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Erste Erfahrungen mit einem Zweiwege - KUNEL - Converter

Started by photonius, 2015 July 01, 11:55:08 am

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photonius

*
2015 July 01, 11:55:08 am
Hier meine ersten Erfahrungen mit einem Zweiwege - KUNEL - Converter:

Ich habe gestern einen Zweiwege - Kunel - Converter fertig gewickelt und vermessen.

Was kam heraus?


Eingang:

Pulsspannung: 14 V

Pulsstrom: 39 A

Reelle Pulsleistung: 546 W

Pulslänge: kleiner 1 Millisekunde


Ausgang:

Lastwiderstand. 10 Ohm

Pulsspannung: 5 V

Pulsstrom: 0,5 A

Pulsleistung: 2,5 W



Effizienz: Reelle Ausgangsleistung/ Reeller Eingangsleistung:

2,5 W / 546 W = 0,0045 = 0,45%

Bei dieser bereits hohen Pulsleistung konnte die Steuerspule im Converter noch nicht den MAGNETISCHEN FLUß vom NEODYMMAGNETEN unterbrechen um die Voraussetzungen für eine mögliche Energie - Convertierung zu schaffen.

Hierfür sind Pulse im Kilowatt - Bereich erforderlich.
Ich könnte das zwar; aber mir ist das Projekt zu aufwendig und meine Meßgeräte sind mir zu schade.
Zu viele von diesen hochwertigen Geräten habe ich bereits früher mit hohen Converter - Spannungen zum Schweigen gebracht.

Den Zweiwege - KUNEL - Converter werde ich z. Z. nicht weiterverfolgen!

Peter

*
#1
2015 July 01, 07:03:27 pm
@Photonius

Danke für deinen Bericht!

aundj

*
#2
2015 July 02, 04:03:28 pm
@   photonius

Danke für die Meldung der Ergebnisse.

Klönntest du das Schaltbild hier einstellen ?

Gruss
"Diejenigen, die entscheiden, sind nicht gewählt. Und diejenigen, die gewählt werden, haben nichts zu entscheiden." Horst Seehofer

photonius

*
#3
2015 July 03, 01:37:55 am
@aunj

Hallo Jürgen,

vielen Dank für das Interesse.

Ich würde Dir gerne Photos und einen Schaltplan schicken; doch ich habe weder eine Digitale Kamara noch einen Scanner.

Mein PC ist hier ein Laptop.

Ich versuche mal den Converter zu beschreiben:

Der Converter ist nicht in den typischen Formen aufgebaut, wie KUNEL das vorschlägt, sondern die MAGNETISCHEN WIDERSTÄNDE sind bei dieser Bauart viel weniger verlustbehaftet.

Der Converter hat drei MAGNETISCHE STEGE.

1. Der magnetische Mittelsteg besteht aus einer Reihenanordnung aus einer großen dicken Magnetscheibe aus Neodym, gefolgt von der gleichgroßen Steuerspule mit Luftkern, wobei der Aktionskanal den Luftkern darstellt.

2. Die beiden äußeren ferro - magnetischen Stege tragen die Energie - Abnehmerspulen, die elektrisch phasenrichtig in Reihe geschaltet sind.

Der Linear - Converter von Kunert hat einen extrem langen Weg durch die magnetisch schlecht leitende Luft  für magnetischen Feldlinien und ist daher in der Energieausbeute nicht hoch. Dieser Aufbau ist magneto - elektrisch günstiger.
Durch die Steuerspule muß nur ein kräftiger Pulsstrom fließen, so daß, kurzzeitig der magnetische Fluß vom Neodymmagneten kurzzeitig unterbrochen wird.

Mein Converter war keinesfalls optimiert.

Viele Grüße von Hans

Peter

*
#4
2015 July 04, 07:38:08 pm
@Photonius
Ehrlich gesagt, kann ich mir deinen Aufbau nicht ganz vorstellen, obwohl ich das Kunel-Patent überflogen habe.
Ich meine, deine Hauptaussage versteht man schon, Du kannst den magnetischen Fluss vom Neodymmagneten nicht unterbrechen, obwohl Du ziemlich viel Pulsleistung verwendest, und Du willst nicht weitergehen, damit deine Geräte nicht beschädigt werden.
Das Problem ist, dass ein Neodymmagnet zu stark ist, um im "harmlosen Bereich" zu bleiben.
Nun, lassen wir das Thema.

