Elektrostatischer Motor?

[Monger]

Kann mir jemand mal erklären wie das geht?
http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/elektrostatisch-forscher-entwickeln-neuartigen-elektromotor-a-991518.html

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Weil ich peils grad nicht. Okay, zwei Platten werden elektrostatisch aufgeladen. Aber woher kommt die Bewegung? Muss nicht zumindest eine Scheibe mal angeschubst werden, um die restlichen in Bewegung zu setzen?

[Mosher]

Man darf sich hier vom Begriff "elektrostatisch" nicht verwirren lassen.

Verantwortlich für die Drehbewegung sind tatsächlich elektrostatische Kräfte, die zu einem Zeitpunkt x wirken, aber die Platten werden natürlich nicht einfach einmalig mit Gleichstrom aufgeladen.
Meine Vermutung: Die speisende Wechselspannung erzeugt auf den statischen Platten eine Ladungsverteilung, die die drehbaren Platten möglichst gleichförmig (sinusförmig) rotieren lässt.

[Lokadamus]

Meine Vermutung: Die speisende Wechselspannung erzeugt auf den statischen Platten eine Ladungsverteilung, die die drehbaren Platten möglichst gleichförmig (sinusförmig) rotieren lässt.Das dürfte auch schon das ganze Geheimnis sein. In einem magnetischen Feld sind die Sachen klar definiert, bei elektrostatisch wechseln sie bis es passt. Der Motor springt an und dreht die Umdrehungen hoch, die Statik wird angepasst und drückt/ schiebt die Magneten weiter. Dadurch ensteht der Effekt wie bei einem statischen Elektromotor.

Alles nur geraten. :)

[kasir]

Ich hab mal die Whitepaper (http://www.c-motive.com/our-technology-products/) angefordert, mal gucken, ob ich die bekomme. Ganz so easy wird das nicht sein, man müsste imo vor allem die Frequenz wissen um abschätzen zu können, welche Effekte überhaupt in Frage kommen.

[Mosher]

Letztlich muss ja irgendwie ein Kraftvektor tangential zur Drehbewegung resultieren.

Zu einem Zeitpunkt x muss also eine bestimmte Ladungsverteilung auf beiden Platten herrschen.
Zum Zeitpunkt x + delta_x dann eben die nächste.

Klar ist das viel zu einfach dargestellt, aber ein ähnlicher Gedankengang dürfte als Berechnungsgrundlage hergehalten haben.

[Maorga]

Na im Endeffekt induziert er durch ein Wechselfeld Spannung in die Plattenkondensatoren. Irgendwie jetzt nix spannendes.

[Mosher]

Das Wirkprinzip ist hier die Influenz und keine Induktion.

D.h. die Ladung auf der einen Platte verschiebt und beeinflusst (Influenz) damit die Ladung auf der anderen Platte.

Lädt man zB die eine Platte positiv (auf der Oberfläche befinden sich positive Ladungsträger), so werden sich auf der gegenüberliegenden Platte negative Ladungsträger auf der Oberfläche sammeln.Diese Ladungen ziehen sich gegenseitig an (Kraftvektor), schaffen es aber wegen des nichtleitenden Mediums zwischen den Platten nicht, sich zu rekombinieren. Das ist das Wirkprinzip eines Plattenkondensators.

Bei dieser kontaktlosen Maschine vermutlich ich eben, dass die Ladungsverhältnisse auf den Platten so generiert werden, dass eben eine bestimmte resultierende Kraft wirkt, aus der wiederum die Drehbewegung entsteht.

Induktion ist etwas anderes. Dort wird durch das magnetische Wechselfeld einer Stromdurchflossenen Spule oder Leiterschleife eine elektrische Spannung in eine andere Spule oder Leiterschleife induziert.

[ux-3]

Wenn ich den Clip richtig verstanden habe, dann wird die Scheibe durch einen Motor getrieben und es wird gezeigt, dass normalerweise kein Kontakt besteht: 4:22

[Konami]

Äh ja, eine Sache die hier noch nicht explizit geklärt wurde ist, dass das Teil selbst natürlich kein Motor ist, sondern nur ein Koppler zwischen rotierenden und statischen Teilen. Ein Plattenkondensator. Wenn ich das richtig sehe, ist das einzige relevante Gesetz hier C = epsilon0 * A/d...

[Demirug]

So wie ich das Video verstehe geht es hier nicht um eine neue Möglichkeit aus elektrischer Energie eine Drehbewegung zu erzeugen. Es geht darum wie man elektrische Energie zwischen einem festen und einem drehenden Teil übertragen kann. Das Verfahren selbst ist wohl auch nicht neu die Innovation hier scheint zu sein das man die beiden Platten nun dichter zusammen bringen kann was eine verbesserte Effizienz bedeutet. Ein solcher Motor würde wie ein ganz normaler Motor funktionieren nur das man die Bürsten und den Abnehmerring durch solche Scheiben ersetzt die die Energie dann kontaktlos zum Rotor übertragen.

[Monger]

...Ein solcher Motor würde wie ein ganz normaler Motor funktionieren nur das man die Bürsten und den Abnehmerring durch solche Scheiben ersetzt die die Energie dann kontaktlos zum Rotor übertragen.
Ich finde, dazu passt die Aussage nicht im Video dass dieses Verfahren im Gegensatz zum klassischen Elektromotor keine Kupferspule braucht. Die Kupferspule wird aber normalerweise eben auch nicht zur Kraftübertragung genutzt, sondern eben als Antrieb.

Im Artikel wird auch gesagt, dass der Entwickler auch besonders den umgekehrten Fall im Blick hat, also als Generator Strom zu erzeugen.

