125er Roller auf Elektroantrieb umbauen?


williathome

Neues Mitglied
07.06.2006
12
0
#1
Hallo,
ich habe viele Fragen zu einem geplanten Roller Umbau.
Es ist ein 125er Leonardo von Aprilia mit original 9KW. Der TÜV trägt mir bis zu dieser Leistung einen Elektoantrieb ein.
Ich denke an eine Reichweite von ca. 70km. Bei 90kmh hätte man ca.1000Umin des Hinterrades. Eine Untersetzung bis zu 4:1 ist einfach zu machen.
Meine erste und wichtigste Frage ist: lohnt sich das überhaupt? Vielleicht hat ja jemand (oder kennt jemand) so einen Umbau schon gemacht.
Mir ist schon klar das ein neuer Roller viel billiger ist, aber ich möchte es nicht übertreiben mit den Kosten.

Willi
 

Jens Schacherl

Aktives Mitglied
30.03.2004
1.067
0
#2
Hallo Willi,

in Deutschland ist mir niemand mit so einem Umbau bekannt, also könntest Du noch echtes Pioniertum beweisen ;-).

Im EVAlbum gibt es jede Menge umgebaute Motorräder zu sehen, aber relativ wenige Roller.
Vielleicht ist dieser Umbau für dich interessant: http://www.austinev.org/evalbum/626.
Allerdings war die Italvel Day schon vorher ein Elektroroller, und Philippe hat "nur" einen anderen Motor + Akkus eingebaut.

Bei Deinen Anforderungen an Reichweite und Höchstgeschwindigkeit kommst Du mit Bleiakkus nicht hin, da muß NiCd oder was besseres her (und dann kanns teuer werden).
Zum Vergleich: der Der Link wurde entfernt (404). hat mit einer 3.75kWh-NiMH-Batterie eine Reichweite von 100km, aber das nur bei 40 km/h Schnitt!

Würde mich sehr interessieren wie Dein Projekt weitergeht, bitte halt uns auf dem Laufenden :spos::D.
Vielleicht solltest Du spezielle Fragen auch noch im passenden Forum von http://www.elweb.de stellen.

Gruß Jens
 
J

Jaromir

Guest
#3
ELEKTRICKÝ SKÚTR S ASYNCHRONNÍM MOTOREM



Dalibor Červinka, Pavel Vorel





Abstrakt:

Příspěvek je věnován konstrukci vět¨ího elektrického skútru s nízkonapěťovým asynchronním pohonem. Shrnuje základní dosahované elektrické a mechanické parametry. Skútr byl konstruován s vyu¸itím zku¨eností z předchozí konstrukce elektrického kola. Pozornost je věnována provedení mechanické konstrukce skútru - zvlá¨tě začlenění baterií, měniče, motoru a uspořádání převodových mechanismů. Dále je popsáno mechanické ovládání elektronických regulačních prvků pohonu tj. plynu a rekuperační brzdy. V příspěvku je ře¨ena otázka volby počtu pólů, typové velikosti a napěťově – kmitočtových poměrů pou¸itého asynchronního stroje. Pozornost je věnována elektrickým parametrům silového obvodu trojfázového střídače s tranzistory MOS-FET a také základním parametrům digitálních řídicích obvodů střídače. Ty realizují řízení momentu motoru při optimalizaci účinnosti systému střídač + motor v ¨irokém rozsahu otáček a momentu. Část příspěvku je věnována dosahovaným u¸ivatelským parametrům stroje a zku¨enostem s jeho provozem. Je nastíněno srovnání s přede¨lou konstrukcí elektrického kola. V závěru jsou rekapitulovány hlavní nedostatky dosavadní konstrukce a jsou popsány tendence dal¨ího vývoje.



Klíčová slova:

rám, odpru¸ení, tlumení, motor, převodovka, ozubený řemen, trakční akumulátory, střídač, sinusová pulsní ¨ířková modulace, mikroprocesor, čítač, účinnost, asynchronní stroj, rekuperace, br¸dění

1. Úvod

Moderní tranzistory MOS-FET s nízkým odporem v sepnutém stavu umo¸ňují konstruovat výkonové střídače pro synchronní a asynchronní nízkonapěťové regulované pohony vhodné k trakčním účelům. Tím jsou vytlačovány dosud dominující stejnosměrné pohony se svými klasickými problémy komutace (jiskření, ¸ivotnost kartáčů a ztráty třením komutátoru).

