[natuurkunde] Dynamo

[Terrahasher]

hi,

ik heb een vraag:

als je een dynamo gaat bouwen die een bepaald voltage/amperage moet gaan opwekken bij een bepaalde rotatie snelheid, wat zijn dan de verhoudingen? want ik weet dat een dynamo afhankelijk is van de rotatie snelheid, het aantal windingen en de dikte van het koperdraad.

iemand een uitleg + formule?

de berekening hiervan als uitgangs punt is dat ik een dynamo zelf ga bouwen die RMS een output heeft van 24V/6A bij 6000RPM of hoger ( de RPM mag hoger +/- tot max 30.000RPM zijn als de output maar 24V/6A is )

iemand die hier verstand van heeft?

alvast bedankt

[Jan van de Velde]

Opmerking moderator

Verplaatst naar elektrotechniek

[ukster]

Helpt je dit op weg?
- Winding(hoek)snelheid: ω=2πn/60=2πf [rad/sec]
- Winding Flux: Φ=BAsinωt [wb]
- Magneet Fluxdichtheid B [Tesla]
- Spoeloppervlak A [m²]
- Inductiespanning: e=N(dΦ/dt)=NBAωcosωt= e_maxcosωt [V]
- Amplitude van de inductiespanning: e_max=NBAω [V]
- Aantal windingen N [-]
- Effectieve waarde (RMS) = e_max/√2

Specificatie: RMS-waarde =24V , dus e_max=24√2 [V]
getallenvoorbeeld:
- N=12000rpm ( frequentie f=200Hz)
- B=0,1 Tesla
- A=10^-3 m²
Er zijn N=e_max/(2πfBA)=24√2)/(2π(200)(0,1)(10^-3) = 270 windingen nodig.
Neem koperdraad met doorsnede A=0,2mm² en 3,5m lengte.
De weerstand daarvan is R=lρ/A=3,5(0,0175)/0,2 ≈ 0,3Ω
De specificatie 24V/6A betekent een totaalweerstand van 4 Ω
Om 6A af te nemen moet de aangesloten belasting een weerstand van 3,7 Ω hebben.

[Terrahasher]

Wow Nice dat is een heel goed voorbeeld, jij bent mijn nieuwe maatje hier

[Terrahasher]

UKster, zou ik een weerstand op de dynamo kunnen zetten zoals uitgelegd hier boven van 3.7 ohm of hangt dat af van het apparaat wat ik er op aansluit?

[Terrahasher]

UKster, laatste vraag voor nu:

Als de dynamo draait op jou berekening: ( 24v/6A - 12000 rpm ) dan geeft de dynamo zijn max weerstand, welke constante kracht ( HP ) heb ik nodig om de dynamo RMS te laten draaien? ( max RMS vermogen )

[ukster]

Jouw gespecificeerde 24V/6A RMS aan de klemmen treedt op bij een belasting van 4Ω.
Met 1,8V spanningsverlies over de inwendige weerstand van 0,3Ω vergt het wel
een iets hogere inductiespanning (25,8V RMS).
Het vermogen aan de klemmen is 24(6) = 144W
(dus zeker geen gewone Ohmse weerstand aansluiten, die verbrand onmiddellijk)
Het door de generator geleverde totaal vermogen Puit = 25,8(6) ≈ 155W
Bij een rendement van 91% is het benodigde mechanisch vermogen Pin ≈ 170W
P_in=Τω.
Benodigde aandrijfkoppel: Τ=P_in/(2πf)=170/(2π200) ≈ 0,14Nm

[ukster]

Correctie op de foute aanname van de draaddoorsnede!
Door de in het voorbeeld gekozen draaddoorsnede van 0,2mm² mag slechts maximaal 0,6A vloeien, ruim onvoldoende dus. Je zal minimaal een draaddoorsnede 3mm² moeten gebruiken (max 9A)
uitgaande van deze tabel: https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/27/2
deze tabel geeft overigens heel andere maximale stroomwaardes:https://www.bouwplaats-inrichting.nl/bl ... roomkabels
Bij een spoeldoorsnede 0,005m² , Fluxdichtheid B=0,1T , toerental n=12000rpm en emax=24,6√2 V zijn ongeveer N=55 windingen nodig.
Stel dat je hiervoor 18m koperdraad gebruikt! De draadweerstand hiervan is ≈ 0,1Ω

[ukster]

Gevoelsmatig denk ik dat 1mm² draaddoorsnede voldoende is!

[Terrahasher]

Ow helemaal top, heel erg bedankt ik kan aan de slag, mocht ik.een hobbel tegen komen dan contact ik je thanks