Schlecht passende Feldwicklungen

[Timmmäh]

Hallo zusammen,
erstmal von vorne.
Angefangen hat der Spass letztes jahr im Sommer, elektonischer Lima Regler hat sich verabschiedet und bei meinen Glück die Feldwicklungen mitgenommen.
Alle 4 Wicklungen ca 0-0,1 Ohm, gemessen mit verschiedenen Messgeräten.
Daraufhin gabs neue Feldwicklungen von Stemler, Rabenbauer hat auch welche tut sich aber nix im Preis und Uli verkauft keine, überholt wenn nur selber ganze Lichtmaschinen.

Und damit kam das nächste Problem.
Die neuen Wicklungen haben nicht die gleiche größe wie die Originalen, sind schmaler und das Loch für den Eisenkern ist etwas größer so das die Wicklung nicht feste auf dem Kern sitzt.
Der Widerstand scheint ok zu sein, 3-3,1 Ohm insgesamt.
Ich habe dann erstmal Isolierband genommen, das dünne Schwarze Plastikzeug, und um jeden Eisenkern ein paar umdrehungen und die Wicklungen saßen fest.
Dann gefahren, irgendwann rote Leuchte, Draht zwischen 2 Wicklungen gebrochen durch die Vibration, die Verbindung zwischen den einzelnen Wicklungen ist länger als original und muss extra fest geklebt werden da sonst alles schwingt und bricht.
Gelötet und alles wieder gut.

Das ganze hat bis letzten Sonntag gehalten als ich nach Hilgen gefahren bin, nach ca 30Km kam die rote Leuchte, ich hab daraufhin erstmal alles kontrolliert, nichts auffälliges gefunden und die Lima tot gelegt.
In Hilgen hat mir Clemens dann sein Multimeter geliehen, Feldwicklung im Megaohm bereich.
Dann auf Batterie nach hause gefahren.
Abends hab ich dann noch die Lima ausgebaut und mir mal angeguckt, das Isolierband hatte sich aufgelöst, die Wicklungen haben auf den Eisenkernen vibriert und der Draht ist schonwieder gebrochen.
Diesmal direkt an der Wicklung bzw fast schon in der Wicklung, also vorsichtig mit der Nagelschere einwenig die Isolierung aufgeschnitten und gelötet, ich hoffe das hält weil viel draht zum verlöten gabs nicht.

Jetzt die Frage,
was mache ich am besten mit den Feldwicklungen?
Lima Lädt die Batterie und ich fahre immer mit Licht.
Um erstmal wieder fahren zu können habe ich mir aus 3mm Kork ringe ausgeschnitten die ich mit auf den Eisenkern schieben kann so das die Wicklung zwischen Gehäuse und Eisenkern geklemmt wird und sich nicht bewegen kann.
Aber die schönste Lösung ist das natürlich nicht.
Und damit der ganze Text nicht zu langweilig wird hier noch ein paar Bilder.

[Timmmäh]

[4Taktix]

Hi Tim, was ein Mist. Aber dass es verschiedene Polschuhe gibt, weisst Du ?
Seite 59
Ich weiss, dass Du die R27 fährst, aber evtl. ist Deine Lima ja aus der Grabbelkiste zusammengewürfelt.
Keine Ahnung, ob die Polschuhe verschieden dicke "Sohlen" haben, bzw. ob ein original-R27-Anker dicker ist.
Vielleicht kommst Du ja in der Richtung weiter. Haste schon in Remscheidt mal gefragt ?
Ansonsten ist Kork nicht die schlechteste Lösung. Alu wäre wg. der Wärmeableitung vermutlich besser.
Ist die Frage, ob eher der Motor oder die Feldwicklungen das Lima-Gehäuse aufheizen.
Gruß, Sascha

[cledrera]

Hi Tim,
da gibt es eigentlich nur zwei Lösungen:
a) neue, passende Polschuhe oder
b) eine gleichwertige Lösung für Deine jetzigen.

Kork ist schon wesentlich besser als Isolierband, ist aber nicht alterungsbestaendig und so richtig hitzebeständig ist es auch nicht.
Ich stelle mir auch die Frage, ob das gesuchte Material hitzeleitend sein sollte oder nicht.
Falls nicht fällt mir spontan der Kunststoff ein, denn Peter63 an seiner R27 am Vergaser verbaut hat.

[Timmmäh]

Hi Sascha,
Das mit den Polschuhen weiß ich, Sind auch die Passenden es fehlt auch nicht viel damit alles fest sitzt, ca 3 lagen von dem wirklich dünnem Isolierband.
In Remscheid werde ich heute mal anrufen.