Themawechsel:
LançaIV hat an anderer Stelle geschrieben, dass es von Imris ein neues Patent gibt. Mit Imris habe ich mich bis jetzt noch nicht befasst.
Darauf habe ich alle Patente von Imris überflogen. Ein zentrales Element ist bei ihm der "Bandkondensator" oder die "Kapazitive Wicklung"

Patent: DE102008032666A1

http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?CC=DE&NR=102008032666A1&KC=A1&FT=D&ND=&date=20100114&DB=&&locale=en_EP

Wenn man schauen will, "was es in der freien Natur" so gibt, dann wäre es als Hobbyforscher relativ harmlos, mit kapazitiven Wicklungen Versuche zu machen und zu schauen, ob das so funktioniert, wie im Patent beschrieben.
Idee: Scheinleistung in mechanische Leistung umwandeln. Ich glaube, das funktioniert.

Ich habe keine Versuch mit dem MEG gemacht. Derjenige, von dem Du einen Link auf eine französische Website angibst, hat sich mit unzureichenden Messmitteln behelfen müssen, aber sein Vorgehen war prinzipiell richtig. Bei ihm hat das MEG nicht funktioniert. Wenn das funktionieren würde, wüsste man das.

Nachtrag: Vielleicht kann man mit einer kapazitiven Wicklung gemäss Imris ein genügend hoher magnetischer Fluss erzeugen, so dass sich der magnetische Fluss eines schwachen Dauermagneten unterbrechen lässt. (oder eines Elektromagneten, der mit Gleichstrom betrieben wird).









photonius

*
#5
2015 July 05, 01:29:12 am
@Peter

Hallo Peter,

vielen Dank für Deinen Kommentar.

Der ausgehende Fluß vom Neodymmagneten kann nicht mehr über den Eisenweg gehen, wenn die Steuerspule des KUNEL - Converters eine genügend große MAGNETISCHE FLUßDICHTE erzeugt. Der Feldlinien - Rücklauf des Neodym - Magneten erfolgt dann ziemlich abgewinckelt durch die LUft.

Du mußt dir meine Version zum KUNEL - Converter so vorstellen:
Ein rechteckiges Eisenjoch aus dicken Ferritblöcken und in der Mitte befindet sich ein Steg.
In dem Steg sitzt eine große dicke  Neodym - Magnetscheibe. Dann folgt in Reihe ein Luftspalt und weiter in Reihe die Steuerspule.
Auf den Außenschenkeln des Joches befinden sich die beiden Ausgangsspulen, die phasenrichtig in Reihe geschaltet sind.
Das ist alles.

Da ich Kupferdraht für weitere Versuche brauchte, wickelte ich die Außenspulen vom KUNEL - Converter schon wieder ab.
So  ist das beim Entwickeln.

Ich kann bisher nicht sagen; ob der MEG funktionieren könnte?
Beim MEG ist von Bedeutung, das sein ferromagnetischer Kern eine rechteckige Hystereseschleife aufweist und daß ihre eingeschlossene Fläche klein ist.

Mit den Versuchen von Imris und Kapanaze habe ich mich noch nicht befaßt.

Gruß Hans

photonius

*
#6
2015 July 05, 02:06:05 am
@Peter

Das Patent von Dr. Imris Pavel müßte mal auf Funktion getestet werden
Da bräuchten wir einen Motorenentwickler in der Runde.

Gruß Hans

Peter

*
2015 July 05, 07:52:38 pm Last Edit: 2015 July 05, 07:54:49 pm by Peter
@Photonius
Danke für deine Antworten!

An alle:

Ich habe heute versucht, mit LTSPICE das Verhalten einer kapazitiven Wicklung gemäss Patent Dr. Pavel Imris DE102008032666A1 zu simulieren.

Die Wicklungen seien so wie in der Patentschrift DE102008032666A1 auf einem idealen verlustfreien Ferritkern gewickelt.

(LTSPICE ist ein Gratis-Tool: http://www.linear.com/designtools/software/ )

Feststellung: Je nachdem, wie stark die Wicklungen magnetisch gekoppelt sind, ist das Verhalten der Anordnung stark unterschiedlich.
Die Anweisung K1 L1 L2 1 bedeutet eine starke magnetische Kopplung; K1 L1 L2 0 würde keine magnetische Kopplung bedeuten.

Mit einer starken magnetischen Kopplung schwingt sich die Anordnung ein und der Strom ist bei Resonanz am grössten.
Für die Resonanzfrequens gilt die Thomsonsche Formel, wobei ich für L die Summe von L1+L2 eingesetzt habe.

Ohne magnetische Kopplung (in der Simulation K1 L1 L2 0) schaukelt sich die Anordnung auf, der Strom geht gegen Unendlich. Wenn das die Idee von Dr. Pavel Imris ist, dann wird der Wechselstrom durch die Spulenanordnung nur durch den Ohmschen Widerstand und nicht durch die Induktivität begrenzt.

