Yildiz Magnetmotor

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Uatu
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12.03.2019, 16:57

Assistant Professor Jorge L. Duarte von der Technischen Universität Eindhoven tritt seit vielen Jahren als Unterstützer des Yildiz Magnetmotors auf, und hat in diesem Rahmen auch eine Reihe von Papers veröffentlicht, darunter "Modeling the Yildiz Motor revisited" (pdf) vom 22.07.2018. In diesem Paper beschreibt Duarte ein relativ einfaches Modell auf der Basis von Quasi-Permanentmagneten, das nach seinen Berechnungen einen Energieüberschuss liefert. Im Fazit des Papers schreibt Duarte:
But it remains a valid research question: can the proposed model be of some value for the synthesis of working prototypes, or is there something fundamentally wrong with it?

Letzteres trifft zu. Der angebliche Energieüberschuss beruht auf einem Fehler, den Asterix, Rudi und ich inzwischen eindeutig nachweisen konnten. Eine von Asterix geschriebene Simulation liefert mit diesem Fehler genau die gleichen Ergebnisse wie im Paper von Duarte (was zeigt, dass die Modellierung übereinstimmt), und ohne diesen Fehler -- wie zu erwarten war -- keinen Energieüberschuss mehr.

Das betrachtete Modell ist anhand des Papers nicht ganz einfach nachzuvollziehen, weshalb ich dazu die folgende Grafik erstellt habe:

Duarte_2018_Model.png
Duarte_2018_Model.png (30.33 KiB) 1864 mal betrachtet

Zur Simulation von Permanentmagneten verwendet Duarte idealisierte (widerstandsfreie) Ringströme, was ein übliches Verfahren für diesen Zweck ist. Das Magnetfeld eines solchen Ringstroms entspricht im wesentlichen dem eines Permanentmagneten. Das Modell beinhaltet einen fest angebrachten "primären" Stator-Ringstrom, und einen beweglichen "sekundären" Rotor-Ringstrom. Das Besondere an diesem Modell ist, dass der Rotor sich nicht nur dreht, sondern sich zusätzlich synchron zur Drehung auch axial ("seitlich") bewegt.

Für seine Betrachtungen verwendet Duarte ein kartesisches Koordinatensystem. Etwas unüblich verwendet er dabei x als vertikale Achse, y als horizontale Achse, und z als Tiefenachse. Bei einigen von Duarte gewählten Bezeichnern besteht Verwechslungsgefahr: Bitte darauf achten, RP und rP, und RS und rS auseinanderzuhalten. Der Ursprung des Koordinatensystems liegt im Zentrum des in der xy-Ebene liegenden Stator-Ringstroms. Die y-Achse verläuft parallel zur Achse des Rotors.

Der Stator-Ringstrom hat den Radius RP von 5 mm, und der Rotor-Ringstrom hat den Radius RS von ebenfalls 5 mm. Die Rotor-Achse hat den radialen Abstand rP von 30 mm vom Stator-Ringstrom und der Radius des Rotors rS beträgt 25 mm. Im Stator-Ringstrom fliesst der konstante Strom IP von -1 A und im Rotor-Ringstrom der konstante Strom IS von 1 A.

In der Ruheposition des Rotors mit dem Drehwinkel ϕ = 0 (der in der obigen Grafik dargestellt ist) hat das Zentrum des Rotor-Ringstroms den axialen ("seitlichen") Abstand A0 von 9,5 mm vom Zentrum des Stator-Ringstroms. Von dieser Position aus oszilliert der Rotor axial synchron zur Drehung um die Strecke AS von 17 mm in beide Richtungen. Aus AS > A0 folgt, dass sich der Rotor während seiner axialen Bewegung am Stator-Ringstrom vorbei bewegt.

Nochmal eine Zusammenfassung der Parameter:

Duarte_2018_Parameter.png
Duarte_2018_Parameter.png (52.11 KiB) 1864 mal betrachtet

Für die dynamische Position des Zentrums des Rotor-Ringstroms ergibt sich daraus:

xC = rS * sin ϕ
yC = A0 + AS * sin θ, wobei: θ ≡ ϕ
zC = rS * cos ϕ - rP

Zur Berechnung der Kraft zwischen den beiden Ringströmen verwendet Duarte ein Verfahren aus dem folgenden Paper, das er meinem Eindruck nach weitgehend als "Black Box" übernommen hat: "Magnetic Force Between Inclined Circular Loops (Lorentz Approach)" (pdf) von 2012 (Autoren: S. Babic und C. Akyel von der Ecole Polytechnique in Montreal, Kanada).

Dieses Verfahren liefert die Komponenten der Kraft als: Fx, Fy, Fz. Da eine Kraftwirkung auf den Rotor nur tangential und axial möglich ist, berechnet Duarte aus diesen Komponenten eine Zerlegung in eine eine radiale (Fr), eine tangentiale (Fϕ), und eine axiale Komponente (die unverändert Fy entspricht):

Fr = Fx * sin ϕ + Fz * cos ϕ
Fϕ = Fx * cos ϕ - Fz * sin ϕ
Fy = Fy

Die radiale Kraftkomponente hat aufgrund der mechanischen Gegebenheiten keine effektiven Auswirkungen, und ist daher nicht relevant. Für die tangentiale (Fϕ) und die axiale (Fy) Kraftkomponente ergeben sich bei Duarte die folgenden Verläufe:

Duarte_2018_Kraefte.png
Duarte_2018_Kraefte.png (45.7 KiB) 1864 mal betrachtet

Da der Gesamtaufbau durch die zusätzliche axiale Bewegung des Rotors nicht mehr symmetrisch ist, ist die Asymmetrie der Kraftverläufe an sich nicht erstaunlich.