Hi Cledrera,
Oder neue Wicklungen, am besten originale.
Die Lösung mit dem Kork oder Ähnliches gefällt mir bis jetzt am besten weil am günstigsten.
Das Problem daran ist nur dass das Material ein wenig elastisch sein muss da die Wicklungen nicht gleichmäßig sind.
Kann man Alu so weich glühen?
Ich werde mal nach dünnen großen Unterlegscheiben Ausschau halten, vielleicht kann ich mir aus verschiedenen stärken was zurecht fummeln.
Neue Polschuhe sind auch nicht die Ware Lösung da die kürzer sein müssten als die jetzigen, ca 2mm.
Dabei entfernt sich aber das Ganze Wicklungspaket vom Anker und das Magnetfeld wird zu schwach.
Hatte auch mal probeweise die Korkringe auf die andere Seite der Wicklung gemacht, Strom erzeugen war nicht.

Also, falls jemand Feldwicklungen über hat, Bescheid sagen ich leg mir die zur Sicherheit ins Regal :-P

[Hansdampf]

Beruflich beschäftige ich mich ja mit Feldwicklungen. Auf welcher Seite der Kork liegt sollte egal sein. Die Erwärmung der Lima kommt nicht von den Feldwickungen. Da fließen so etwa 3A (aber nur solange der Regler voll durchschaltet, also bei niedriger Drehzahl), das bei 6V, macht 18 Watt, pro Spule also 4,5W. Da der Regler ja ständig schaltet sind die Feldwicklungen tatsächlich vielleicht nur die Hälfte der Zeit an. Die Erwärmung kommt vom Motor und vom Anker.
Ich vekaufe ja auch Feldwicklungen. Bei Privatleuten ist mir lieber ich baue sie selbst ein. Einmal kann es sein dass sie Feldwicklungen nicht so gelungen sind, dann schmeiße ich sie weg und nehme einen neuen Satz. Das andere sind die Tricks die nötig sind diese einzubauen. (Polschuhe in gleicher Position und Lage einbauen, Feldspulen erwärmen zum Einbau, Polschuhe mit Seifenwasser glatt machen. Polschuhschrauben brachial anziehen, Prüfung auf Körperschluß mit 230V und sich und den Regler dabei nicht ins jenseits befördern. Am Ende den Luftspalt prüfen. Sitzt ein Polschuh nicht genau gerade kann es mit Schleifen Probleme geben. Außerdem passiert es tatsächlich das falsche Polschuhe eingebaut sind. Dann muß die zu den Polschuhen passende Feldwicklung verwendet werden.

[Timmmäh]

Hallo Hansdampf,
Wenn der Kork auf der Ankerseite ist verschiebt sich die Wicklungen vom Anker weg, dadurch verschiebt sich das Magnetfeld und ist anscheinend nicht stark genug.
Polschuhe habe ich alle markiert und mit dem Anker ausgerichtet so das nichts schleift.
Wie warm machst du denn die Wicklungen zur Montage?
Dann könnte ich ja große U-Scheiben nehmen in passender Stärke, die Wicklungen warm machen und beim Anziehen der Schrauben Alles passend fest ziehen oder?
Mit Seifenwasser glatt machen ist nicht notwendig da die Löcher in den Wicklungen zu groß sind.
Was möchtest du denn für einen Satz Wicklungen haben?

Grüße,
Tim

[Hansdampf]

Wenn der Kork auf der Ankerseite ist verschiebt sich die Wicklungen vom Anker weg, dadurch verschiebt sich das Magnetfeld und ist anscheinend nicht stark genug

Die magnetischen Feldlinien sind geschlossen. D. h. sie laufen von der Oberfläche der Polschuhe über den Luftspalt, durch den Anker, zu den beiden Polschuhen die im 90° Winkel dazu liegen, also z. B. einen Südpol aufbauen, also dort wieder über den Lufstpalt, durch den Polschuh, auf das Joch (also das Gehäuse der Lima), zu unserem ursprünglichen Polschuh zurück. Ob nun also der Windungen näher am Anker sind, oder am Joch ist egal. Die Stärke des Magnetfeldes hängt an einem Polschuh also nicht von dieser dort befindlichen Wicklung alleine ab, sonder auch von den beiden anderen Spulen, die den entsprechenden Gegenpol aufbauen. Magnetisch gesehen liegen die Magnetfelder praktisch in Reihe. Nach Deiner Theorie könnte man sich ja dann teures Kupfer sparen, für die Windungen die nah am Joch liegen und da ne dicke Isolierung verwenden.

Wie warm machst du denn die Wicklungen zur Montage?

Werden bei uns an 35V Gleichspannung angeschlossen, bis ca 150°C. Das dauert nur ein paar Sekunden.

Dann könnte ich ja große U-Scheiben nehmen in passender Stärke, die Wicklungen warm machen und beim Anziehen der Schrauben Alles passend fest ziehen oder?