In der Patentschrift steht unter [0010], dass die Selbstinduktion gegen Null geht. Nach meiner Meinung sind die Spulen L1 und L2 auf dem gemeinsamen Eisenkern eng gekoppelt, also  K1 L1 L2 1, aber das Verhalten, das in der Patentschrift beschrieben ist, deutet darauf hin, dass die Spulen nicht magnetisch gekoppelt sind, obwohl sie sich parallel gewickelt nebeneinander auf dem gleichen Eisenkern befinden.
Also wäre K1 L1 L2 0 richtig, aber ich habe nur K1 L1 L2 1 (enge magnetische Kopplung) näher untersucht.

Die Bilder unten zeigen das Schema in LTSPICE, sowie das Resultat der Simulation in der Übersicht und einem Ausschnitt auf Resonanzfrequenz
bei einer engen Kopplung.
Das obere Diagramm zeigt die Eingangsspannung (Sinus, 1Vpp, 3559Hz = Resonanzfrequenz), das untere Diagramm die Summe der Spulenströme über die Zeit.

Wenn sich jemand damit befassen will, ist hier ein Anfang gemacht. Man müsste ein neues Thema eröffnen, aber ich weiss nicht recht, welchen Titel wählen und wie man ein neues Thema eröffnet.

photonius

*
2015 July 06, 12:58:23 am Last Edit: 2015 July 06, 01:05:08 am by photonius
@Peter

Wenn die Spule aus einer Zweidrahtleitung gewickelt wurde, so liegt der Kopplungsgrad nahe 1.

Für Resonanz gilt:

1/ (2 X 3,14 X f X (C1 + C2 + Spulenkapazität zwischen beiden Adern))= 2 X 3,14 X f X ((L1 X L2)/(L1 + L2))

In diesem Fall bleibt nur ein Ohmscher Widerstand R zurück.




 

Peter

*
#9
2015 July 06, 08:23:26 am
@Photonius
Gegeben:
C1=C2=100nF
L1=L2=10mH

Parallelschaltung:
C=200nF
L=5mH (Danke, wusste ich nicht, sollte mich schämen, stimmt aber)

Resonanzfrequenz mit L,C: 5033Hz (statt wie bei mir 3559Hz). Der Bequemlichkeit halber:  http://home.arcor.de/wetec/rechner/cskreis.htm

Also habe ich in LTSPICE die Schaltung der "kapazitiven Wicklung" mit 5033Hz simulieren lassen.

1) Bild unten linke Spalte zeigt die Simulation der kapazitiven Wicklung bei Kopplungsfaktor 1:
Resultat: Nach dem Einschwingen nur minimaler Gesamtstrom.

2) Bild unten mittlere Spalte zeigt die Simulation der kapazitiven Wicklung bei Kopplungsfaktor 0:
Resultat: Nach dem Einschwingen ein grosser Strom.
Eigentlich erwarte ich bei einem Seriewiderstand der Spulen von 0.1Ohm einen viel höheren Strom, aber hier ist etwas in LTSPICE noch falsch eingestellt. Will ich jetzt nicht untersuchen.

3) Bild unten rechte Spalte zeigt die Simulation eines LC Kreises mit L=5mH C=200nF
Resutat: Nach dem Einschwingen der Strom, entsprechend 2)

Der Seriewiderstand der Spulen ist in allen 3 Smulationen auf 0.1 Ohm eingestellt, die Quelle hat 0 Ohm Seriewiderstand.

Diskussion:
Wir sind uns einig, dass die Kopplung bei dieser Anordnung 1 ist.
Aber bei der Kopplung 1 ist der Gesamtstrom in der Simulation viel kleiner, als er sein sollte.
Die Einschwingvorgänge sind wohl durch die numerische Simulation gegeben.
Das Berechnen der Resonanzfrequenz durch Parallelschaltung von L und C stimmt in der Simulation nur dann, wenn die
Wicklungen nicht gekoppelt sind

Ich habe bei LTSPICE gegügend Erfahrung, um zu wissen, dass das mit der Kopplung richtig funktioniert.
Ich habe gestern herumgespielt mit der Simulation und das Strom-Maximum bei Kopplung=1 und Fres = 3559Hz gefunden, was L=20mH und C=100nF entspricht, statt wie zu erwarten wäre mit L=5mH und C=200nF.

Quintessenz: Um zu sehen, was Sache ist, kommt man um praktische Versuche nicht herum.
Die Simulation zeigt einfach, dass die Kopplung einen wesentlichen (und unerwarteten) Einfluss auf das Resultat hat.






Peter

*
#10
2015 July 06, 08:24:39 am
Hier die Grafik

photonius

*
2015 July 06, 12:31:23 pm Last Edit: 2015 July 06, 12:34:53 pm by photonius
@Peter

Nein, schämen mußt Du Dich nicht!