Hlavní výhodou asynchronního trakčního motoru oproti stejnosměrnému je absence ztrát třením komutátoru. Ty jsou toti¸ v případě motoru na malé napětí a velký proud značné díky velké nutné plo¨e a přítlačné síle kartáčů. Je pravda, ¸e účinnost moderního stejnosměrného stroje s permanentním buzením s magnety ze vzácných zemin je vy¨¨í ne¸ účinnost asynchronního motoru s podobným jmenovitým momentem. Toto v¨ak platí pouze při jmenovitém zatí¸ení motoru, kdy jsou ztráty třením komutátoru relativně nevýznamné, nikoli v¨ak při malých zatě¸ovacích momentech (jízda z kopce či po rovině).

Cílem popisovaného projektu bylo zkonstruovat elektrický skútr pou¸itelný pro místní dopravu předev¨ím v městském provozu. Prvotní realizovanou variantou bylo elektrické kolo. Výkon pohonu kola byl volen tak, aby bylo mo¸no bez ¨lapání dosáhnout na rovině rychlosti cca 40km/h a stoupavosti cca 12%. Kapacita baterií umo¸ňuje průměrný dojezd cca 45km. Základem konstrukce bylo horské kolo bez odpru¸ení. Hmotnost pohonu (zejména baterií) je značná, co¸ způsobuje ¨patné jízdní vlastnosti stroje. Proto bylo přikročeno ke stavbě nové varianty s odpru¸eným skútrovým rámem. Srovnání parametrů obou strojů je uvedeno v kap. 8.

2. Základní popis skútru

Stroj je vestavěn do klasického skútrového rámu z ocelových trubek a je vybaven plastovou kapotá¸í. Ovládání stroje bylo vyře¨eno tak, aby se shodovalo s ovládáním bě¸ného benzínového skútru. Je tedy pou¸ita pouze jednorychlostní převodovka (tj. bez mo¸nosti řazení). Pohon se ovládá plynovou rukojetí. Odli¨ností je pouze přítomnost no¸ní rekuperační brzdy, která doplňuje konvenční brzdy ovládané páčkami na řídítkách. Celkový pohled na skútr je na obr. 1.

Zadní kolo je letmo upevněno na blok obsahující převody a asynchronní motor. V ose zadního kola je umístěna převodovka. Ta je spojena s motorem pomocí ozubeného řemenu. Celý blok je kyvně ulo¸en v rámu a odpru¸en jednou pru¸icí a tlumicí jednotkou. V prostoru za sedlem je umístěn třífázový střídač včetně ve¨keré řídicí elektroniky. Pou¸itý algoritmus řízení vy¸aduje informaci o aktuálních otáčkách motoru. V prostoru ventilátoru motoru je proto indukční snímač otáček.

Skútr je napájen z baterie 48V/40Ah. Ta je sestavena ze čtyř trakčních akumulátorů VARTA 12V/40Ah. Dva jsou umístěny pod sedlem, dal¨í dva pak na podlá¸ce mezi chodidly řidiče.



Obr. 1 Celkový pohled na skútr



Aby bylo mo¸no skútr vybavit bě¸nými spotřebiči na 12V (světla, blinkry, klakson aj.), je pro napájení palubní sítě a řídicí elektroniky měniče pou¸it spínaný zdroj 48V/12V. Ten je tvořen sni¸ujícím měničem s regulačními obvody. Je schopen dodávat proud cca 15A. Toto ře¨ení zamezuje nerovnoměrnému vybíjení baterií, ke kterému by docházelo v případě napojení palubní sítě přímo na jeden z akumulátorů 12V. Zdroj je umístěn vpředu, na přístupném místě pod přední kapotou, viz. obr. 2.

V tomto prostoru je také umístěno zařízení umo¸ňující ovládaní potenciometrů plynu
a rekuperační brzdy pomocí lanovodů od plynové rukojeti a no¸ního brzdového pedálu. Nastavením potenciometrů se řídí kmitočet pomocného oscilátoru. Na základě velikosti tohoto kmitočtu získává mikroprocesor v řídicích obvodech střídače informaci o po¸adovaném momentu včetně znaménka, tj. včetně informace, je-li po¸adován pohon či rekuperační br¸dění.



Obr. 2 Detail zdroje 48V/12V a mechaniky ovládání plynu



3. Elektromotor a jeho parametry

Pro pohon byl pou¸it klasický třífázový asynchronní motor s kotvou nakrátko. Volba počtu pólů plyne z následujících faktů:

* Velikost motoru závisí na jmenovitém momentu, nikoliv výkonu.

* Určitého výkonu lze při daném jmenovitém momentu dosáhnout změnou otáček, tj. změnou frekvence (při zachování sycení). Při mo¸nosti měnit kmitočet odpadá tedy zdánlivá výhoda vět¨ího výkonu stroje s men¨ím počtem pólů.

