Ich benötige für meinen Thermoakustischen Stirlingmotor einen Generator zum einen natürlich um die mit eigenem Biogas erzeugte Leistung zu nutzen, aber vor allem erstmal um einen Leistungsindikator für die noch sehr notwendige Weiterentwicklung und Leistungssteigerung zu bekommen.
Noch liefert der Motor nur wenige Watt, er soll aber in die Leistungsregionen meiner kinematischen Stirlingmotoren von ca. 300 Watt kommen.
Ich habe nur eine ozilierende Bewegung, diese in eine Rotation mit z.B. einem einfache Schubkurbelgetriebe umzuwandeln ist leider nicht so einfach da hier durch den festgelegten Hub zu sehr die Resonanz verändert wird und die Leistung sehr schnell negativ beeinflusst wird. Wenn der Motor fertigentwickelt ist, ist dies sicher möglich aber für die vielen folgenden Veränderungen und Experimente ist das nicht sinnvoll.
Natürlich liegt der Gedanke an einen Lineargenerator sehr nahe, ich habe mich damit auch die letzten Monate intensiv auseinandergesetzt und diverse Prototypen (hauptsächlich zum lernen!) gebaut aber einen guten Lineargenerator zu entwerfen und zu bauen ist sehr aufwändig und dauert mir zu lange, da ich ja eigendlich den Stirlingmotor weiterentwickeln möchte.
Nun braucht ein radialer Generator (also ein normaler Motor) ja garnicht zwingend eine komplette Rotation, sondern kann auch nur hin- und herschwingen auch wenn das sicher nicht optimal ist.
Ich treibe mit dem Stirling einen Hebel an über den ich den Lineragenerator bewegen wollte und der für die Auswuchtung genutzt wird.
Wenn ich nun im Drehpunkt des Hebels einen radialen Generator antreibe, würde er um ca 75 Grad oszillieren.
Optimalerweise sollte der Generator im Motorbetrieb auch in der Lage sein den Motor (wenn druckaufgeladen im geschlossenen Gehäuse!) zu starten d.h. ein ordendliches Drehmoment bei Oszillation wäre gut.
Ich habe mich die letzten Tage in das Thema eingearbeitet und erstmal zwei Möglichkeiten ausgelotet:
Schrittmotor der NEMA 8-11 Klasse:
-Hohe Spannung bei niedriger Drehzahl -Preiswert, einfach anzusteuern -Leichte Ansteuerung mit hohem Drehmoment für den Starvorgang -Schlechter bis unakzeptabel schlechter Wirkungsgrad
BLDC Motor:
-niedige Spannung bei niedriger Drehzahl -teuerer, schwieriger anzusteuern -Schwierige Ansteuerung mit niedrigem Drehmoment für den Startvorgang -besserer bis guter? Wirkungsgrad
Was haltet ihr davon, habt ihr noch andere Ideen?
Welcher BLDC Motor würde sich am besten für eine oszillierende Bewegung eignen, welche Ausführung bietet das höchste Drehmoment bei niedriger Drehzahl? Erstmal muss der Motor noch recht Leistungsschwach gewählt werden da die Leistung des Stirlings noch nicht so hoch ist. Lohnt sich ein Qualitätsmotor wie Maxon oder geht auch ein Motor aus dem RC Bereich? Die Ansteuerung über ein Bidirectionales ESC (Electronic Speed Controller) mit dem Arduino ist wohl die einfachste Lösung, mit Treiber IC wird es wieder sehr kompliziert bietet aber volle Kontrolle. Wird es überhaupt möglich sein oszillierend ein nennenswertes Drehmoment zum Starten des Stirlingmotors zu bekommen? Sobald ich Zeit finde werde ich mal ein paar Wirkungsgradtests mit Schrittmotoren durchführen und mal sehen was dabei herauskommt, ich habe da nichts wirkilch aussagekräftiges zu im Netz gefunden.
Damit ihr euch ein Bild von meinem Thermoakustischen Stirlingmotor machen könnt, hier ein Link zu einem Video:
https://youtu.be/jNkprcVqVs4?si=Iqhy5Em8CGneFJ-o
(Im meinem neuesten Video über 3d Druck ist ab Sekunde 20 der oszillierende Hebel in Betrieb zu sehen)
Sorry für schon wieder so viel Text aber Danke für euer Interesse und eure Hilfe!
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Lever.JPG
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