Die Energie, die einem Differentialschritt der Drehbewegung des Rotors entspricht, lässt sich aus der tangentialen Kraftkomponente Fϕ über das Drehmoment berechnen:

𝛿Qϕ = Fϕ * rS * 𝛿ϕ

Die Energie, die einem Differentialschritt der axialen Bewegung des Rotors entspricht, lässt sich aus der axialen Kraftkomponente Fy berechnen:

𝛿Qy = Fy * 𝛿y = Fy * AS * cos ϕ * 𝛿ϕ

Integrieren über eine Umdrehung ergibt jeweils:

Qϕ = ∫[0..2π] Fϕ * rS

Qy = ∫[0..2π] Fy * AS * cos ϕ dϕ

Für die differentiellen Energien ergeben sich bei Duarte daraus die folgenden Verläufe:

Duarte_2018_Energien.png
Duarte_2018_Energien.png (52.79 KiB) 1864 mal betrachtet

Bereits der Anschein lässt vermuten, dass in der Grafik der positive Anteil der Gesamtenergie QΣ den negativen Anteil übersteigt. Konkret berechnet Duarte folgende Energiesummen für eine Umdrehung:

Qϕ = -0,7420 nJ
Qy = 1,0131 nJ
QΣ = 0,2711 nJ

Die Energiesumme der Drehbewegung des Rotors ist also negativ, die der axialen Bewegung positiv. Dagegen wäre nichts einzuwenden, solange die Gesamtsumme Null ergäbe. Bei Duarte ist die Gesamtsumme allerdings deutlich positiv, d.h. seiner Ansicht nach ergibt sich ein Energieüberschuss.

Duarte's Berechnungen nach diesem Modell sind korrekt, und konnten von uns auch genau nachvollzogen werden. Das Modell selbst enthält allerdings einen entscheidenden Fehler, der sich am besten anhand eines im Verhältnis zum Radius des Rotors vergrösserten Ringstroms zeigen lässt:

Duarte_2018_Rotor_Kraefte.png
Duarte_2018_Rotor_Kraefte.png (42.81 KiB) 1864 mal betrachtet

Duarte addiert alle am Rotor-Ringstrom angreifenden Einzelkräfte, und betrachtet das Zentrum des Ringstroms (Punkt Z) als Angriffspunkt der resultierenden Gesamtkraft am Rotor. Das ist ist äquivalent dazu, als ob alle am Ringstrom angreifenden Einzelkräfte direkt an Punkt Z angreifen würden. Z.B. die an Punkt A des Ringstroms angreifende Kraft F würde bei Duarte so behandelt, als ob es sich um die Kraft F' handeln würde. Tatsächlich wirkt die Kraft F aber so auf den Rotor, als ob Punkt A über den Hebel r1 mit der Rotorachse verbunden wäre (die Hebelkombination A -> Z -> Rotorachse ist äquivalent zu einem Hebel r1).

Um das durch die Kraft F auf den Rotor ausgeübte Drehmoment zu bestimmen, muss sie in eine tangentiale Komponente Ft und eine radiale Komponente Fr zerlegt werden. Nur die tangentiale Komponente beschleunigt oder bremst die Drehung des Rotors. Im gezeigten Beispiel hat F eine wesentliche tangentiale Komponente Ft, die bei Duarte völlig verloren geht, da F' nur eine radiale und keine tangentiale Komponente hat. Das Drehmoment, das die Kraft F auf den Rotor ausübt (im gezeigten Beispiel bremsend), fehlt in Duarte's Berechnungen. Auch der umgekehrte Fall tritt auf. Z.B. liefert die Zerlegung einer rein radialen Kraft an Punkt A (entsprechend Fr) bezogen auf Punkt Z eine tangentiale Komponente, die überhaupt nicht existiert. In Duarte's Berechnungen ergibt sich in diesem Fall ein Phantom-Drehmoment aus einer nicht existierenden Kraftkomponente.  Ausserdem wirkt eine Kraft an Punkt A mit einem etwas anderen (längeren) effektiven Hebel -- entsprechend dem Längenunterschied zwischen r1 und r0 -- auf den Rotor als eine Kraft an Punkt Z. Auch dieser Effekt wird bei Duarte nicht berücksichtigt.