* Počet pólů nemá teoreticky vliv na poměr velikosti motoru ku jmenovitému momentu. V praxi s rostoucím počtem pólů moment poněkud roste (zvlá¨tě rozdíl mezi dvou- a čtyřpólovkou), a to díky lep¨ímu vyu¸ití magnetického obvodu statoru.

* Rostoucí počet pólů při daném stejném výkonu a momentu znamená růst kmitočtu při stejném sycení. To představuje nárůst ztrát v ¸eleze statoru.

Na základě uvedených skutečností byl pro daný účel vybrán jako optimální čtyřpólový stroj. V konstrukci byl pou¸it bě¸ný prodávaný síťový čtyřpólový stroj, jen¸ byl převinut. Kvůli nízké po¸adované hmotnosti byl pou¸it malý stroj s relativně malým maximálním momentem M = 5,2 N.m tj. s malým typovým výkonem P při činnosti se síťovým kmitočtem fs = 50 Hz. Ten činí pouze 750 W – při jmenovitých otáčkách nas = 1380 ot./min. Uvedené parametry platí pro zapojení do hvězdy tj. při amplitudě fázového napětí (napětí na cívce) Umax = 230 . Ö2 V = 325 V. Jmenovitá elektrická skluzová frekvence odpovídající fs a nas je 4Hz.

Zvý¨ení výkonu z původních 750 W na zvolenou novou velikost P’ = 1800 W bez jakéhokoli proudového přetí¸ení bylo dosa¸eno zvý¨ením jmenovitých otáček. Nově po¸adované jmenovité otáčky jsou:

(1)

Při zachování skluzového kmitočtu tomu odpovídá nový synchronní kmitočet
fs´ = 114Hz. Stejnosměrné napájecí napětí měniče (napětí meziobvodu) UD je 48 V, s uva¸ováním různých napěťových úbytků a poklesu napětí při vybíjení akumulátoru lze počítat s hodnotou cca 43V. Pou¸itím vhodné metody vytváření PWM je maximální dosa¸itelná amplituda 1. harmonické sdru¸eného napětí rovná UD. Při této nové amplitudě a novém jmenovitém synchronním kmitočtu je nyní maximum časového integrálu statorového napětí motoru k-krát men¨í, ne¸ při standardním provozu na síť. Při zamý¨leném zapojení do trojúhelníku bude k:

(2)

Proto bylo třeba zmen¨it rovně¸ 17-krát počet závitů statorových vinutí pro dosa¸ení stejného sycení (tj. i momentu) jako v původním motoru. K tomu potřebná amplituda magnetizačního proudu se přitom zvý¨í také 17-krát. Pro dosa¸ení tého¸ momentu bude rovně¸ nyní potřebná 17-krát vět¨í činná slo¸ka proudu. Celkově bude tedy potřebná 17-krát vět¨í amplituda proudu statorovým vinutím. Pro zachování stejné proudové hustoty ve vodičích bylo nutno pou¸ít vodič vinutí s 17-krát vět¨ím průřezem. Zaplnění drá¸ek (celkový průřez mědi vinutí) zůstalo stejné, neboť je 17-krát méně vodičů s 17-krát vět¨ím průřezem. Jsou tedy zachovány i stejné ohmické ztráty ve vinutí.








Původní stroj


Upravený stroj

Jmenovitý moment [N.m]


5,2


5,2

Jmenovitý skluz [Hz]


4


4

Jmenovitý výkon [W]


750


1800

Jmenovitý příkon [W]


1054


2350

Ohmické ztráty statoru [W]


159


159

Ohmické ztráty rotoru [W]


65


65

Ztráty v ¸eleze a ventilační [W]


80


325

Účinnost [%]


71


77

Sdru¸ený magnetiz. proud [A]


2,6


45



Tab. 1 Parametry původního a převinutého stroje



Tab. 1 udává srovnání teoreticky vypočtených parametrů původního a převinutého stroje pracujícího za uvedených změněných podmínek. Je nutné si uvědomit, ¸e uvedené změny parametrů nesouvisejí vůbec se sní¸ením napěťové hladiny, ale pouze se zvý¨ením jmenovitého synchronního kmitočtu při zachování velikosti sycení. Je zřejmé, ¸e tím do¨lo ke zvý¨ení ventilačních ztrát a hysterezních a vířivých ztrát ve statoru. Nicméně díky zvý¨ení výkonu tím celková účinnost stroje nebyla sní¸ena, spí¨e se mírně zlep¨ila (viz. tab. 1).