Wenn die beiden Induktivitäten eng miteinander verkoppelt sind und ihre magnetischen Felder in Gegenphase sind, so geht die resultierende Induktivität gegen "0".
Bei dem Wicklungssinn ist das aber nicht der Fall. Hier wird sich eine resultierende Induktivität einstellen; also ein positiver induktiver Widerstand.
Zusammen mit dem negativen Blindwiderstand der Gesamtkapazität ist der Blindwiderstand der Schaltung im Resonanzfall dann "0" und das ohmsche R bleibt übrig.

Viel Freude mit der Schaltung!

LançaIV

*
2015 July 07, 01:14:02 pm Last Edit: 2015 July 07, 04:39:13 pm by LançaIV
photonius," Pulse im KW-Bereich ",sowas tut meiner "imaginaeren Geldboerse" echt weh,
denn Pulsgeneratoren dieser Hoehe kosten eine halbe Ewigkeit !

Von Dr.Imris erstem Generator ausgehend,erste KVA 11 Kg und folgende 3,5Kg/KVA und einem Kg Produktionspreis in Hoehe von 32 Euros/KVA kommt dann der Aufpreis des Pulsgenerators hinzu,welcher wohl mindestens nochmal,wenn nicht doppelt,den Toroid-Grundpreis insgesamt auf mindestens 500 Euros/KVA (bei 10 KVA ) dann Verkaufspreis hochhieven wuerde !

500 Euros zu 5% und 10 Jaehriger AfA ergibt zwar weniger als 1 Eurocent/KWh,
ist aber trotzdem fuer die "emerging market"-Laender und deren Bewohner zu hoch ,die Geraeteinvestition !
Fuer industrielle non-stop Nutzer natuerlich eine Loesung !

Was technisch moeglich ist,interessiert mich nur,wenn es auch zu marktwirtschaftlichen Konditionen
herstellbar ist,bei nun Strompreisgestehungskostenminimum von aktuell als Beispiel :
2 US$Cents/KWh Windkraft .

Transformatoren als Netztransformatoren sind netz-gefuehrt,bei variabler Performance -nun als autonom wirkende "MEGs" - wird dann schon kuenstliche Intelligenz in Form von Software benoetigt um den/die Verbraucher bei No-/Partial-/Full Load Konditionen die jeweils benoetigte Energie zuzufuehren !
Da ist es dementsprechend so zu entwickeln,wie es Dick Fradella an seinem "variable speed/voltage/Frequency" Generator die Programmierung aufweist.

Ohne Software-Fuehrung ist so ein MEG maximal fuer Heizwecke und Licht als Magnetkraftverstaerker nuetzlich,fuer rotorische Verbraucher ist dann wieder ein "variable speed drive"-Kontrollsystem notwendig,in der WP-Branche "Inverter" genannt  !

MfG
      OCWL

photonius

*
#13
2015 July 07, 02:40:47 pm
LancaIV

Geräte zur Erzeugung hoher Pulsleistungen sind nicht für wenig Geld zu konstruieren.
Die passiven und aktiven Bauelemente müssen hochspannungs - und hochstromfest sein.
Sämtliche Leiterbahnen müssen auch die hohen Ströme fließen lassen können; andernfalls erhitzen diese sich und löten die Bauelemente aus. Das habe ich schon erlebt.

Vor Jahrzehnten ist mir mal ein hochkapazitiver Kondensator explodiert. Zum Glück flogen seine Einzelteile an den Personen in der Nähe vorbei.

Es gibt für die Raumzeit - Energie - Wandler gewiß bessere Lösungen.




Peter

*
#14
2015 July 07, 07:22:25 pm
Meine Haltung zu Overunity:

Wenn es weltweit ein einziges Gerät gibt, das 1 Nanojoule Freie Energie erzeugt, dann ist mein Wissensbedarf gedeckt. Ich will nämlich nur wissen, ob OU möglich ist.

Warum: Ich konnte Grundlagenforscher der Physik als Laie über Jahre hinaus bei Ihrer Arbeit beobachten und habe den Verdacht, dass nur sehr wenige "frei" - gegen die allgemein anerkannten Gesetze  - forschen können.

Andere hier wollen von einem OU-Gerät mindestens mehr als einige Prozent Überschussenergie, sonst befassen sie sich nicht damit.

@LançaIV:
Was hat es eigentlich mit diesem Dr. Pavel Imris auf sich? Um was geht es da eigentlich, was er macht? Sie erwähnen ihn ab und zu.

Ich habe festgestellt, dass das alles H02K3-Patente sind, bis auf das mit der Kapazitiven Wicklung.