Bei einer Simulation, die die Kräfte am Rotor-Ringstrom korrekt berücksichtigt, verschwindet auf wundersame Weise der Energieüberschuss, und die Energiebilanz ergibt Null. ;)
asterix
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12.03.2019, 21:37

Zuerst ein kurzes Vorwort.
Nachdem die Betrügerei mit Magnetmotoren seit Jahrzehnten in ständiger Wiederholung mit großem Erfolg praktiziert wird, jetzt auch noch eine Simulation mit angeblichem Überschuss im Netz gestreut wird und mit der Simulation im Rahmen diverser dubioser Geschäftspraktiken geworben wird, ist eine Überprüfung wieder einmal überfällig. Insbesondere auch, weil aktuell wieder gehäuft offensichtliche Betrüger mit Magnetmotoren im Netz unterwegs sind. Mit immer dreisteren Zirkusnummern über die Funktionsnachweise einem technisch unversiertem Publikum vorgegaukelt werden. Weltweit organisierte Bauernfängerei, bei der die Masse der selektierbaren Zielgruppe hauptsächlich von der über die neuen Medien erreichbaren Masse an potentiellen Opfern abhängt. Ein rein statistisches Verfahren, bei dem die Maximierung der Zielgruppe über ein paar leere Versprechungen erfolgt. Meist noch gepaart mit einem Feindbild. Angeheizt von skrupellosen Moderatoren die sich daran bereichern gern gelesenen Schwachsinn zu verbreiten. Ungeprüft und unabhängig von der Wahrheit. Oft im Bewusstsein der Verbreitung von Lügen. Manchmal sind es die eigenen Lügen die sie verbreiten. Immer voll im Griff, die Zensurmöglichkeiten in den Kommentarbereichen. Ein rasant gewachsener Markt. Das Netz macht leider auch so etwas möglich.

Jetzt zum System.
Ausgangsbasis ist eine stationäre Stromschleife im Koordinatenursprung eines rechtshändigen Koordinatensystems. Im den Punkt (-rP,yC,0) dreht sich im Abstand rS eine weitere Stromschleife um eine zur y-Achse parallelen Achse. Der Rotor oszilliert zusätzlich in y-Richtung.

Bild1.gif
Bild1.gif (34.73 KiB) 1844 mal betrachtet

Das System lässt sich eigentlich relativ einfach über Vektoren beschreiben. Eine Beschreibung über Vektoren hat insbesondere den Vorteil, dass der sonst erforderliche Verhau über Winkelfunktionen überflüssig wird. Die Wahrscheinlichkeit einen Fehler einzubringen sinkt dadurch drastisch. Außerdem sind ggf. eingebrachte Fehler einfacher zu lokalisieren, weil ein über Vektoren beschriebenes System deutlich leichter zu überschauen ist.


Zuerst die Position der Längenelemente zur stationären Schleife im Koordinatenursprung.

Bild2.gif
Bild2.gif (25.77 KiB) 1844 mal betrachtet

Die Stromschleife selbst wird durch (1) beschrieben. Bei der Iteration wird die Schleife in n gerade Teilstücke dlp zerlegt, für die dann mit (3) der aus dem Strom resultierende Anteil des Magnetfeldes an einem entfernten Punkt errechnet wird. Aus der Summe der Iterationen bei einem Schleifenumlauf ergibt sich dann das gesamte Magnetfeld am entfernten Punkt. Vektor und Entfernung von jedem Punkt an der Schleife zu einem beliebigen Punkt im Koordinatensystem lässt sich über (4) bestimmen. Bei der numerischen Iteration im Programm wird einmal links herum und einmal rechts herum iteriert. Symmetriebetreffende Ungenauigkeiten werden dadurch schon bei einer relativ kleinen Anzahl von Iterationsschritten weitgehend vermieden.


Als nächstes kommt die rotierende Stromschleife dran. Die Beschreibung erfolgt auf die gleiche Weise wie bei der stationären Stromschleife. Allerdings nicht vom Koordinatenursprung aus, sondern von der Lagerung aus.

Bild3.gif
Bild3.gif (23 KiB) 1844 mal betrachtet

Jedes Längenelement dreht sich mit dem Rotor um eine zur y-Achse parallelen Achse Die Lagerung befindet sich bei Protor(0,ys,-rp). Die Lage eines Punktes zur Stromschleife, vom Koordinatenursprung aus gesehen, lässt sich mit (7) bestimmen.

Bild4.gif
Bild4.gif (27.43 KiB) 1844 mal betrachtet

Jeder Punkt der rotierenden Stromschleife sieht etwas von dem Magnetfeld zu jedem Punkt der stationären Stromschleife, was dann zu einer Kraft (9) zwischen den Punkten der Stromschleifen führt. Die Kraft am jeweiligen Längenelement dls wird über den Kraftarm rdlS ≠ rS auf die Achse übertragen und führt zu dem Drehmoment (8).

Die Energien sind wie folgt berechnet:

Bild5.gif
Bild5.gif (18.39 KiB) 1844 mal betrachtet

Die Umrechnung von J/dphi in die in den Kurven dargestellten J/rad erfolgt über den Faktor steps/(2*.PI)


Für die differenziellen Energieanteile ergeben sich dann folgende Kurven:

diff_Energien.gif
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In der Summe ist die Energie dann nach jedem Umlauf wieder auf 0.

sum_diff_Energien.gif
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Kein Überschuss.

