Kysymys sähkömoottorista

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mulla on sellanen sormenpään kokonen kuparikäämitys joka on akselilla
kiinni pienessä rautakehikossa. Kuparikäämityksen ympärillä on
magneettinen + ja - napa. Akselin molempiin päihin johdetaan sähkövirta
ja kela lähtee pyörimään akselin varassa vinhaa vauhtia. Laitoin tuon
rautakehikon ympärille pari kierrosta ohutta 0,75mm sähköjohtoa jonka
päät vedin paljaaksi. Nyt pyöriessään kuparikäämi magnetoituu ja
sähköjohto ympärillä leikkaa vaihtosähkömoottorin tapaan käämityksen
aiheuttamaa magneettikenttää. Leikatessaan magneettikenttää osa
kentästä hajoaa eli eli indusoituu eli siis muuttuu sähkökentäksi johtimeen
eli jännitteeksi. Tuon johdolle muodostuvan vaihtosähkön huippujännite
on ~130V. Sikäli mielenkiintoista, että tuon käämitysvekottimen ottoteho
tulee 4,5V paristosta. Antojännite moninkertaistuu.

Kela, tai siis tuo käämitys jota kelaksi voi sanoa, itseindusoituu koko ajan
ts. pyrkii vastustamaan magneettikentän muutoksia jolloin ilmeisesti
paristosta otettava teho on aika suuri. Jos se ei meinaan ole suuri niin
tossa on ikiliikkuja.

Imeeköhän tuo pariston tyhjäks muutamassa minuutissa jos pitäis päällä?

Kommentit (11)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005

Jos nyt oikein ymmärsin, sinulla on normaali kestomagnetoitu tasasähkökone, jonka staattorin magneettipiiristä otat tehoa lisäkäämillä.

Kyllä se jonkinlaisena muuntajana toimii. Käämin kuormitettavuus lienee kuitenkin olematon, ja luonnollisesti kaikki teho jonka lisäkäämistäsi otat, on pois patterilta.

pontus

Imeeköhän tuo pariston tyhjäks muutamassa minuutissa jos pitäis päällä?

Jos tuo nyt on sellainen tasasähkökoneen toimintaa demonstroiva lelu, sellaisen häviöt ovat hyvin suuret ja tyhjäkäyntivirta sen mukainen.

Vierailija
KBolt
No kyllä se sen tyhjäksi jossain ajassa imee. Testaa ja kerro.

Varmasti. Kummastuttaa kuitenkin tuo yli 100V generoima jännite. Mitä jos vaihtaisin tilalle akun ja siirtäisin osan virrasta latausvirraksi. Loppu kuormalle. Ikiluuppi ja ikiliikkuja? Missä menen ajatuksen kanssa metsään?

Vierailija
Neutroni
Jos nyt oikein ymmärsin, sinulla on normaali kestomagnetoitu tasasähkökone, jonka staattorin magneettipiiristä otat tehoa lisäkäämillä.

Kyllä se jonkinlaisena muuntajana toimii. Käämin kuormitettavuus lienee kuitenkin olematon, ja luonnollisesti kaikki teho jonka lisäkäämistäsi otat, on pois patterilta.

Jos tuo nyt on sellainen tasasähkökoneen toimintaa demonstroiva lelu, sellaisen häviöt ovat hyvin suuret ja tyhjäkäyntivirta sen mukainen.

Eihän tämä mikään lelu ole kun on ite rakennettu
Kestomagnetoitu joo mutta eikös tämä kuitenkin vaihtosähköä tuota joten nimitys on varmaan kestomagnetoitu vaihtosähkökone lisäkäämillä.
Lisäkäämityksen päistä kulkee sitten sähköä kuormitusvirtapiiriin joka on eri virtapiiri kuin tuo jossa paristo on.

