Manch einer wird sich schon erstaunt gefragt haben, was es mit diesen eisenlosen Motoren auf sich hat.
Gemeint sind Luftspulenmotoren, die ganz ohne Eisenverluste laufen und bei denen keine elektrische Drehzahlgremze nach oben hin existiert. Der erste Motor der in neuerer zeit diese Richtung ging, war der Distler-Motor. Ich hatte ein Exemplar, das schon mit 8mA Stromaufnahme lief.
Unsere Vorväter des 19 Jahrhunderts ersannen schon alle nur denkbaren Formen von Luftspulenmotoren, mit Leistungen, gemessen an den damals verfügbaren schwachen Permanentmagneten, von denen wir heute nur träumen können. Sie waren insbesondere unserer Zeit weit voraus.
Warum sollte man das Gute und Bewährte verlassen, fragt sich heute der ehemalige Sonderschüler, der es zum Betriebsleiter des größten Werks Europas gebracht hat. Warum sollte ich einem jüngeren Kollegen Platz machen, der nicht so viel Weißbier verträgt wie ich?
So bleibt es eben beim eisenbehafteten Motor mit seiner Drehzahlgrenze 50 Hz, im ferneren Ausland auch 60 Hz.
Die 400 Hz Industriefrequenz sind da schon in Vergessenheit geraten.
Dabei steigt die Leistungsfähigkeit eines Elektromotors mit dem Quadrat der Drehzahl.
Begrenzt wird diese Drehzahl, außer bei den größten Motoren und Kernkraftwerkgeneratoren, durch die Eisenverluste, hier insbesondere Nutenverluste.
Mit den chinesischen Neodymmagneten haben wir ein ganz hervorragendes Mittel in die Hand bekommen, auf das Eisen zu verzichten. Statt mittels Eisenjochen die "magnetische Länge" des Feldes zu verkürzen, vergrößert man die Magnete und damit die magnetische Feldstärke H in Ampere pro Meter, um auf die erforderliche Mindestinduktionsdichte B zu kommen. Das ist zwar Aufwand, hat aber den unbestreitbaren Vorteil, das die in Ampere gemessene "magnetische Spannung" immens hoch ist, beispielsweise 20.000 Ampere, sodass lange Luftwege magnetisch überbrückt werden können, ohne auf viel Induktionsdichte verzichten zu müssen. Das Feld wird sehr "hart" und auch Ströme von etlichen tausend Ampere in den Spulen induzieren wenig Spannung in den sonst von Wirbelströmen geplagten Neodymmagneten, die leider den Strom fast so gut wie Eisen leiten. Sprich, trotz immenser Fahrströme und Drehzahlen erhitzen Luftspulen im jochfreien Permanentmagnetfeld nicht, die Erhitzung wird praktisch nur noch durch ohmesche Verluste, gegebenenenfalls durch Stromverdrängungseffekte hervorgerufen, beispielsweise den Skineffekt.
Fazit: es lassen sich mit überaus kleinen Motoren von wenigen Dekagramm Leistungen im kW-Bereich erzeugen, ein 1kg-Elekromotor ist in seiner Leistungsfähigkeit schier unbegrenzt.
Tatsächlich gibt es für uns aber eine Grenze, denn unser Fahrzeug muss bei 1/5 Drehzahl das fünffache des Drehmomentes bei voller Drehzahl erzugen können.
War der erste Renault 5 vor 18 Jahren auf Sylt noch mit einem steinzeitlichen 90kg-Induktionsmotor 50Hz bestückt, reicht bei der Nenndrehzahl 500Hz ein Motor von wenigen hundert Gramm, bei höherer Leistung und höherem Wirkungsgrad. Nur kaufen können wir diese Motoren noch nicht. Der alte Siemens wurde schon öfter in seiner Gruft wegen des Unvermögens seiner Nachfolger herumpoltern gehört.
Angela, schütte Dein Füllhorn nur über denen aus, die es auch verdient haben!
Nicht über denen, die in einem gängigen Fahrzeug üblicher Konstruktion einen 50Hz-Induktionsmotor oder Thrige montieren!
Ein mindestens kleines Horn auch über unsere Chinesen!
Manfred brachte mich auf den Luftmotor, nachdem ich selbst die Idee hatte, die magnetische Weglänge und damit die magnetische Spannung anzuheben, um die Überhitzung schnelllaufender Motoren zu verhindern.
Nein, wir sollten die 50Hz-Technik ganz schnell verlassen. Beim Twike hat man schon durch Entfernung des Jochgehäuses die Drehzahl verdoppeln und das Gewicht somit in doppelter Weise reduzieren können, ohne am Ende der Fahnenstange angekommen zu sein.
Erstaunlich ist aber auch, dass solch ein Luftspulenmotor durchaus noch in der Lage sein kann, ein Fahrzeug als getriebeloser Radnabenmotor mit extrem niedriger Drehzahl, dann aber hohem Gewicht, anzutreiben.
Damit sind uns praktisch keine Grenzen mehr gesetzt.
So ganz nebenbei: Luft wiegt nichts. Die Vergrößerung der Permanentmagneten führt wegen des fehlenden Joches zu Gewichts- und Raumeinsparungen.
Lemco verunzierte den genialen Lynchmotor, indem die Firma Eisenbleche einbaute, um die Drehzahl zu erniedrigen und an damals noch teurem Permanentmagnetmaterial zu sparen.