Zvlá¨tě důle¸ité je srovnání magnetizačního proudu, jen¸ je nyní 17-krát vy¨¨í, ne¸ v původním motoru tj. má amplitudu 45 A místo 2,6 A. Velký magnetizační proud asynchronního motoru na malé napětí je jeho hlavní nevýhodou v porovnání s motorem synchronním. Velký magnetizační proud způsobuje toti¸ výkonové ztráty v silovém obvodu měniče, co¸ kazí účinnost měniče a tím i celého pohonu jako soustavy měniče a motoru. (Samotný asynchronní stroj má sám o sobě poněkud ni¸¨í účinnost ne¸ synchronní, ov¨em nezávisle na velikosti napěťové hladiny tj. i nezávisle na velikosti magnetizačního proudu.)

Krátkodobé zvý¨ení momentu a¸ na 10,4Nm je dosa¸eno jednak mírným přesycením motoru a jednak zvý¨ením skluzu nad 4Hz. Tento přetí¸ený re¸imu je softwarově omezen na oblast otáček od nuly do cca 1700ot/min, tj. aby výkon nikdy nepřesahoval 1,8kW (z důvodu zamezení nadproudu z baterií). Motor je proti přehřátí v tomto re¸imu chráněn tepelným spínačem, jen¸ při překročení teploty vinutí 130°C zablokuje měnič.

4. Základní parametry silového obvodu měniče

* Třífázový střídač, tranzistory MOS-FET – v¸dy 2x IXFN180N20 paralelně. Paremetry paralelní dvojice: UDSS = 200 V, ID = 360 A (při teplotě pouzdra 20 °C), RDson asi 5 mW

* Napájecí napětí meziobvodu (4 trakční olověné akumulátory 12 V/40 Ah): 48V

* Maximální amplituda sdru¸eného proudu motoru (při momentu 10,4Nm ): 100A

* Nosný kmitočet PWM: 2144Hz

* Maximální ztráty vedením na polovodičích (při max. momentu): 80W

* Maximální přepínací ztráty na polovodičích (při max. momentu): 110W

* Vý¨ka napěťového překmitu při vypnutí tranzistoru (při 100 A): 30V

5. Regulační algoritmus

Pro řízení pohonu je pou¸it algoritmus řízení momentu stroje při zaji¨tění optimální účinnosti systému měnič + stroj v ¨irokém rozsahu momentu a otáček. V [1] bylo vysvětleno, ¸e optimalizace účinnosti h spočívá v nalezení dvou funkcí:

(3)

(4)

kde:

T – ¸ádaná hodnota momentu

nas – skutečná hodnota otáček

U – amplituda sdru¸eného napětí

s - skluz

Tyto funkce byly experimentálně získány měřením na konkrétním měniči a motoru.

Jednočipový mikropočítač stanovuje potřebnou hodnotu amplitudy a synchronního kmitočtu na základě po¸adovaného momentu (plynová rukojeť) a skutečných otáček (čidlo otáček) pomocí funkcí (1) a (2). Ty jsou navzorkovány v paměti. Pro zaji¨tění dostatečné přesnosti při úspoře prostoru paměti je pou¸ita lineární aproximace hodnot mezi vzorky. Snímač otáček pracuje jako čítač impulsů. Doba čítání se adaptivně mění. Během akcelerace nebo br¸dění je krátká, informace o otáčkách je rychle k dispozici za cenu men¨í přesnosti. Jestli¸e se akcelerace sni¸uje, doba čítání se prodlu¸uje, aby bylo dosa¸eno lep¨í přesnosti. Toto ře¨ení je kompromisem pro dosa¸ení vyhovující dynamiky pohonu a přesnosti čtení otáček.

Popsaný regulační systém nevy¸aduje ¸ádná proudová čidla. To je cenově výhodné vzhledem k velkým proudům vyskytujícím se v pohonu skútru.



Obr. 3 Střídač



6. Základní parametry řídicího systému

* ¸ádaný moment nastavitelný v 16 diskrétních úrovních

* mo¸nost rekuperačního br¸dění přepnutím polarity skluzu

* rozsah otáček motoru: 0 – 7320ot./min

* blokování měniče – tepelnou a přepěťovou ochranou i ručním ovládání

* unipolární sinusová PWM, algoritmus s max. modulačním činitelem Mmax = 1

* dynamika amplitudy napětí: 8bitů

* dynamika modulačního signálu: 5bitů

* dynamika PWM: redukována na 10bitů

Pohled na střídač bez krytu je na obr. 3.

7. Volba mechanických převodů

Vzhledem k malému jmenovitému momentu pou¸itého elektromotoru by bylo výhodné pou¸ití vícerychlostní převodovky kvůli dosa¸ení dobré stoupavosti a na druhé straně dostatečné rychlosti při jízdě po rovině či z kopce. Pro zjednodu¨ení mechanické konstrukce a pro zachování charakteru skútru bez řazení byla pou¸ita jednorychlostní převodovka. Vzhledem k tomu, ¸e elektrický pohon umo¸ňuje zatě¸ování jmenovitým momentem u¸ od nulových otáček, nevzniká při pou¸ití jednorychlostní převodovky problém s rozjezdem charakteristický pro spalovací motor.