Häh? Wo Scheiben, warum?
Preis für einen Feldspulensatz hast Du per PM bekommen. Idendifizieren tun wir sie anhand der Typenbezeichnung der Lima.

[Timmmäh]

Okay,
Jetzt bin ich ne Ecke schlauer.
Guck dir mal meine Bilder an, die Wicklungen sind zu schmal so das die nicht geklemmt werden, dafür habe ich die Korkringe mit auf den Polschuh geschoben, die würde ich ersetzen mit U-Scheiben da haltbarer.

Grüße
Tim

[Hansdampf]

Die U-Scheiben sollten dann etwas gebogen sein. Scharfkantig dürfen sie natürlich auch nicht sein. Ich hielte Messing für besser, da etwas weicher als Stahl. Auf alle Fälle nach der Montage auf Körperschluß prüfen.
Diese Spulen scheinen ja weniger Kupfer zu enthalten als es normalerweise ist. Kannst den Satz ja mal auf ne Briefwaage legen und mit den alten vergleichen. Da der Widerstand dennoch richtig ist vermute ich die Windungszahl ist geringer und der Draht dünner als er es normalerweise ist. So wird die Ladung erst bei einer höheren Drehzahl beginnen, evt. wird die Höchstleistung nicht erreicht.

[Timmmäh]

Also, optimale Lösung wären entweder neue Wicklungen, scheidet für mich aber erstmal aus da die ich momentan habe ja noch funktionieren.
Andere Lösung ist Passende Messing U-Scheiben zu organisieren bzw anzufertigen, die Wicklungen erhitzen damit alles flexibler wird und im warmen Zustand zusammen schrauben?
Danach Isolationsprüfung.

Zusätzlich wäre es interessant die Lima einmal auf einen Prüfstand zu setzen um die Leistung zu ermitteln die mit den Nachbau Spulen erreicht wird.

[rolf]

Dann tausche die Feldwicklungen doch mit Mek....der fürchtet doch geradezu die Höchstleistung der Lima.

[Timmmäh]

Ich habe gestern mal 2 von den alten Wicklungen aus einander genommen und da ist mir der Gedanke gekommen sowas vielleicht mal selber zu wickeln.
Preislich wäre ich bei ca 20€ Material für 4 Spulen.
Jetzt möchte ich aber nicht nur die Original Spulen nach wickeln sondern auch gleich verbessern.
Was könnte man da machen?
Original war eine Drahtstärke von 0,8mm, kennt einer die isolierstoffklasse des original drahts?
Hatte mir bis jetzt Draht der Klasse H ausgesucht.
Windungen war original 165.

Grüße
Tim

[Hansdampf]

Was wolltest Du da verbessern? Elektrisch gehen die Feldwicklungen kaum kaputt, also sie werden nicht so heiß dass sie einen Windungsschluß oder einen Körperschluß bekommen. Wie schon am Anfang diese Threads sind die mechanischen Belastungen das Problem, also wackelnde Feldwickungen, zu lange Brücken zwischen den Spulen, starre Anschlußdrähte statt Litze. Was willst Du mit einer sehr hohen Temperaturfestigkeit wenn die Anlage gar nicht so heiß wird?
Wenn man sie verbessern wollte könnte man theoretisch genau das Gegenteil machen von dem was der Nachbauer dieser Spulen gemacht hat. D. h. also eine höhere Windungszahl und ein dickerer Draht. Dann bräuchte man weniger, vom Anker erzeugten Strom abzwacken um die gleiche Erregerfeldstärkte zu erreichen. Das Problem ist nur - es paßt nicht, vor allem nicht bei Spule Nr. 2. Es ist einfach nicht genug Platz da. Versucht man es mit sauber orthozyklisch gewickelten Spulen und setzt die mit Gewalt ein, geht man die Gefahr ein über früher oder später einen Körperschluß zu bekommen. Da hilft auch die beste Isolierstoffklasse nicht weiter. Ich kann die versichern die Konstrukteuere von Bosch und Noris waren gewissenhafte Leute und haben mit ihren Wickeldaten das Optimum zwischen klein, Leistungsfähig, Dauerhaftigkeit erreicht. Eine Verbesserung wird hier schnell eine Verschlimmbesserung.

[Timmmäh]

Hätte ja sein können das man etwas verbessern könnte.
Schade das das mit den dickerem Draht nicht passt.
Also werde ich versuchen die Spulen 1:1 nach zu wickeln.
Den Draht den ich mir rausgesucht habe hat Klasse H, kann ja nicht schaden wenn man ne bisschen mehr hat :-P

Grüße,
Tim

[mekgyver]

Hallo Tim,
für Zylinderspulen hat man den Kennwert : Durchflutung (Theta) = N*I .
Will man die Durchflutung erhöhen, sollte man versuchen mehr N (Windungszahl) aufzuwickeln.
Das hat Grenzen im benötigten Platzbedarf.

