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© Dr. Ralph Okon 05.03.2012
Experimentalmotoren
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Angeregt durch verschiedene Fotos von Industriemaschinen und einem Uraltelektromotor im Deutschen Technikmuseum in München sowie ältere Versuche von Bastlern, haben wir 2007
erste eigene Versuche mit Flachdrahtwicklungen gemacht. Hier ein Bild von einem 1,7x1,7 square am 18N-Megacroco. Wegen erheblichen Problemen solchen Draht in brauchbaren Größen zu beschaffen, geriet die Sache wieder in Vergessenheit. |
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Der seinerzeit verwendete "quadratische" Draht ist natürlich ebenso wenig quadratisch, wie die erhältlichen Flachdrähte wirklich rechteckig sind.
ie gezeigten Formabweichungen erschweren naturgemäß eine wirklich stimmige Querschnittsberechung / -messung ganz erheblich.
Nichts desto Trotz bieten sie auf jeden Fall einen Füllgradvorteil bei einlagiger Bewicklung. |
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Der obere der beiden gezeigten Flachdrähte ist ein industriell gefertigter, der untere stammt aus eigener Fertigung. Ein Vorteil des Flachdrahtes ist die (bei sehr sorgfältiger Arbeit) evtl. größere direkte Kontaktfläche mit dem Statoreisen, was zu einer besseren Wäremeableitung aus der Wicklung zum Stator führen sollte.
Natürlich sollte man bei der Betrachtung nicht aus dem Auge verlieren, dass bei diesen Querschnitten - egal, ob in rund oder in eckig verarbeitet - der Punkt,
wo in Bezug auf den Wirkungsgrad die negativen Effekte zu überwiegen beginnen, bereits überschritten ist. Leider können aber schon die extremen Runddrahtwicklungen mit den herkömmlichen Akkugrößen nicht mehr so bestromt werden, dass wenigstens leistungsmäßig ein wirklicher Gewinn zu konstatieren wäre.
Auf jeden Fall sehen solche Extremwicklungen sehr eindrucksvoll aus! |
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Die größte Herausforderung ist - wie schon bemerkt - die Beschaffung von Flachdrähten geeigneter Größe in den fürs Hobby nötigen Kleinmengen. Daher haben wir (wie schon andere Bastler vor uns) einen Weg gesucht und auch gefunden, uns unsere Drähte in den benötigten Größen selbst herzustellen bzw. anzupassen.
Wie man gut sieht ist die Isolation dabei völlig unverletzt geblieben. |
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Dieses Bild zeigt 2 Studien, auf der linken Seite wurde 2x1,6er und auf der rechten Seite 2x1,7er Draht getestet. |
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Die Wickelarbeit selbst bietet technisch keine großen Unterschiede zu einer Runddrahtwicklung. Man muss lediglich ganz besonders darauf achten, dass die Drähte sich in den Slots nicht verdrehen. Ein sauberes Ausrichten vor dem Einlegen ist extrem wichtig. Eine gewisse Anpassung der Werkzeuge (Flachnadeln") ist von Vorteil. + |
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Dank der abgerundeten Ecken und der stabilen Lackschicht haben sich ursprüngliche Befürchtungen hinsichtlich der Lagensprünge und Übergänge nicht bestätigt. |
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Auch auf der Rückseite sieht die Wicklung weniger wild aus, als ich erwartet hatte. |
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Bei der Anlage der Sternpunkte habe ich auf die Erfahrungen mit sehr dicken Runddrahtwicklungen zurückgreifen können. |
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Hier nochmal ein Blick von der Seite. Es ist sehr von Vorteil, wenn der Statorträger unter der Wicklung viel Platz bietet. |
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Die Sternpunkte liessen sich problemlos verlöten. |
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Der Stator auf dem Träger von oben,... |
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...von unten.... |
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....und von der Seite gesehen.
Arbeiten tut eine solche Wicklung nicht wesentlich anders, als eine querschnittsgleiche Runddrahtwicklung. Da aber n% weniger Wirkungsgrad auch nur n% weniger Flugzeit bedeuten, ist das völlig egal, solange das System thermisch stabil läuft.
Ein wirklicher Vorteil konnte aber - trotz der weiteren Steigerung des Füllgrades - bisher nicht gefunden werden.
Ansonsten taugt sowas gegenwärtig halt nur für die "show" bzw. kaufmännisch zur Weckung eines neuen Bedarfes. |
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Wir nennen es "Formdraht": Nur die erste Schlaufe wird abgeflacht und zwar so, dass sie den Slotgrunde bestmöglich ausfüllt und zudem den Wirbelströmen etwas weniger Angriffsfläche bietet. Wenn man mit Papiereinlagen und GFK-Isoscheiben wickelt, ist es bei dieser Variante ziemlich unerheblich, ob die Isolation beim Umformen verletzt wird: der Draht ist allseitig von Papier, GFK oder unverletzter Iso auf dem Runddraht umgeben. |
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Hier eine komplett nach diesem Prinzip ausgeführte Spaßwicklung mit 4+3 x 2,0mm im 45XX Stator. Bisher war für die 4+3 Wicklung beim Runddraht der 1,9er das Maximum. |
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