Volba převodového poměru je kompromisem mezi dosa¸itelnou stoupavostí a maximální rychlostí stroje. Ze známé hmotnosti stroje s jezdcem (220kg), maximálního momentu motoru (10,4Nm) a po¸adované stoupavosti 11% byl vypočten celkový potřebný převodový poměr 7,3.

V náboji zadního kola je vestavěna převodovka s převodem 11. Ozubený řemen spojující motor s touto převodovkou proto musí mít převod 0,67.

Výhodou ozubeného řemenu oproti řetězu je men¨í hlučnost a bezúdr¸bový provoz. Je pou¸it moderní řemenový převod typu HTD fy. Walther & Flender zaji¨ťující uspokojivou účinnost i při chodu s malým zatě¸ovacím momentem.

Volba průměrů řemenic, modulu ozubení a ¨ířky řemenu byla provedena s ohledem na přená¨ené síly a maximální obvodovou rychlost řemenu. Návod na výpočet lze nalézt v [4].



Obr. 4. Detail převodu



8. U¸ivatelské parametry




skútr


kolo

výkon motoru


1,8kW


900W

hmotnost stroje


cca 140kg


cca 70kg

maximální rychlost


60km/h


45km/h

svahová dostupnost


11% při max. rychlosti 17km/h


12% při max. rychlosti 17km/h

akumulátory


4 x VARTA 12V 40/50Ah, trakční provedení


2 x VARTA 12V 40/50Ah, trakční provedení

dojezd


35km


45km

brzdy


1) přední kotoučová kapalinová
fy. BREMBO

2) zadní bubnová

3) rekuperační


1) V-brzdy

2) rekuperační



Tab. 2 U¸ivatelské parametry elektrického kola a skútru

9. Dal¨í vývoj

Popsané ře¨ení převodů není optimální. Z hlediska účinnosti je nevhodné kaskádní řazení převodu „do rychla“ a zpět „do pomala“. Toto ře¨ení bylo zvoleno jako prozatímní, aby se vyu¸ila existující převodovka zabudovaná v zadním kole. Měřením odběru z baterií při chodu naprázdno (zvednuté zadní kolo) bylo zji¨těno, ¸e v těchto převodech vzniká při plných otáčkách motoru ztrátový výkon cca 600W.

V dal¨ím vývoji bude převod ře¨en jako jediný řemenový převod s převodem 7,3 „do pomala“. Mělo by tím dojít k podstatné redukci zmíněných mechanických ztrát a ke znatelnému zlep¨ení dojezdu stroje.

Pro usnadnění praktického pou¸ívání skútru je nutné jej v budoucnu je¨tě vybavit síťovou „on-board“ rychlonabíječkou, která bude ře¨ena jako spínaný zdroj. Dal¨ím u¸itečným zařízením, na něm¸ se pracuje bude palubní počítač monitorující energetickou bilanci baterií. Na základě získávaných údajů bude mo¸no nejen předpovídat dojezd, ale i dlouhodobě sledovat stav baterií. Článek vznikl za podpory grantových projektů CEZ J22/98: 26 22 000 10 a GAČR 102/00/DO13.

10. Pou¸itá literatura

[1] Vorel, P.: A low voltage asynchronous drive. Proceedings of the conference PEMC 2000. Ko¨ice 2000. str. 7-120

[2] Vorel, P.: Elektromoped s asynchronním motorem. Sborník celostátní konference
o elektrických pohonech v Plzni. Plzeň 2001

[3] Vorel, P., Červinka, D.: Electric scooter with an induction motor. Proceedings of the conference EDPE 2001. Ko¨ice 2001

[4] Powergrip HTD-Zahnriemen-Antriebe, katalog fy. Walther&Flender GMBH 2000
 

williathome

Neues Mitglied
07.06.2006
12
0
#4
Hallo Jens,
vielen Dank für deine schnelle Antwort.
Den Vectrix hatte ich auch schon gefunden, leider habe ich keine Vorstellung was der so kostet. Weißt du es vielleicht so ca.?
Kokam hat tolle Lipo Akkus mit 100Ah und 2,7kg je Zelle. Aber dafür habe ich auch noch keinen Preis.
Ich habe auch schon daran gedacht Brushless Motor und Regler aus dem Modellbau Bereich zunehmen. Kostet zusammen ca. 1000Euro.
Aber dazu fehlt mir auch Vergleich zu anderen Motor Herstellern.