Der alte Werner von Siemens hätte an einem eisenlosen Lynchmotor seine helle Freude gehabt. Jetzt poltert er nur noch.
huhu! sagte das Gespenst
Gemeint sind Luftspulenmotoren, die ganz ohne Eisenverluste laufen und bei denen keine elektrische Drehzahlgremze nach oben hin existiert. Der erste Motor der in neuerer zeit diese Richtung ging, war der Distler-Motor. Ich hatte ein Exemplar, das schon mit 8mA Stromaufnahme lief.
Unsere Vorväter des 19 Jahrhunderts ersannen schon alle nur denkbaren Formen von Luftspulenmotoren, mit Leistungen, gemessen an den damals verfügbaren schwachen Permanentmagneten, von denen wir heute nur träumen können. Sie waren insbesondere unserer Zeit weit voraus.
Warum sollte man das Gute und Bewährte verlassen, fragt sich heute der ehemalige Sonderschüler, der es zum Betriebsleiter des größten Werks Europas gebracht hat. Warum sollte ich einem jüngeren Kollegen Platz machen, der nicht so viel Weißbier verträgt wie ich?
So bleibt es eben beim eisenbehafteten Motor mit seiner Drehzahlgrenze 50 Hz, im ferneren Ausland auch 60 Hz.
Die 400 Hz Industriefrequenz sind da schon in Vergessenheit geraten.
Dabei steigt die Leistungsfähigkeit eines Elektromotors mit dem Quadrat der Drehzahl.
Begrenzt wird diese Drehzahl, außer bei den größten Motoren und Kernkraftwerkgeneratoren, durch die Eisenverluste, hier insbesondere Nutenverluste.
Mit den chinesischen Neodymmagneten haben wir ein ganz hervorragendes Mittel in die Hand bekommen, auf das Eisen zu verzichten. Statt mittels Eisenjochen die "magnetische Länge" des Feldes zu verkürzen, vergrößert man die Magnete und damit die magnetische Feldstärke H in Ampere pro Meter, um auf die erforderliche Mindestinduktionsdichte B zu kommen. Das ist zwar Aufwand, hat aber den unbestreitbaren Vorteil, das die in Ampere gemessene "magnetische Spannung" immens hoch ist, beispielsweise 20.000 Ampere, sodass lange Luftwege magnetisch überbrückt werden können, ohne auf viel Induktionsdichte verzichten zu müssen. Das Feld wird sehr "hart" und auch Ströme von etlichen tausend Ampere in den Spulen induzieren wenig Spannung in den sonst von Wirbelströmen geplagten Neodymmagneten, die leider den Strom fast so gut wie Eisen leiten. Sprich, trotz immenser Fahrströme und Drehzahlen erhitzen Luftspulen im jochfreien Permanentmagnetfeld nicht, die Erhitzung wird praktisch nur noch durch ohmesche Verluste, gegebenenenfalls durch Stromverdrängungseffekte hervorgerufen, beispielsweise den Skineffekt.
Fazit: es lassen sich mit überaus kleinen Motoren von wenigen Dekagramm Leistungen im kW-Bereich erzeugen, ein 1kg-Elekromotor ist in seiner Leistungsfähigkeit schier unbegrenzt.
Tatsächlich gibt es für uns aber eine Grenze, denn unser Fahrzeug muss bei 1/5 Drehzahl das fünffache des Drehmomentes bei voller Drehzahl erzugen können.
War der erste Renault 5 vor 18 Jahren auf Sylt noch mit einem steinzeitlichen 90kg-Induktionsmotor 50Hz bestückt, reicht bei der Nenndrehzahl 500Hz ein Motor von wenigen hundert Gramm, bei höherer Leistung und höherem Wirkungsgrad. Nur kaufen können wir diese Motoren noch nicht. Der alte Siemens wurde schon öfter in seiner Gruft wegen des Unvermögens seiner Nachfolger herumpoltern gehört.
Angela, schütte Dein Füllhorn nur über denen aus, die es auch verdient haben!
Nicht über denen, die in einem gängigen Fahrzeug üblicher Konstruktion einen 50Hz-Induktionsmotor oder Thrige montieren!
Manfred brachte mich auf den Luftmotor, nachdem ich selbst die Idee hatte, die magnetische Weglänge und damit die magnetische Spannung anzuheben, um die Überhitzung schnelllaufender Motoren zu verhindern.
Nein, wir sollten die 50Hz-Technik ganz schnell verlassen. Beim Twike hat man schon durch Entfernung des Jochgehäuses die Drehzahl verdoppeln und das Gewicht somit in doppelter Weise reduzieren können, ohne am Ende der Fahnenstange angekommen zu sein.
Erstaunlich ist aber auch, dass solch ein Luftspulenmotor durchaus noch in der Lage sein kann, ein Fahrzeug als getriebeloser Radnabenmotor mit extrem niedriger Drehzahl, dann aber hohem Gewicht, anzutreiben.
Damit sind uns praktisch keine Grenzen mehr gesetzt.
So ganz nebenbei: Luft wiegt nichts. Die Vergrößerung der Permanentmagneten führt wegen des fehlenden Joches zu Gewichts- und Raumeinsparungen.
Lemco verunzierte den genialen Lynchmotor, indem die Firma Eisenbleche einbaute, um die Drehzahl zu erniedrigen und an damals noch teurem Permanentmagnetmaterial zu sparen.
Der alte Werner von Siemens hätte an einem eisenlosen Lynchmotor seine helle Freude gehabt. Jetzt poltert er nur noch.
huhu! sagte das Gespenst
