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chemienator

RCLine User

  • »chemienator« ist der Autor dieses Themas

Wohnort: Landkreis OPR (Brandenburg)

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1

Montag, 29. März 2010, 22:47

Ferrofluid in Motoren

Vor kurzen kam mir die Idee Ferrofluide in Statoren von brushlessmotoren einzusetzen.
Diese Nanopartikel haben nämlich nahezu keine magnetische Hysterese. Es wird also (nahezu) keine Engergie zum Ummagnetisieren benötigt, was die Probleme der Magnetverluste in höheren Drehzahlbereichen nahezu beseitigen könnte, da die Blechdicke rechnerisch gegen unendlich gehen würde.

Nun meine Frage: was haltet ihr theoretisch und praktisch von der Idee?
Ich möchte an sich 2 Diskusionen anregen.
* Zum einen, was passiert, wenn ich theoretisch den kompletten stator aus ferrofluid fertige, was parktisch nicht möglich ist. Sprich auswirkungen der Permittivität und Hysterese auf die Motoren
* Zum anderen, was ist praktisch machbar bzw theoretisch vorstellbar. Momentan denke ich da an dünne mit Ferrofluid gefüllte Röhrchen, die in Bphrungen im stator eingebracht werden
* drittens, kann man im Hobbybereich derartiges verwirklichen

gruß
Christoph

Paul H.

RCLine User

Wohnort: A-Graz

Beruf: freiberuflicher Techniker

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2

Dienstag, 30. März 2010, 11:25

RE: Ferrofluid in Motoren

Interessaantes Zeug, aber nach meiner laienhaften Einschätzung hab ich Zweifel dass das für den Zweck geeignet ist.
Zum einen wird der Anteil ferromagnetischer Stoffe in der Dispersion eher gering sein, und damit die max. möglichen Flussdichten vermutlich recht gering, zum anderen: Da es zur Dämpfung in Lautsprechern verwendet wird könnte das evt. heissen dass es in dynamischen Feldern in Bewegung ist, also "Wirbelströme" nicht elektrisch sondern physikalisch stattfinden, bzw. das das Zeug einem Drehfeld folgt? Das Problem würde bei gesinterten Partikeln nicht auftreten, aber gesinterte Statoren sind auch nicht gerade üblich.
Das ist aber reine Spakulation, wär interessant was das Zeug wirklich in einem Stator machen würde.

Man könnte ja mal den Stator eines Innenläufers mit Luftspulen durch 2 Rohre mit dem Fluid dazwischen ersetzen...
Und selbst einen hohlen Stator aus GFK zu bauen halte ich nicht für allzu schwierig, z.b. durch Beglasen eines Wachskerns.

:w Paul
Heavy Metal: Das Bierdosen - OV-10 Bronco - Projekt
Status 30.11.2010 : Endlich geht's weiter - Kabinenhaube

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »Paul H.« (30. März 2010, 16:12)


haschenk

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Beruf: Dipl. Ing.

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3

Dienstag, 30. März 2010, 16:41

Hallo Cristoph,

wie sieht´s denn mit der Permeabilität ( µ_rel) dieser Fluide aus ?

Für leistungsfähige Motoren, Elektromagnete o.ä. braucht man hochpermeable Werkstoffe (mindestens µ_rel > 1000), sonst kriegt man keinen hinreichend starken Fluß (bzw. Flußdichte) in den Magnetkreisen.

Und die Magnetisierungskennlinie B(H) ?

So aus dem Bauch heraus würde ich wie Paul sagen, daß das "bißchen Eisen" in dem Fluid VIEL zu wenig ist. An der zu geringen Permeabilität (Ursache zu geringer Eisenanteil) scheitern viele (feste) Verbundwerkstoffe. Was natürlich nicht heißt, daß sie nicht in gewissen Anwendungen eingesetzt werden können.


Gruß,
Helmut

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (30. März 2010, 16:43)


chemienator

RCLine User

  • »chemienator« ist der Autor dieses Themas

Wohnort: Landkreis OPR (Brandenburg)

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4

Mittwoch, 31. März 2010, 00:03

Über die Permeabilität habe ich bisher leider nochnichts gefunden. die wird sich wohl von Ferrofluid zu Ferrofluid stark unterscheiden und stark vom verwendeten nanopartikel abhängen, der dabei zum Einsatz kommt.

Bei Lautsprechern werden Ferrofluidezum einen zum Wärmetransport eingesetzt und zum anderen zur Dämpfung, wie du schon richtig sagtest Paul. Allerdings kommt die Dämpfung schlichtweg aus der inneren Reibung, wie sie bei jeder Flüssigkeit stattfindet. Der hauptgrund für den Einsatz von FFs ist meines Wissens nach die Tatsache, dass das Zeug durch den starken Magneten einfach da gehalten wird, wo es sein soll.

@Helmut die Hysteresekurve (Magnetisierungskennlinie) war ja mein Hauptargument für ferrofluide. das Zeug hat eine extrem dünne Hysteresekurve, sodass die Ummagnetisierungsverluste nahezu entfallen.

Zur praktischen verwirklichung hatte ich erstmal 2 Ideen. Die eine ist wie Paul schon erwähnte ein hohler Stator, welcher mit FF gefüllt ist. wobei selbst der Kunststoff noch Esenpartikel enthalten könnte.
Die andere Sache währe es das FF direkt in klassische Statoren einzubringen. Also im einfachsten Fall einen vorhandenen Stator mehrfach durchbohren und das FF z.B. in Ampullen einbringen. zum anderen könnte man die Statoren hohl ausführen. Also oberes und unteres Statorblech normal und die dazwischen ausschneiden um mit FF füllen (wie eine Waffe in ausgeschnittenen Buchseiten). das Ganze müsste natürlich entsprechend verklebt werden.

Aloys Zimmermann

RCLine User

Wohnort: NRW

Beruf: Elektrowickler

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5

Mittwoch, 31. März 2010, 11:37

Totgeburt

Moin

Wer schon mal eine Stator gewickelt hat, mit filigranen Stegen und relativ dickem Draht, stelle sich vor DER wäre jetzt eine Hülle mit Flüssigkeit drin!
Diese hätte zwar keine Wirbelstromverluste zu beklagen, aber einen noch geringeren Querschnitt für das Feld. Die dichte Hülle geht ja noch ab!
Von Feldverstärkung wie bei Dynamoblech weit entfernt (keine Angaben) und kaum händelbar in Modelmotorengrösse.
In einer Glockenankerglocke oder Luftspalltwicklung als Füllmaterial (statt nur Harz) eher vorstellbar .

Gruß Aloys.