo unterbrochen. Die>Primärspule wird wahrscheinlich wie eine Flachspule aufgebaut sein.
Genau das musst du aber erstmal klären.
@Achim S. (achs)
>> Also vom Prinzip her einfach zwei Flachspulen parallel übereinander mit>> wenigen mm Luft dazwischen.>Wirkungsgrad wäre bei optimalen Zellen/Leds sicher im Bereich von 5%>möglich.
Quark. Denn man darf nicht den Koppelfaktor mit dem Wirkungsgrad
gleichsetzen! Auch bei einem kleinen Koppelfaktor kann man einen hohen
Wirkungsgrad erzielen, auch wenn das natürlich schwieriger ist.
H-G S. schrieb:> Resonanz zwischen den Spulen
Das ist keine Frage. Praktisch jede Topologie zur Drahtlosen Energie-
Übertragung (Wireless Power Transmission WPT) arbeitet nach dem Prinzip
- es sind Resonanzwandler.
Vielmehr werden hier, ebenso wie bei Resonanzwandlern allgemein,
Struktur und Eigenschaften des/der "Tanks" verändert, und auf
verschiedene gewünschte Eigenschaften hin optimiert.
Allerdings geht es bei Resonanzwandlern mit (weitgehend) geschlossenem
Trafokern nur um a.) Effizienz und dabei auch b.) um eine möglichst
weitreichende Anpassung an die jeweilige Anwendung. Die Spulengeometrie
ist nicht beschränkt, der Koppelfaktor beliebig nahe an 1 (wo von
Vorteil - wo nicht, halt nicht... Beispiel: ZVS durch hinreichend kleine
Primär- bzw. Magnetisierungs- Induktivität).
Wogegen den größten Einfluß auf die Eigenschaften eines WPT-Konverters
hinsichtlich des Koppelfaktors (trotz möglicherweise großer Entfernung
und/oder Achsverschiebung bzw. auch -Beugung) die Art der kapazitiven
Kompensation hat. Die Spulengeometrie ist alles andere als unbeschränkt,
die Kompensation bietet eine Ausgleichsmöglichkeit.