In den Anlagen die Beschreibung der Simulation als PDF und die Quellprogramm als NetBeans-Projekt.


schleifensimulation.pdf
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JavaSchleifenSimulation_1_0.zip
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Das ist meine persönliche Meinung dazu. Basierend auf einer nach bestem Wissen und Gewissen recherchierten Faktenlage.
luke
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18.03.2019, 07:13

Sehr geehrte Damen und Herren,

   Vielen Dank für die korrigierten Berechnungen. Ein Versuch der Modellierung von Magnetmotoren (auch der Yildiz Motor) finden Sie in diesem link zu einem IOSR paper, das ich letzten Juni geschrieben habe: http://www.iosrjournals.org/iosr-jap/pa ... ion-1.html. Daraufhin basierend hat Jorge über das paper von Babic auch die analytische Berechnung durchgeführt. Wie Sie richtig zeigten, hat er mit seiner Methode die Maxwell-Stresstensor Methode approximiert.
  Ich prüfe zur Zeit mit COMSOL, ob meine ausgeführten FE Berechnungen korrekt sind. Ich kann in diesem Zusammenhang auch darauf hinweisen, dass ich mit der gleichen Methode ein magnetisches Federsystem (nur eine 1D Feder, keine 2D Feder) modelliert und auch validiert habe. (Meine Doktorarbeit über nichtresonante rotatorische Energy Harvester wird zur Zeit begutachtet.) Ich halte Sie darüber gerne auf dem Laufenden.

Grüsse,

L. Kurmann
asterix
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18.03.2019, 15:00

@Luke Zuerst einmal, willkommen im Forum.
 
Ein Versuch der Modellierung von Magnetmotoren (auch der Yildiz Motor) finden Sie in diesem link zu einem IOSR paper, das ich letzten Juni geschrieben habe:
Soweit ich gesehen habe, besteht das Papier was die Ergebnisse angeht hauptsächlich aus Behauptungen.

Das  angebliche Patent taucht immer wieder auf.
Ein Arbeitsbeispiel für einen vorhandenen Magnetmotor wird vorgestellt (der berühmte patentierte Yildiz -Permanentmagnetmotor [1]).
Google Übersetzung http://www.iosrjournals.org/iosr-jap/pa ... 015778.pdf
Magnetmotore sind massenweise im Netz zu finden. Damit wird schon seit Jahrzehnten betrogen. Und es versteht sich von selbst, dass es für einen Betrüger ohne echten Funktionsnachweis in der EU -anders als in etlichen anderen Ländern- praktisch unmöglich sein dürfte einen solchen erfolgreich zu patentieren. Wo ist denn ein erteiltes EU-Patent zu einem Selbstläufer von Yildiz zu finden? Ich bin da nicht fündig geworden. H. Prof. Duarte hätte die Funktion sicher gerne bestätigt, wenn Yildiz dort mehr als die übliche zirkusreife Nummer abgezogen hätte. Ich denke die Vermarktung des Wunders gegen Vorauszahlung vor 3 Jahren
Googleübersetzung web.archive.org/web/20150205202743/http:...mhturk.com/news.html
29. November 2014
ÖFFENTLICHE AUSSCHREIBUNG
Pläne für das Jahr 2015 die Produktion des Yildiz Magnetmotor
In den letzten Jahren haben wir die Verbesserung der Magnetmotor.
Wir sind nun in den Prozess der Perfektionierung der Prototypen des Motors, um die Produktion einer begrenzten Anzahl von Motoren zu starten.
Die Herstellung von magnetischen Drehgeräte für den Leistungsbereich von bis zu 5 kVA wird am 1. Januar 2015 beginnen.
Diese erste Ausgabe des Motors werden die Kunden bereit sind, im Beta-Test teilnehmen verkauft werden.
Die erste Serie des Motors wird für den Kauf im zweiten Quartal des Jahres 2015 zur Verfügung stehen.
Technische Vorbereitungen für die Leistungsbereiche von über 5 kVA sind derzeit im Gange. Nach der notwendigen gesetzlichen Bestimmungen in Kraft treten, wird die Serienproduktion dieser Leistungsbereichen auch zu beginnen.
Vorerst werden 2 Arten von Produkten freigesetzt werden:
1 - Elektrische Stromerzeuger
2 - Drehmomentgeneratoren im Bereich von Drehzahlen
Zunächst werden insgesamt 2.000 Einheiten von 5 kVA (220 Volt, 25 Ampere) elektrische Energie Stromerzeuger freigegeben werden.
Der Umsatz wird bei Vorbestellungen erfolgen.
Der Preis für eine 5 kVA Stromgenerator ist 15.100 € + MwSt. Beta-Tester (Erste 2.000 Motoren) haben 10% Rabatt.
Die Kunden können für Pre-Order gelten, Füllen Bewerbungsformular. Anmeldeformular herunterladen.
Um unseren Kunden, deren Vorbestellungen werden bestätigt, senden wir:
1 - Bestellformular
2 - NDA
3 - Bürgschaftsvertrag
Die Kunden werden die Dokumente ausfüllen und senden sie an HMSB A.Ş.
Kunden, deren Anträge sie bestätigt, wird 5.100 € + MwSt auf das Bankkonto HMSB A.Ş. ist zu hinterlegen und schicken Sie die Empfangsbestätigung an info@hmsbturk.com
Die Rechnung wird an die Adressen der ersten 2.000 Erhalt Eigentümer geschickt werden.
Unsere Kunden werden den Restbetrag von 10.000 € + MwSt auf das Bankkonto HMSB A.Ş. ist zu hinterlegen, bis 15. März 2015.
Die Produkte werden bis Ende März 2015 ausgeliefert werden.
Alle unsere Kunden haben das Widerrufsrecht und Rückgaberecht.
Alle Bedingungen sind in Einzelheiten enthalten, die in den Dokumenten.
Ab heute die Zentren der Verteilung sind die Türkei, Italien und Deutschland. Andere Länder werden Vertriebsgesellschaften gewährt werden, wie gut.
Der Hauptsitz befindet sich in der Türkei. Alle Lieferungen an die Großhändler aus İzmir, Türkei durchgeführt werden.
Über Geschäftsbedingungen des Händlers für andere Länder finden Sie auf unserer Website unter www.hmsbturk.com und füllen Sie das Kontaktformular aus.
Für die Produktion Lizenzen und Händler, können Sie uns in der gleichen Weise zu kontaktieren.
Muammer Yildiz
HMSB Manyetik Enerji Makine ve İmalatı Danışmanlık A.Ş.
Magnetische Energie-Maschine Produktion und Beratung

