Hur beräknar man spänning hos en cykelgenerator?

Översikt

Om du studerar din bild så ser du den U-formade järnkärnan kring magneten som roterar. Järn har väldigt hög permeabilitet vilket innebär att det enkelt magnetiseras av det yttre magnetfältet. Därmed koncentreras det magnetiska flödet till att gå rakt igenom spolen på nedersidan av bilden. Även utan denna U-formade järnkärna (magneto-stator?) hade den roterande magneten fortfarande inducerat en spänning i spolen men den hade varit mycket mindre effektiv. 

Kontenta

Magneten som roterar magnetiserar den U-formade järnkärnan och då denna magnetisering kontinuerligt förändras induceras en spänning i spolen.

Matematisk modell

Principiellt fungerar en magneto på samma sätt som en dynamo i så långt att Faradays lag i sin grundläggande form gäller:

$e =- \dfrac{d\Phi}{dt}$

Alltså, att ett förändrande magnetiskt flöde $\Phi$ inducerar en spänning $e$ som motverkar sin orsak.

Hur detta magnetiska flöde ser ut och beror på tiden är tyvärr inte lika självklart som för dynamo-modellen du åberopade. Sedan kommer det i min mening inte ge dig så mycket att se en formel då den är väldigt beroende av konstruktionen (för vilka det finns oerhört många olika).

Men, den bör se ut något som:

$e = k \omega \sin(\omega t)$

Där alltså $k$ är någon konstant som beror på konstruktionens design (dimensioner och magnetiskt flöde). Läs mer här:

http://www.jim-easterbrook.me.uk/cycling/dynamo_limiter.html

Detta är dock optimala teoretiska förhållanden, se nedan bild:

Spänningen är alltså ofta i verkligheten inte en slät och fin sinusvåg utan snarare en hackig, taggig triangelvåg. Detta beror dock mycket på vilken typ av magneto-generator man använder.

Ebola skrev:

Översikt

Om du studerar din bild så ser du den U-formade järnkärnan kring magneten som roterar. Järn har väldigt hög permeabilitet vilket innebär att det enkelt magnetiseras av det yttre magnetfältet. Därmed koncentreras det magnetiska flödet till att gå rakt igenom spolen på nedersidan av bilden. Även utan denna U-formade järnkärna (magneto-stator?) hade den roterande magneten fortfarande inducerat en spänning i spolen men den hade varit mycket mindre effektiv. 

Kontenta

Magneten som roterar magnetiserar den U-formade järnkärnan och då denna magnetisering kontinuerligt förändras induceras en spänning i spolen.

Matematisk modell

Principiellt fungerar en magneto på samma sätt som en dynamo i så långt att Faradays lag i sin grundläggande form gäller:

$e =- \dfrac{d\Phi}{dt}$

Alltså, att ett förändrande magnetiskt flöde $\Phi$ inducerar en spänning $e$ som motverkar sin orsak.

Hur detta magnetiska flöde ser ut och beror på tiden är tyvärr inte lika självklart som för dynamo-modellen du åberopade. Sedan kommer det i min mening inte ge dig så mycket att se en formel då den är väldigt beroende av konstruktionen (för vilka det finns oerhört många olika).

Men, den bör se ut något som:

$e = k \omega \sin(\omega t)$

Där alltså $k$ är någon konstant som beror på konstruktionens design (dimensioner och magnetiskt flöde). Läs mer här:

http://www.jim-easterbrook.me.uk/cycling/dynamo_limiter.html

Detta är dock optimala teoretiska förhållanden, se nedan bild:

Spänningen är alltså ofta i verkligheten inte en slät och fin sinusvåg utan snarare en hackig, taggig triangelvåg. Detta beror dock mycket på vilken typ av magneto-generator man använder.

Tack för hjälpen!