Gruß Willi
 

Jens Hakken

Neues Mitglied
20.04.2006
37
0
#5
Hallo willi,
aus dem modellbaubau bereich kann man auch was nehmen.
Man muss nur an die übersetzung denken.
Ich hab mir vor zwei jahren mal ein elektrofahrrad gebaut mit einem 540er elektromotor von conrad marke orion der hatte 42.000 U/M den hatte ich wenn ich mich jetzt nicht irre, zwischen 500 und 1000 umdrehungen am rad(ist schon etwas her deshalb weiss ich es nichtmehr 100 prozentig).ich bekam damit ungefähr 40 Kmh drauf mit einem doch recht gutem anzug(und das mit meinem gewicht!!!100 Kg).Also denk ich mal das 4 stück davon in reihe geschaltet gut für ein roller geeignet wären.Und dazu dann noch einen umgebauten modellbauregler, dann kommst du für 4 motoren und ein regler für unter 150 euro weg.Das ganze würde ich dann auf 28,8 - 33.6 volt laufen lassen.Mein fahrrad lief damals auf 7,2 volt/ 4 ampere und ich hatte reichweiten von 10-15 kilometer.Der ganze spass hatte mich 60 euro gekostet.Das fahrrad war vom sperrgut.Knapp zwei wochen später fragte mich dann einer in der stadt was das denn für ein fahrrad sei(er hat den motor gesehen aber nicht die akkus,die hatte ich im rahmen eingelassen).Ich hab es dann für gutes geld verkauft bekommen ; )
Im elektro bereich kan man vieles aus dem modellbaubereich nutzen ,nur die meisten trauen sich da noch nicht rann.Weil die erfahrung in der hinsicht noch sehr waage ist.
Gruss
Jens Hakken

 
R

reinhold

Guest
#6
Hallo!
Also wenn man die investititon und den Radikalumbau nicht scheut;
Es sind schweissarbeiten am Rahmen nötig...
Die Drehteile kein Problem darstelllen....
Kann man es schon umsetzen.
Die erste Frage: Aufbau der Hinterachsschwinge;
Es sind ja bei Rollern so kombinierte mit Hinterrad; Bremse; Rahmen/Federung und V-Motor.
Am Hinterrad ist noch ein Untersetzungsgetriebe; nimm mal den Seitendeckel ab und dreh die Riemenscheibe; Übersetzung?
Für eine Geschwindigkeit von 80Km/H brauchst Du ca 5Kw.
Ein passender Motor wäre der Perm PMG 132.
Aber da kommst Du mit dem Abzug nicht hin.
Besser wäre eine Reihenschlussmotor mit ca 2Kw@12V und mit 24V NC STM 140
BZW eine Auslegung auf 36V; STM 100.
Damit ist eine Reichweite von ca 50Km bei Vollgas; bzw 80Km@60Km/h möglich.
Ich habe hier einen ähnlichen Roller.
Der gehört dem RR; Simson Gamma "E"
Ursprünglich Blei; jetzt STM 140. 24V;
Reichweite getestet zu zweit; >>60Km
Riemenantrieb auf die Hinterachse.
So ähnlich müsstest Du es auch machen.
Geeignete Motoren:
TTL 140; und ähnliche.
Zeitgemässer wären Drehstrommotoren.
Modelbaumotoren gingen auch; LRK Monster 685 http://www.torcman.de/
Sofern ein geeigneter Controller verfügbar ist.
Der Modellbaucontroller ist nur für Kurzzeitbetrieb ausgelegt.
Wenn Du den auf einen Kühlkörper im Telefonbuchgrösse draufschnallst könnte es gehen. http://www.kontronik.com/index2e.htm
Oder gleich wie das Twike?
3~ Industrieantrieb und 360V aus in Reihe geschalteten Monozellen NMH/ 9Ah~3,2KWH? Das wäre doch was...
Tschau
Reinhold
Auch gehen würde ein Umbau auf Radnabenmotor wie den vom E-Max.
Aber halt nur 2 Kw undV 45Km/h. Es wären 48V erforderlich.
 
#7
Hallo Reinhold,
schön, von meinem Roller wieder mal zu hören.... so so, zu zweit getestet? Mit wem?
Wird Zeit, dass ich komme und ihn hole, der Roller scheint ja jetzt echt gut zu laufen. Bei meinem ersten Test vor einiger Zeit kam er hier jedenfalls gut meinen Reifenberg hoch, der immerhin rund 13% hat.