 und die Nummer die Yildiz derzeit offensichtlich mit GAIA abzieht -ziemlich konform zu der Nummer die GAIA recht erfolgreich mit ROSCH zusammen abgezogen hat- sprechen da eine leicht verständliche Sprache. Und dass man so ein Comeback erfolgreich fahren kann, das hat kürzlich erst Keshe ziemlich eindrucksvoll mit dem Verkauf von Drahtverhau in der Dose bewiesen. Etliche andere sich ständig wiederholende Betrügereien zeigen das auch.

Meine Englischkenntnisse sind leider nicht so besonders. Aber wenn ich das richtig interpretiere behaupten Sie in dem Papier für die folgende Konstellation aus 3 kreisförmig angeordneten stationären Magneten (blau) und 3 sich auf einem Kreis  bewegenden Magneten (grün) bezüglich des Rotors ein unsymetrisches Drehmoment für einen Winkel zwischen -PI und PI. Der Rotor oszilliert auch hier zusätzlich noch auf der z-Achse. Im Prinzip die gleiche Situation wie bei der Konstellation von Prof. Duarte, nur in dem Fall in 3-facher Ausfertigung auf einer Achse.

m_anord.gif
m_anord.gif (16.2 KiB) 1714 mal betrachtet

drehmomente.gif
drehmomente.gif (42.78 KiB) 1714 mal betrachtet


Das Drehmoment ist laut Grafik in der Summe offensichtlich positiv. Das würde dazu führen, dass die Anordnung sich von selbst antreibt, spätestens wenn sie einmal angestoßen wurde. Wenn ich da was falsches geschrieben hab, dann bitte korrigieren.

 
Zuletzt geändert von asterix am 19.03.2019, 15:11, insgesamt 1-mal geändert.
Das ist meine persönliche Meinung dazu. Basierend auf einer nach bestem Wissen und Gewissen recherchierten Faktenlage.
Uatu
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19.03.2019, 07:05

@luke: Hallo Herr Kurmann, die Ähnlichkeit Ihrer Ergebnisse zu denen von Dr. Duarte legt die Annahme nahe, dass in Ihrem Paper die gleiche prinzipielle Ursache dem anscheinenden Energieüberschuss zugrundeliegt. Diese Ansicht hat auch Dr. Duarte in einer Email mir gegenüber letzte Woche geäussert. Dazu aus Ihrem Paper die Gleichungen (1) und (2):
F = ∫[δΩ]n σ dS
τ = r × F

Das interpretiere ich so, dass Sie zunächst über das Spannungstensor-Oberflächenintegral die Gesamtkraft auf den Rotor-Permanentmagneten berechnen, und anschliessend über das Kreuzprodukt mit dem vom Betrag her konstanten Radiusvektor (bezogen auf die Rotorachse) das Drehmoment berechnen. Korrigieren Sie mich bitte, falls davon etwas nicht zutreffen sollte.

In diesem Fall tritt im Prinzip das gleiche Problem auf, das in den Eingangsbeiträgen dieses Threads beschrieben ist. Diese Kraftberechnung kann z.B. bei einer Kraft, die senkrecht an der Stirnseite des Permanentmagneten angreift, nicht unterscheiden, ob dies an der Aussenkante oder in der Mitte geschieht. Auf das tatsächliche Drehmoment wirkt sich das aber merklich aus.
luke
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20.03.2019, 11:45

Werte Herren,

   besten Dank für die Antworten. Das Vorgehen zur Berechnung des Drehmomentes ist über das FE Werkzeug so berechnet.

   Wie asterix richtig erwähnt hat, ist es prinzipiell die gleiche Situation wie beim paper von Jorge Duarte. Die sich ergebende Drehmomentkurve in meinem erwähnten IOSR paper, Abbildung 2a und 3a konnte ich in einem abgeschlossenen Projekt auch validieren (die Genauigkeit besser <10% - was in diesem paper nicht erwähnt wurde). Es handelt sich bei dieser Veröffentlichung um ein Modellierungsexperiment, wie ich auch ganz klar schrieb. Interessant auf jeden Fall ist die Tatsache, dass sich zwei in sich gekoppelte Mathieu DGLs ergeben und dabei auch ein autoparametrischer Resonator entsteht. Diese Drehmoment- und Kraft-Kurven werden in Kürze auch validiert (in verschiedenen Konfigurationen (auch mit SDoF Federsystemen). Halte Sie gerne darüber auch auf dem Laufenden.

