Spulen für induktive Stromübertragung

[i_make_it]

Eine Spule, die mit ein paar 10 kHz betrieben wird, macht nocht lange keinen Sender. Sie ist dazu viel zu klein. Er wenn die metallische Struktur so bis auf eine Größenordnung an die Wellenlänge herankommt, entsteht eine Raumwelle und die Anordnung wird zum Sender.

Ich habe da so grob im Hinterkopf:
Spule = magnetischer Dipol und
und für die gilt l<λ/10 funktioniert.
Natürlich sollte man mindestens λ/2 bei Sendern und λ/4 bei Empfangsantennen haben um einen Antennengewinn zu haben, aber man kennt das ja das gewünschte Ergebniss findet sich nur ein wenn alle Parameter genau stimmen. Dem Fehler reicht schon ein einziger halbwegs passender Wert.

Da ich mich schon in beiden von mir beschriebenen Situationen befunden habe (Bastler und durch Störung betroffener), und auch meine Selbstbauten kein CE Zeichen haben, weis ich daß das Argument daß der Herd (mit CE Zeichen) doch viel stärker strahlt nicht zählt. In Deutschland müssen Gesetze und Verordnungen nicht logisch oder sinnvoll sein, sie müssen nur irgendwo geschrieben stehen damit man sich damit rumärgern muß.

Wenn man genung Platz hat und es eine ortsfeste Installation ist, kann man sich auch mal mit einem Helmholtz Spulenpaar auseineandersetzen. Da ist zwichen den Spulen zumindest an jedem Ort das Magnetfeld homogen. Bei einem Abstand Tisch zu Zimmerdecke von 1,5m müsste dann allerdings auch der Tisch 3m Durchmesser haben und beide Spulen müssen die selbe Achse haben.

An sonsten mal nach "Saugkreis" suchen: https://de.wikipedia.org/wiki/Saugkreis
Der ist als Empfängerseite genau für solche Energieübertragung gedacht (jeder RFID Tag gat das drin).

[Klebwax]

Ich habe da so grob im Hinterkopf:
Spule = magnetischer Dipol und und für die gilt l<λ/10 funktioniert.

Magnetischer Dipol ist schon richtig, aber der allein erzeugt nur ein Magnetfeld aber keine elektromagnetische Welle. Dieses elektrische Feld ensteht, wenn während einer Schwingung durch die Länge des Leiters und die Lichtgeschwindigkeit eine Potentialdifferenz im Leiter entsteht. Außerdem dürfen die Stellen des Leiters mit unterschiedlichem Potential nicht zu dicht beieinader liegen, das elektrische Feld würde sich sonst aufheben. Es ist dabei egal, ob man mit einem kleinen Schwingkreis und einer großen Antenne oder einer großen Spule arbeitet.

Natürlich sollte man mindestens λ/2 bei Sendern und λ/4 bei Empfangsantennen haben um einen Antennengewinn zu haben, aber man kennt das ja das gewünschte Ergebniss findet sich nur ein wenn alle Parameter genau stimmen. Dem Fehler reicht schon ein einziger halbwegs passender Wert.

Es geht nicht um irgendeinen Gewinn, sondern um das Entstehen einer Welle überhaupt.

Da ich mich schon in beiden von mir beschriebenen Situationen befunden habe (Bastler und durch Störung betroffener), und auch meine Selbstbauten kein CE Zeichen haben, weis ich daß das Argument daß der Herd (mit CE Zeichen) doch viel stärker strahlt nicht zählt. In Deutschland müssen Gesetze und Verordnungen nicht logisch oder sinnvoll sein, sie müssen nur irgendwo geschrieben stehen damit man sich damit rumärgern muß.

Darum geht es nicht. Ein Herd strahlt höchsten Wärme aus. Was aber passieren kann, ist das er das Stromnetz als Antenne nutzt. Es ist ja lang genug. Dagegen helfen relativ einfache Filter an der richtigen Stelle und ein geschickter Aufbau. Und das wird auch nachgemessen.

Drahtlose Energieübertragung basiert rein auf magnetischer Kopplung, im Prinzip ein Trafo mit Luftspulen. EM Wellen kommen da nicht vor. Das gilt enbenso für RFID mit niedrigen Frequenzen.

MfG Klebwax

[i_make_it]

Drahtlose Energieübertragung basiert rein auf magnetischer Kopplung, im Prinzip ein Trafo mit Luftspulen. EM Wellen kommen da nicht vor. Das gilt enbenso für RFID mit niedrigen Frequenzen.

Das lasse ich so jetzt mal nicht stehen.
In der Praxis wird wegen dem geringen Wirkungsgrad von deutlich unter 1% durch die Freiraumdämpfung die Energieübertragung im Fernfeld zwar nur in Sonderfällen (meist bei passiven Telemetrie oder Abhöreinrichtungen) eingesetzt, aber physikalisch und technisch ist die Energieübertragung mit EM halt doch möglich.