[Demirug]

Ich finde, dazu passt die Aussage nicht im Video dass dieses Verfahren im Gegensatz zum klassischen Elektromotor keine Kupferspule braucht. Die Kupferspule wird aber normalerweise eben auch nicht zur Kraftübertragung genutzt, sondern eben als Antrieb.

Im Artikel wird auch gesagt, dass der Entwickler auch besonders den umgekehrten Fall im Blick hat, also als Generator Strom zu erzeugen.

Ich habe da nur gehört das man die Kupferbürsten nicht mehr braucht und die Scheiben auch aus billigerem Material sein können. Bei einem Generator hat man ja auch das Problem das man die im Rotor entstehende Energie abführen muss. Entsprechend funktioniert eine solche Kontaktlose Übertragung dort auch.

Das Video ist ja auch mit "Power Coupler" überschrieben und nicht mit Motor. Und die schematische Zeichnung in dem Video zeigt IMHO auch ganz klar das man an den drehenden Scheiben die elektrische Energie wieder abgreift.

[anddill]

Jupp, Spiegel hats einfach mal verkackt. Das ist ein Ersatz um die Kohlebürsten bei fremderregten Motoren oder Generatoren loszuwerden.
Also ein Trick um Strom auf den Rotor zu bekommen. Könnte zB. bei Windkraftanlagen relevant werden. Die haben ja keine Kohlebürsten, sondern ein mit teuren Neodymmagneten erzeugtes MAgnetfeld. Ua. um den Wartungsaufwand zu senken. Mit dieser Technik könnte man die Kosten senken ohne den Wartungsaufwand zu erhöhen.

[Avalox]

Könnte zB. bei Windkraftanlagen relevant werden. Die haben ja keine Kohlebürsten, sondern ein mit teuren Neodymmagneten erzeugtes MAgnetfeld.


Absolut. Vor kurzen war zu lesen, dass in einer einzigen Windkraftanlage metrische Tonnen Neodym und Dysprosium stecken. Also seltene Erden.
Unglaubliche Mengen.

[Maorga]

Aber man braucht dazu eine sehr hohe Frequenz und einen sehr kleinen Luftspalt. Für Wartungsfrei halte ich es nicht, weil es ist ja noch der Isolator zwischen den Scheiben. Mit all zu hoher Spannung kann es ja auch nicht betrieben werden. Ich bezweifle, dass es 'effektiver' als ein Bürstengenerator ist oder ein Generator mit Eigenerregung.

[anddill]

Klar brauchst Du eine Elektronik die eine hohe Frequenz erzeugt. Und im Motor musst Du dann wieder DC draus machen. Effektiver ist es auf keinen Fall als Dauermagnete oder Bürsten, die irgendwo bei 99,9% Effizienz liegen - solange sie nicht abgeschliffen sind.
Wartungsfrei ist es schon, zwischen den Scheiben bildet sich ein Luftpolster, sobald sie laufen. Das einzige was die verschleißt wäre Betrieb mit Unterdrehzahl oder ständiger Start-Stopp Betrieb mit langsamer Rampe.

[robbitop]

Also ein Trick um Strom auf den Rotor zu bekommen. Könnte zB. bei Windkraftanlagen relevant werden. Die haben ja keine Kohlebürsten, sondern ein mit teuren Neodymmagneten erzeugtes MAgnetfeld. Ua. um den Wartungsaufwand zu senken. Mit dieser Technik könnte man die Kosten senken ohne den Wartungsaufwand zu erhöhen.
Falsch. Der größte Anteil der Windenergieanlagen nutzt doppelt gespeiste Asynchronmaschinen. Dort kommen dann Schleifringe mit Kohlebürsten zum Einsatz.
Die Dinger sind praktisch "Verschleißteile" und werden bei den regelmäßigen Wartungen mitgetauscht. Das sind keine großen Kostentreiber.

Auch (die in Deutschland bekanntesten) Anlagen von Enercon benötigen Kohlebürsten. Sie nutzen einen vielpoligen fremderregten Synchrongenerator.

Im Prinzip brauchst du in der Windkraft nur bei permananent erregten Synchrongeneratoren seltene Erden.

Und auch dann hängt die Menge davon ab, ob sie direkt angetrieben ist (große Vielpolmaschine) oder über ein Getriebe (kleiner und weniger Pole).

Letzteres braucht dann auch nur ein Bruchteil an Magnetmaterial.

[Avalox]

Und auch dann hängt die Menge davon ab, ob sie direkt angetrieben ist (große Vielpolmaschine) oder über ein Getriebe (kleiner und weniger Pole).

Letzteres braucht dann auch nur ein Bruchteil an Magnetmaterial.

Ich hatte gelesen, dass getriebelose Anlagen inzwischen der Stand der Dinge sind, bei neuen Installationen?

[Monger]

Das Video ist ja auch mit "Power Coupler" überschrieben und nicht mit Motor.
Okay, klingt plausibel. Hätte mich auch überrascht wenn aus dem nichts mal ein alternativer elektrischer Antrieb springen würde.

Ich hab mal in den Titel dezent ein Fragezeichen ergänzt, weil der SPON Artikel ist ja wohl wirklich missverständlich.

[kasir]

Hab ich auch Missverständen, die Paper sind ziemlich langweilig.

[Eisenoxid]

Ich hatte gelesen, dass getriebelose Anlagen inzwischen der Stand der Dinge sind, bei neuen Installationen?
Kommt drauf an. Getriebelose Anlagen sind teurer, da sehr hohe Drehmomente bei den Generatoren benötigt werden, womit diese entsprechend groß, teuer und schwer ausfallen. Dafür fallen natürlich die Wartung des Getriebes, und die Reibungsverluste der Übersetzung weg.