Mit besten Grüssen,

L. Kurmann

PS: Ein sehr interessantes paper zur Berechnung der Gesamtkräften und Drehmomentsignalen von mag. Systemen wurde auch hier schon erwähnt (L.H. de Medeiros, siehe auch Beilage). Dies ist eine sehr brennende Forschungsfrage!

PPS: Ich finde dieses Forum gut, erlaube auch zu erwähnen, dass es meiner Ansicht aber doch wichtig ist, auch solche Versuche phänomenologisch Anzugehen. (Sind wirklich alle diese Ingenieure, Forscher und Erfinder, die sich damit beschäftigt haben so dumm und naiv oder kann es tatsächlich auch funktionieren?) Lassen wir uns aber nicht in ein Lager drängen, dass es so oder so ist und lassen wir doch auch andere Meinungen zu - bis wir es wissen. Ich werde meine Ergebnisse im Herbst publizieren, so oder so.
 
Dateianhänge
1999_Medeiros_DistributionForcesPM.pdf
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Uatu
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20.03.2019, 11:58

@luke:

luke hat geschrieben:
20.03.2019, 11:45
Das Vorgehen zur Berechnung des Drehmomentes ist über das FE Werkzeug so berechnet.

Falls mit "so berechnet" ein vom Betrag her konstanter Radiusvektor gemeint ist, stimmt das Drehmoment nicht mit den tatsächlichen physikalischen Verhältnissen überein. Tatsächlich wirkt jeder Punkt des Rotor-Permanentmagneten mit einem anderen Hebel auf den Rotor, der für die korrekte Drehmomentberechnung berücksichtigt werden muss. Eine Berechnung der Gesamtkraft auf den Rotor-Permanentmagneten mit einer anschliessenden Drehmomentberechnung führt auf ein falsches Ergebnis (genau wie es für das Ringstrom-Modell in den Eingangsbeiträgen dieses Threads erläutert ist).

Andernfalls erläutern Sie bitte, wie "so berechnet" zu verstehen ist.
asterix
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20.03.2019, 13:05

Asterix schrieb:
Das Drehmoment ist laut Grafik in der Summe offensichtlich positiv. Das würde dazu führen, dass die Anordnung sich von selbst antreibt, spätestens wenn sie einmal angestoßen wurde. Wenn ich da was falsches geschrieben hab, dann bitte korrigieren.

Luke schrieb:
Wie asterix richtig erwähnt hat, ist es prinzipiell die gleiche Situation wie beim paper von Jorge Duarte. Die sich ergebende Drehmomentkurve in meinem erwähnten IOSR paper, Abbildung 2a und 3a konnte ich in einem abgeschlossenen Projekt auch validieren (die Genauigkeit besser <10% -
Soll das jetzt heißen, dass die Anordnung sich selbst antreibt oder dass wie bei Jorge Duarte die vermeintliche Zusatzenergie durch einen Fehler in Ihrer Ausarbeitung verursacht wird?

Und was verstehen Sie unter Validierung? Prof. Jorge Duarte hat auch im ersten Anlauf Zusatzenergie validiert. Allerdings in einem wissenschaftlich gestalteten Paper, über das man im Anschluss tatsächlich etwas verifizieren oder auch widerlegen konnte. Und die fehlerhaft ausgewiesene Zusatzenergie konnte nur dadurch widerlegt werden. 

Was ich auch noch vermisse, ist ein Link zu dem angeblich erteilten Patent von Muammer Yildiz auf einen  Magnetmotor von dem Sie ja in Ihrem Paper schreiben. Ich kann beim besten Willen keines dazu finden.
Das ist meine persönliche Meinung dazu. Basierend auf einer nach bestem Wissen und Gewissen recherchierten Faktenlage.
asterix
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13.04.2019, 15:38

Luke verweigert anscheinend eine Antwort auf die an Ihn gestellten Fragen. Ich denke aber, es ist offensichtlich, dass in seiner Ausarbeitung der gleiche Fehler vorliegt, wie in den Ausarbeitungen von H. Duarte. Bei Almy war es schon zu lesen, die Ausarbeitung von H. Duarte die noch auf der Hochschulseite verfügbar ist, wurde inzwischen mit einem Korrektureintag versehen:
Addendum
After peer review, the answer to the research question as formulated in
the Conclusion of [1]:
”Can the proposed model be of some value for the synthesis of working prototypes, or is there something fundamentally wrong with it?”
is that the latter is true.
The reasons why is that the torque created by the current loops has to
be calculated incrementally, together with the incremental forces, and not
afterwards by assuming the total force concentrated in the geometric center
of the loops.
However, COMSOL Multiphysics, the software that was used for validation of results through FEM calculations [2], brings about equivalent result
as in [1]. Apparently this simulation package makes a similar approach of
placing magnetic forces on the PM center of mass for calculating torques.
Therefore, the proposed design method has serious unresolved restrictions. And a new question arises: which modifications are necessary to be
introduced in the multi-physics software in order to obtain reliable results?
J.L. Duarte
Eindhoven, March 15th, 2019
https://pure.tue.nl/ws/portalfiles/port ... lls_v5.pdf