Tip zum Motor: Vielleicht haben die im Elbtalwerk Heidenau ja noch solche Motoren da, eine Anfrage würde sich sicher lohnen (Falls es das Werk noch gibt, bin mir nicht so sicher, wer weiss da mehr). Gefunden: www.elbtalwerk.de, Postadresse ist Dresden.
Immerhin kommt auf der Internetseite schon mal der Hinweis:
"Zusammen mit Siemens entwickelten wir
zum Beispiel den elektrischen Antrieb für
das Hybridfahrzeug AUDI A4 AVANT DUO.
Eine Neuheit, die für Aufsehen in der Auto-
mobilindustrie sorgt. In einem kompakten
Antriebssystem wird Verbrennungs- und
Elektroenergie zugleich sehr wirkungsvoll
umgesetzt.
Mit diesem uns weiteren interessanten Pro-
dukten empfehlen wir uns als Könner für
patente Antriebslösungen der Zukunft."

Kann ich übrigens bestätigen, bin im Audi Duo mal gefahren, und der kleine E-Motor mit nur rund 20 kg Gewicht und 20 kW Dauerleistung zog den schweren Audi inklusive 4 Mitfahrern problemlos bis rund 100 km/h.

Jedenfalls scheint dort auch mein Roller-Motor herzukommen. Ist ein Gleichstrom Motor, wahrscheinlich Reihenschluss oder so, und im Simson Roller sitzt ein ganz normaler Curtis Pulsweitensteller drin, wie ich ihn in ähnlicher Bauform auch in meinem CityEl habe. Wenn ich den Roller wieder hier habe, schaue ich mal auf das ENGINEnschild vom Elektromotor.

 

williathome

Neues Mitglied
07.06.2006
12
0
#8
Hallo,
danke für eure Anteilnahme. Bis jetzt bin ich noch dabei. Gestorben sind Lipo Akkus aus Kostengründen.
Die Schwinge beherbergt eine Variomatik mit einer Untersetzung von ca. 5:1 bis 1,5:1. Die genaue Unterstzung werde ich als nächstes besorgen.
Macht es Sinn eine Variomatik mit einem Elektro Motor zu benutzen? Was kostet eigendlich der PMG 132?
Der TTL 140 sieht mir so groß aus. Was für Maße und welches Gewicht hat er und was kostet er?

Willi

PS: Die Technik und Machbarkeit macht mir keine Sorgen, eher die Kosten. Und die richtige Auswahl der Komponennten.
Ich habe mir einen Lotus Super Seven gebaut und unsere Kameras von der Arbeit fliegen im Airbus A380.
 

Jens Schacherl

Aktives Mitglied
30.03.2004
1.067
0
#10
williathome schrieb:

Macht es Sinn eine Variomatik mit einem Elektro Motor zu
benutzen
Die Variomatik ist das erste was du wegschmeißen solltest, und zwar ziemlich weit. Wie ich mal gelesen habe, vernichten die Teile im Normalbetrieb ca. 1 PS an Leistung, außerdem müssen die Rollen etwa alle 4.000km getaucht werden (zumindest bei 50ern).

Gruß Jens
 
#11
Hallo Willi,
ich kann die Ansicht von Jens hinsichtlich der Variomatic nur unterstützen.
Ein Kollege in Hannover hat es mal mit einer Variomatic in einem CityEl probiert, mit sehr schlechten Erfahrungen. Wir haben das seinerzeit als "Negative Erfahrung" abgehakt. Der Wagen hat durch die Variomatic viel mehr Strom verbraucht, die Reichweite sank drastisch.

Meine eigenen Versuche mit einem schaltbaren Zweiganggetriebe im mini-el mit Serie 1 Motor hatte ich vor über 12 Jahren dann auch beendet, nachdem ich auf einen City-El mit Thrige Titan Motor umgestiegen bin. Der Reihenschluss-Compoundmotor kommt ohne Getriebe aus, geht allerdings mit meinem Gewicht von knapp 100 kg problemlos meinen 13%igen Reifenberg hoch. So heißt der Ort, in dem ich wohne, und es ist auch ein "reifer" Berg. Hier sind schon E-Mobile, die mich und meine Steckdosen zum Nachladen aufsuchen wollten, am Berg gescheitert und mußten die letzten paar hundert Meter geschleppt werden. Dieser Berg ist also mein Prüfstein, denn den muß ich hoch, wenn ich nach Hause will. Durch diese Prüfung fallen wohl einige Roller durch. Ich glaube nicht, dass z.B. der E-Max das macht. Den EVT müßte ich mal probieren, der könnte es bringen. Mein Simson mit seiner Gleichstrom-Reihenschluss Maschine geht hier locker hoch. Der Peugeot Scootelec sollte es auch schaffen, erprobt habe ich das aber noch nicht.