Was darf man erwarten ?
Der Generator würde sich im Anlaufbereich verbessern, dh er würde früher Leistung abgeben können.
Die Gesamtabgabeleistung bleibt aber gleich, weil sich mit zunehmender Drehzahl die Induktion im Rotor verbessert
und die Felderregung abgeregelt werden muss, also die Durchflutung verringert werden muss, durch Reduzierung von I,
dem Spulenstrom.

Temperaturentwicklung im Generaturgehäuse :
Ich konnte selbst bei 30°C Außentemp auf einem strammen Sonntagsritt, kaum mehr als 85°C dort unten messen.
mittels Kontaktthermometer mit Digitalanzeige, während der Fahrt.

Gruß mek 

[Timmmäh]

Kurz gesagt, Draht mit 0,9 mm Durchmesser nehmen und soviele Windungen wie der Platz es zulässt aber mindestens 165 zu machen, damit würde man erreichen das die Lima bei niedrigerer Drehzahl die volle Leistung entwickelt.
Hab ich doch jetzt richtig verstanden oder?
Ich hätte in der Ausbildung mal im Generatoren Teil besser aufpassen sollen :-P

[mekgyver]

sollte man versuchen mehr N (Windungszahl) aufzuwickeln.
Das hat Grenzen im benötigten Platzbedarf.

Tim,
Theta=N*I , da ist vom Querschnitt A nicht die Rede 

Vorschlag:
0,8mm bleibt, von mir aus auch ein Klasse H-Draht,
aber dann orthogonal wickeln um an die best mögliche Packungsdichte heranzukommen
und versuchen ein paar Wdgn mehr aufzuwickeln.
Die Außenisolation muss ja auch noch dran.

Wo ist die Pos 2 , bei den Spulenanordnungen ? Da soll es, laut Hansdampf, den Engpass geben.

Gruß mek 

[Timmmäh]

Widerstand ist egal?
Was sollte der maximale Widerstand sein pro Spule?

[Hansdampf]

Nein- Klasse H kann nicht schaden.
Versucht man ein paar Windungen mehr aufzuwickeln bei gleicher Drahtstärke steigt der Widerstand der Feldwicklung, somit sinkt der Strom. Ob dann am Ende die magnetische Durchflutung wirklich ansteigt ist halt die Frage. Zumindest hätte man weniger Strom und das wäre schon mal ein Vorteil. Da ich ja öfter sowas wickele verrate ich nun ein Geheimnis: Auch wenn die Wickelmaschine toll eingestellt ist, wird nicht jede Spule optimal. Ich wickle ja normalerweise gleich mehrere Sätze. Die besten Spulen lege ich mir gleich zur Seite. Die werden dann später die Spule 2. Das ist also die zweite durch die der Strom fließt. Also die zweite nach der + Kohle (D+, 61) wo die eine Seite der Feldwicklung angeschlossen ist. Mehr Windungen werden kaum möglich sein, 0,9er Draht und gleiche Windungszahl schon gar nicht, würde ich auch nicht empfehlen weil dann der Widerstand geringer und somit die Stromaufnahme höher. Wie schon gesagt, der alte Robert hat das schon gut austariert.

[Timmmäh]

Und warum ist die 2 Spule so kritisch?
Also vom Platz her sollte ich da wohl noch ein paar Wicklungen mehr hin bekommen.
Bisschen Platz is noch.
Nur ne Wickelmaschine hab ich auch nicht, werde also von Hand wickeln :-D

[Hansdampf]

Da ist am wenigsten Platz zum "Topfboden".

[Timmmäh]

So, Material ist bestellt und sollte morgen ankommen.
Und jetzt nochmal ne Frage zum wickeln selber.
Soll ich wenn ich die Spule Wickel die Krümmung vom Lima Gehäuse und Polkern mit wickeln oder eine "gerade" Wicklung machen was natürlich leichter ist und später beim Zusammenbau erhitzen und mit dem Polkern und Gehäuse "krumm ziehen"?

Grüße,
Tim

[Hansdampf]

Das wird plan gewickelt. Die Spule erst später gebogen. Mit "ranziehen" klappt das normalerweise nicht. Wir haben biegen in einer Presse mit Schablonen.

[cledrera]

Spannender Fred.

Tim,
falls Du Dich ans Wickeln gibst, mach doch mal ein paar Fotos.
Dürfte die erste Selbstwicklung sein, über die im Forum berichtet wird.

Clemens

[Timmmäh]

Danke Hansdampf,
Mal gucken wie ich das bewerkstellige.

@cledrera
Ich hoffe das klappt mit den Spulen, dokumentieren werde ich auch alles.

Grüße,
Tim

[cledrera]

Super