Um beim Thema zu bleiben: ausgehend von den Tischtennisbällen, einen passenden Saugskreis in so eine TT-Ball und eine große Luftspule unter den Tisch.
Oder WLAN:
http://www.golem.de/news/energy-harv...06-114493.html

[Cysign]

Das mit dem Router ist ja mal interessant. Dadurch, dass das Teil eh imemr an ist, dürfte der Mehrverbrauch auch in einem ökonomischen Verhältnis zu den drum herum geladenen Geräten stehen. Aber bis sowas dann mal marktreif ist...
Ich denke, als Anfänger bzgl. dieses Themas sollte ich mit sowas nicht rumspielen

[i_make_it]

Das mit dem WLAN ist halt Energieübertragung mit EM, gibt es, aber der Wirkungsgrad ist wie ich oben schon schrieb, mehr als bescheiden. Die Idee kam den Forschern wohl nur, da zum einen in USA deutlich schlechtere EMV und Elektrosmog Verordnungen gelten, und wenn man die Menschen eh schon permanent Mikrowellen aussetzt, kann man ja auch noch ein paar smart Home Sensoren mit betreiben.

Goggle mal die Wellenlänge von Küchenmikrowellen und die von WLAN.
Die Feldstärke ist zwar nicht hoch aber halt oft 7*24 da.
Vom Aufwand ist ÄInduktion auch einfacher und gün stiger zu realisieren.

[Klebwax]

Das lasse ich so jetzt mal nicht stehen.
In der Praxis wird wegen dem geringen Wirkungsgrad von deutlich unter 1% durch die Freiraumdämpfung die Energieübertragung im Fernfeld zwar nur in Sonderfällen (meist bei passiven Telemetrie oder Abhöreinrichtungen) eingesetzt, aber physikalisch und technisch ist die Energieübertragung mit EM halt doch möglich.

Ok, ich hätte besser formulieren sollen "praktische Energieübertragung". Daß man im Nahfeld von großen Rundfunksendern eine Leuchtstofflampe zum Leuchten bringt, ist bekannt. Und mit einem Detektorempfänger und einem empfindlichen Kopfhörer kann ich Radio ohne lokale Energiequelle hören. Praktisch verwendbar ist das, außer beim Detektor, eigentlich nicht.

Die Idee kam den Forschern wohl nur, da zum einen in USA deutlich schlechtere EMV und Elektrosmog Verordnungen gelten ....

Wie kommst du auf dies schmale Brett? Die FCC Regeln sind genauso scharf, wie die in der EU. Und die Grenzwerte sind fast die gleichen, höchstens bei den Eckfrequenzen gibt es kleinere Abweichungen. Die Verwaltungsvorschriften dazu sind wesentlich komplexer und die Strafen in Amerika sind viel höher. Wer eine FCC Zulassung hat, hat technisch CE fast schon fertig.

Aus der WLAN Geschichte wird nichts werden, wie ja auch aus ihrer vorigen Idee "das System Ambient Backscatter" nichts praktisches geworden ist. Die maximalen Sendeleistungen, die bei WLAN erlaubt sind, sind viel zu klein. Da bringt eine Knopfzelle selbst jahrelang mehr.

Aber induktiv geht schon was.



Da ich keinen Tischtennisball zur Hand hatte, ist die Kapsel aus einem Ü-Ei mit auf dem Bild. Auf Grund des Gewichtes ist da auch nicht viel Ferrite mit im Spiel. Zum Experimentieren ist das schon mal eine Basis. Ohne wirklich lange Antenne wird das auch kein Sender. Und wenn man dem Netzfilter in seinem Labornetzteil nicht traut, betreibt man während der Entwicklung den Transmitter mit Batterien oder Akkus.

MfG Klebwax

[i_make_it]

Wie kommst du auf dies schmale Brett? Die FCC Regeln sind genauso scharf, wie die in der EU. Und die Grenzwerte sind fast die gleichen, höchstens bei den Eckfrequenzen gibt es kleinere Abweichungen. Die Verwaltungsvorschriften dazu sind wesentlich komplexer und die Strafen in Amerika sind viel höher. Wer eine FCC Zulassung hat, hat technisch CE fast schon fertig.

Nur aus meiner Erfahrung mit eingeflogenen Netzwerkern aus USA bzw. wenn ich was dort zu tun hatte.
Die wollen alle immer UTP verlegen (ist ja billiger als STP) oder dann gleich alles in Fiber machen wenn es Störungen gibt.
Als AFN noch von Oberursel aus sendete, gabs da so manchen Aha Effekt bei der Infrastrukturverkabelung zwichen UTP mit AFN Störung und STP ohne Störung.
Da mich beruflich nur der bereich Netzwerk verkabelung und Maschinen/Anlagenverkabelung (24VDC bis 400VAC) interessiert, habe ich mir auch nur dort die Unterschiede angesehen. Und die sind halt da. Also entweder hällt sich in Fabriken und Bürogebäuden keiner an die FCC Vorgaben. (alle Komponenten sind ja geprüft, da wird der Gesamtaufbau keine Prüfung und Abnahme mehr brauchen) oder in diesen beiden Bereichen sind die großen Unterschiede.

Das man, auch wenn in den Vorgaben explizit ein TN-S steht, immer prüfen muß ob die Elektriker nicht doch TN-C oder TN-C-S installiert haben, bin ich allerdings auch aus Deutschland gewohnt.
Wobei die Firmen die paar € die sie beim Kupfer eingespaart haben, dann ja zigfach drauflegen wenn sie alles nachbessern dürfen und Pönale wegen Terminüberziehung zahlen dürfen.