Google Übersetzung:
Nachtrag
Nach dem Peer Review die Antwort auf die Forschungsfrage, wie in formuliert die Schlussfolgerung von [1]:
"Kann das vorgeschlagene Modell für die Synthese von Prototypen von Nutzen sein, oder ist etwas grundlegend daran falsch?"
ist das letztere wahr ist.
Der Grund dafür ist, dass das von den Stromschleifen erzeugte Drehmoment zu haben ist inkrementell berechnet werden, zusammen mit den inkrementellen Kräften, und nicht Anschließend wird angenommen, dass die Gesamtkraft im geometrischen Zentrum konzentriert ist
der Schleifen.
Gleiches Ergebnis bringt jedoch COMSOL Multiphysics, die Software, die zur Validierung von Ergebnissen durch FEM-Berechnungen verwendet wurde [2]
wie in [1]. Anscheinend macht dieses Simulationspaket einen ähnlichen Ansatz von Aufbringen von Magnetkräften auf den PM-Schwerpunkt zur Berechnung von Drehmomenten. Daher weist das vorgeschlagene Entwurfsverfahren gravierende ungelöste Einschränkungen auf. Und es stellt sich eine neue Frage: Welche Modifikationen sind notwendig? in der Multi-Physik-Software eingeführt, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen?
J. L. Duarte
Eindhoven, 15. März 2019
Ich denke, mit COMSOL lassen sich solche Probleme nur über sehr umständliche Verfahren lösen. Die Lösung über Java ist da deutlich einfacher und dazu noch durchgängig mit kostenloser Software zu realisieren.   

Auf den einschlägigen Seiten die mit dem Papier geworben haben, werden Fehler und Korrektur wie gewohnt nicht publiziert. Möglichst viele  Seitenbesucher sollen offensichtlich in dem alten Glauben belassen werden. So lässt sich wie gewohnt eine einseitig und auch noch falsch informierte Zielgruppe separieren.

Was das angebliche EU-Patent für einen Magnetmotor von H. Yildiz angeht, auf einen Magnetmotor hat er in Wirklichkeit überhaupt keines. Da wird lediglich an einigen Stellen im Netz der Glaube dran gestreut. Um in der EU ein Patent auf einen selbstlaufenden Magnetmotor zu bekommen muss man erst einmal einen haben. Es genügt nicht, den Glauben daran zu streuen.
Das ist meine persönliche Meinung dazu. Basierend auf einer nach bestem Wissen und Gewissen recherchierten Faktenlage.
asterix
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05.05.2019, 10:12

Prof. Duarte hat den Fehlervermerk in einer neuen Publikation nicht mehr drin. Die Fehler hat er allerdings nicht entfernt. Es sind nach wie vor die Auswertungen drin, die auf falschen Berechnungen basieren. So wie es aussieht, sind da sogar noch mehr Fehler als der oben nachgewiesene drin. Aber dazu später mehr.

Versteht sich von selbst, dass mit dem Papier auf diversen Seiten wieder fleißig geködert wird.

.
Das ist meine persönliche Meinung dazu. Basierend auf einer nach bestem Wissen und Gewissen recherchierten Faktenlage.
asterix
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20.05.2019, 11:52

Jetzt noch die andere Anordnung ( https://pure.tue.nl/ws/portalfiles/port ... ls_vB2.pdf ).

Die Anordnung besteht im einfachsten Fall aus zwei drehbar gelagerten Achsen mit den starr angebrachten Kraftarmen r1 und r2 auf denen sich jeweils eine oder mehrere starr befestigte Stromschleifen befinden. Der Kraftarm in P1 rotiert rechts herum. Der Kraftarm in P2 rotiert links herum. Der Abstand der Achsen ergibt sich aus r1+r2+ γ. γ ist dabei der Spalt zwischen den beiden Schleifen. Die Drehpunkte sind über Zahnräder 1:1 miteinander gekoppelt ( Δ φ2=- Δ φ1). Für die eigene Simulation wird das grüne Koordinatensystem benutzt. Simuliert wird zunächst der einfachste Fall mit jeweils einer Stromschleife am jeweiligen Kraftarm.

Abb_1.gif
Abb_1.gif (39.66 KiB) 866 mal betrachtet
 
Die Anordnung wird wieder über Vektoren beschrieben. Das geht relativ einfach.

Zuerst die Beschreibung der linken Schleife.
 
Abb_2.gif
Abb_2.gif (21.07 KiB) 866 mal betrachtet

Das Längenelement dl2 dreht sich mit dem Kraftarm r2 um die y-Achse. Die Fixierung von r2 befindet sich bei P2(0,0,0)

Dann die rechte Schleife von der Achse aus gesehen.