Miten häviöt on suuret? Jos kestomagneettikone pyörii paristolla niin lisääkö lisäkäämitykseen indusoituva sähkökenttä jotenkin paristolta otettavaa tehoa?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005
pontus

Varmasti. Kummastuttaa kuitenkin tuo yli 100V generoima jännite. Mitä jos vaihtaisin tilalle akun ja siirtäisin osan virrasta latausvirraksi. Loppu kuormalle. Ikiluuppi ja ikiliikkuja? Missä menen ajatuksen kanssa metsään?

Sekoitat jännitteen ja energian. Teho, eli aikayksikössä käytetty energia, on jännitteen ja virran tulo. 1000 W:n teho voidaan siirtää 230 V:n verkossa 4,3 A:n virralla, tai vaihtoehtoisesti esimerkiksi 12 V:lla 83 A:n virralla. Muuntajille ja kaikille muille jännitettä muuttaville laitteille pätee, että ne avtavat aina vähemmän tehoa kuin ottavat. Jos toisiojännite on ensiötä korkeampi, toisiovirta on vastaavasti pienempi. Jos tuossa moottorissasi kuormitat 100 V:n käämiä 1 mA:n virralla, sen (oletetusta) 10 V:n akusta ottama virta kasvaisi vähintään 10 mA. Kun latauselektroniikalla muuttaisit 100 V 10 V:n latausjännitteeksi, virta olisi 10 mA miinus häviöt. Ideaalimaailmassa tuo ei vaikuttaisi mitään, käytännössä vain lisäisi akun kuoritusta.

Vierailija
Neutroni
Muuntajille ja kaikille muille jännitettä muuttaville laitteille pätee, että ne avtavat aina vähemmän tehoa kuin ottavat. Jos toisiojännite on ensiötä korkeampi, toisiovirta on vastaavasti pienempi. Jos tuossa moottorissasi kuormitat 100 V:n käämiä 1 mA:n virralla, sen (oletetusta) 10 V:n akusta ottama virta kasvaisi vähintään 10 mA. Kun latauselektroniikalla muuttaisit 100 V 10 V:n latausjännitteeksi, virta olisi 10 mA miinus häviöt. Ideaalimaailmassa tuo ei vaikuttaisi mitään, käytännössä vain lisäisi akun kuoritusta.

Aivan. Tässä hämää yksi asia, nimittäin ohmin laki. Toisiokäämi antaa suuremman jännitteen kuin ensiökäämi ottaa, noin se tekee joo. Sanoit, että toisiovirta on pienempi. Miten se voi olla pienempi? Eikö se riipu nyt puhtaasti toisiopuolen virtapiirin kuormasta (impedanssin määrästä) kuinka suuri virta siellä kulkee? Vai mitä tuossa toisiokäämillä tapahtuu, että sen antama jännite on suurempi mutta virta on pienempi kuin ensiöpuolella?

Toisiokäämin indusoituessa fotonipommituksessa (magneettikentän leikatessa johteen) kasvaa potentiaalieron suureksi toisiokäämin napojen välille mutta varausten määrä jää pienemmäksi kuin ensiöpuolella?

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Uskaltaisinko olettaa, että kyseessä on vain indusoitunut jännitteen arvo mittausvastuksella. Jos käyttäisit pienempää vastusta, lähdejännite putoaisi dramaattisesti, kyse on siis käsittääkseni siitä paljonko tuo kela kykenisi tuottamaan energiaa. Sama ongelma on tietysti millä tahansa lähteellä, jonka virrantuottokyky (tai virranantokyky) on alimitoitettu virtapiirissä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005
pontus
Aivan. Tässä hämää yksi asia, nimittäin ohmin laki. Toisiokäämi antaa suuremman jännitteen kuin ensiökäämi ottaa, noin se tekee joo. Sanoit, että toisiovirta on pienempi. Miten se voi olla pienempi? Eikö se riipu nyt puhtaasti toisiopuolen virtapiirin kuormasta (impedanssin määrästä) kuinka suuri virta siellä kulkee? Vai mitä tuossa toisiokäämillä tapahtuu, että sen antama jännite on suurempi mutta virta on pienempi kuin ensiöpuolella?