Abb_3.gif
Abb_3.gif (29.01 KiB) 866 mal betrachtet
  
s_simu_2s_rot.pdf
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Das Längenelement dreht sich mit dem Kraftarm r1 um eine zur y-Achse parallelen Achse. Die Fixierung von r1 befindet sich bei P1(r1+r2+γ,0,0)

Zur Berechnung der Flussdichten nach Biot-Savart braucht man dann noch die jeweilige Entfernung zwischen den Elementen dl1 und dl2 und deren Lage zueinander.
 
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Abb_4.gif (39.12 KiB) 866 mal betrachtet

Jetzt können die differentiellen Drehmomente zur linken Schleife bestimmt werden.

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Abb_5.gif (23.55 KiB) 866 mal betrachtet
 

Das Gleiche noch für die rechte Seite.
Zur Berechnung der Flussdichten nach Biot-Savart wieder die jeweilige Entfernung zwischen den Elementen dl1 und dl2 und deren Lage zueinander.

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Abb_6.gif (37.47 KiB) 866 mal betrachtet
 

Und die differentiellen Drehmomente zur rechten Schleife.
 
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Abb_7.gif (25 KiB) 866 mal betrachtet

Das Gesamtdrehmoment ergibt sich wegen der 1:1 Kopplung über 2 Zahnräder aus der Summe der Drehmomente. Dabei muss wegen der Übersetzung ein Drehmoment bei der Aufsummierung negiert werden.

Der ganze Formalismus muss dann nur noch in ein Programm gepackt werden.

Die Quellprogramm sind wie üblich als NetBeans-Projekt in der Anlage beigefügt. Die Herleitung der im Programm verwendeten Formeln ist auch in der pdf dokumentiert.

Jetzt einmal schauen, mit welchen Parametern in der Duarte-Simulation simuliert wurde.

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Abb_8.gif (120.23 KiB) 866 mal betrachtet
Quelle: Duarte_EssayMagWindMills_vB2.pdf

Fig. 6 zeigt laut Duarte-Papier das resultierende asymmetrische Drehmoment einer " prime-mover cell", die mit nur einem Magneten pro Rotor unter Berücksichtigung der Parameter in Tabelle I.

Auffallend ist, dass TABELLE II bei einer Schleife ein positives mittleres Drehmoment von 1.274 mNm ausweist. Man sieht auch in Fig. 6 dass die zwischen der Kurve und der x-Achse  eingeschlossene negative Fläche kleiner ist, als die entsprechend eingeschlossene positive Fläche. Die Anordnung müsste sich also von selbst drehen.  

Der Rotor enthält in der ersten Simulation nur ein PM (Permanentmagnet bzw. Dauermagnet).

 
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Abb_9.gif (23.38 KiB) 866 mal betrachtet
   Prime-mover cell
Quelle: Duarte_EssayMagWindMills_vB2.pdf


 
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Abb_10.gif (10.78 KiB) 866 mal betrachtet
PM
Quelle: Duarte_EssayMagWindMills_vB2.pdf

Für den Luftspalt ergibt sich hl+gamma0+hl=1.50 mm +1.0 mm +1.50 mm =4.0mm.
Der linke Rotor ist mit einem Radius von r02=30mm angegeben.
Der rechte Rotor ist mit einem Radius von r01=21mm angegeben.
Die Schleifenradien R1 und R2 sind mit 5mm angegeben.
Der Winkelversatz phi0 beträgt konstant -5°.
Die Schleifenströme betragen laut Tabelle jeweils 880A.
 
Abb_11.gif
Abb_11.gif (54.64 KiB) 866 mal betrachtet

Einmal abgesehen davon, dass da ganz andere Werte herauskommen, ist das Summendrehmoment und damit auch das mittlere Drehmoment eindeutig 0. Die Werte weichen derart von der Duarte-Simulation ab, dass sie sich nicht alleine aus dem Fehler in der Drehmomentberechnung erklären lassen. Für alle Fälle habe ich noch einen Messaufbau erstellt, um die Ausgaben der Java-Simulation zu plausibilisieren. Da stimmen Praxis und Theorie ziemlich gut überein. Aufbau und Ergebnisse kommen noch in einem späteren Post.

Da kommt definitiv kein Überschuss raus!

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Zuletzt geändert von asterix am 20.05.2019, 20:31, insgesamt 1-mal geändert.
Das ist meine persönliche Meinung dazu. Basierend auf einer nach bestem Wissen und Gewissen recherchierten Faktenlage.
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Rudi
Beiträge: 133
Registriert: 24.05.2018, 06:54

20.05.2019, 19:02

Das ist eine schöne Herleitung, Glückwunsch Asterix. Da bin ich schon ein wenig neidisch :clap:
Kontrollieren muss ich das ja nicht, kommt ja raus, was man erwarten sollte :mrgreen:
asterix
Beiträge: 208
Registriert: 23.05.2018, 08:24

20.05.2019, 20:42

Danke für die Blumen. Aber wir haben inzwischen ja beide lange genug geübt.

Kontrollieren muss ich das ja nicht, kommt ja raus, was man erwarten sollte Bild
Ich bin mir aber ziemlich sicher, dass Prof. Duarte und luke da ziemlich genau drüberschauen werden. Die sind ja offensichtlich der Meinung, dass da was anderes rauskommen muss.
Das ist meine persönliche Meinung dazu. Basierend auf einer nach bestem Wissen und Gewissen recherchierten Faktenlage.
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