Keskinäisinduktansseilla kytkettyjen piirien käsittelyyn ohmin laki ei riitä. Kun kuormitat toisiota, ohmisten häviöiden lisäksi kuormitusvirta muuttaa magneettikenttää niin, että indusoituva jännite pienenee. Magneettikentän muutos näkyy ensiössä impedanssin laskuna, mikä kasvattaa ensiövirtaa toision kulutusta vastaavasti. Jossain vaiheessa epäideaalisuudet alkavat rajoittaa virtaa, ei toisiosta ääretöntä tehoa saa vaikka ensiön kytkisi miten jäykkään lähteeseen tahansa.

Toisiokäämin indusoituessa fotonipommituksessa (magneettikentän leikatessa johteen) kasvaa potentiaalieron suureksi toisiokäämin napojen välille mutta varausten määrä jää pienemmäksi kuin ensiöpuolella?

Älä nyt ala sotkea fotoneita tähän. Se on omaan polveen ampumista. Klassisestikaan tuollaisen mallintaminen ei ihan lukiotiedoin onnistu. Helpommin saat tutkittua systeemin toimintaa mittaamalla. Kytke toisioon erisuuruisia vastuksia ja mittaa jännite. Mittaa myös koneen ottovirta, niin huomaat ettet saa mitään ilmaiseksi.

Vierailija
Neutroni

Keskinäisinduktansseilla kytkettyjen piirien käsittelyyn ohmin laki ei riitä. Kun kuormitat toisiota, ohmisten häviöiden lisäksi kuormitusvirta muuttaa magneettikenttää niin, että indusoituva jännite pienenee. Magneettikentän muutos näkyy ensiössä impedanssin laskuna, mikä kasvattaa ensiövirtaa toision kulutusta vastaavaksii. Jossain vaiheessa epäideaalisuudet alkavat rajoittaa virtaa, ei toisiosta ääretöntä tehoa saa vaikka ensiön kytkisi miten jäykkään lähteeseen tahansa.

Mittaa myös koneen ottovirta, niin huomaat ettet saa mitään ilmaiseksi.

Asia selvä. Nyt saa mennä sinne syvemmälle tasolle jo. Yritän hahmottaa miten tuo toisiokäämin takana oleva kuormitus vaikuttaa magneettikentän läpi ensiöpuolelle. Onko tässä syypäänä toisiopuolen itseinduktio?

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
pontus
Asia selvä. Nyt saa mennä sinne syvemmälle tasolle jo. Yritän hahmottaa miten tuo toisiokäämin takana oleva kuormitus vaikuttaa magneettikentän läpi ensiöpuolelle. Onko tässä syypäänä toisiopuolen itseinduktio?

Täytyyhän sen vaikuttaa molempina sekä itseinduktiona, että keskinäisinduktiona. Mitä suurempi virta syntyy toisiopuolelle, sitä enemmän se jarruttaa sekä ensiö-, että toisiopuolen virtaa.

Vierailija

No niin, johan selkeni. Mittasin tuplakäämitettyä vaihtosähkögeneraattoriani oskilloskoopilla. Aikamoista epäsymmetristä sahalaitaa antaa ulos. Tavallisen sähkömittarin näyttämät reilu 100V selittyi. Jännitekuvaajassa oli paljon noisea..pääosin +20V - -20V välillä eli piikkejä siellä sun täällä jotka välillä ylittivät 100V. Keskiarvojännite kuitenkin jäi ~3,7V. Eli se siitä ikiliikkujasta

Testasimpa vielä virtaakin ottamalla molemmilla käsillä kiinni toisiokäämityksen päistä. Aika mitätön virta tais olla kun tässä vielä kirjotan. Tai sitten päädyin helvettiin.

Uusimmat

Suosituimmat