Und im übrigen bin ich der Meinung, dass ein richtig gut angepasster Elektromotor genau die Drehmomente und Drehzahlen bringt, die man zum Fahren braucht. Jedenfalls fuhr 1993 mein damaliger ATW Ligier Optima mit seiner 15 kW / 25 kW Drehstrom Asynchronmaschine problemlos auch bei 20 % Steigung an und drehte dann bis 95 km/h hoch. Das waren die Eckwerte, die mich zufrieden stellten. Mein jetziger Citroen AX electrique schafft das mit einer fremderregten Gleichstrommaschine ebenfalls, also nach oben hin die 95 km/h und unten vom Drehmoment her das Anfahren bei rund 20 % Steigung. Alles laut eigener Erfahrung. Außerdem habe ich noch eine ganze Menge Literatur dazu, speziell über den Antrieb im Berlingo electrique (Erklärungen zum Elektroantrieb aus dem Kundendienstschulungsheft, ganz langsam und ausführlich erklärt für KFZ-Mechaniker).

Ein paar grundsätzliche Überlegungen zur Antriebsauslegung habe ich übrigens Anfang der 90er im Kapital "Antriebe" im Buch "Solarmobil und ihre Komponenten" zusammengestellt, teilweise mit Veröffentlichungen von Josef Brusa (Brusa Antriebe, Schweiz). Da sind dann so Kurven und Diagramme mit drin über die Drehmomente und Drehzahlen, die man zum Fahren braucht, und darübergelegt die Charakteristiken verschiedener E-Antriebe. Da wird dann schnell klar, wie man sowas dimensionieren muss. Die Brusa Antriebe hatten sich seinerzeit in vielen Fahrzeugen durchgesetzt.
Es ist übrigens ein kompletter Brusa Antrieb derzeit gebraucht und recht günstig in Erlangen zu haben, siehe An- und Verkaufsdatenbank unter www.solarmobil.net

 

williathome

Neues Mitglied
07.06.2006
12
0
#12
Hallo,
der Elektro Lotus ist nicht meiner, aber er hat den Anstoß zu meinem Roller Projekt geliefert.
Ich habe nochmal die Variomatik untersucht, die untersetzt von ca. 3:1 bis 0,7:1 und hat dann zum Rad eine feste 9:1 Untersetzung (kann man die nutzen?).
Der Roller hat Original 10nm bei 7000umin, warum sollte ein PMG 132 da nicht reichen?
Den Brusa Satz aus Erlangen finde ich nicht. Wann war das, bzw. haste mal einen Link?

Ich bin nicht so der Held im "Schreiben", vielleicht könnte man sich mal telefonisch treffen.
Wer lust hat schickt mir seine Tel.Nr. und ich rufe dann an (habe Flatrate).

Willi
 
#13
Hallo Willi,
tut mir leid, Kollege Heinz Wening hatte die Anzeige nur in der Solarmobil Zeitschrift aufgegeben und (noch) nicht im Internet veröffentlicht. Hier ist sie:

Brusa Steuerung mit Asynchronmotor, neuwertig, ca. 15 kW, VB 750 Euro, Info: Heinz Wening 09199 696 679

Meine Telefonnummer findest Du dort: www.solarmobil.org/personen.htm

 

williathome

Neues Mitglied
07.06.2006
12
0
#15
Hallo,
ich habe gestern eine Stunde mit Heinz telefoniert, alles sehr interessant und wichtig.
Am Donnerstag bekomme ich genauere Daten vom Motor (Maße, Gewicht,usw.)
Wenn ich den Motor nehme, muss ich eine andere Schwinge einbauen, weil der Rollermotor die dreiviertel Schwinge ist und ich viel Platz brauchen werde.

Willi
 
#16
Hallo Willi,
so aus dem Handgelenk würde ich sagen, dass der Motor und die Steuerung mechanisch räumlich für einen Roller schon recht groß sind. Wird schon schwierig, das unterzubringen.
Allerdings solltest Du damit die 80 km/h locker erreichen, und Berge dürfe er auch gut hochgehen.

Ein weiteres Problem dürften die Akkus sein. Du brauchst für die Steuerung mindestens 120 Volt, besser 144 Volt. Die kannst Du nur noch in kräftigen Packtaschen unterbringen, oder in einem Anhänger. Wie wäre es mit einem kleinen Einachsanhänger?

Ich will mir übrigens gerade für meinen Simson Roller einen Änhanger bauen, allerdings nur bis 45 km/h, und auch für das gelegentliche Mitführen meines Honda 20i Generators, sozusagen Hybrid on demand mit 2 kW. Da sollte ich schon ganz gut Langstrecke fahren können.

Es gibt übrigens Kollegen, die ähnliches wie Du es vorhast, schon mal mit einem Motorrad gemacht haben. Kennst Du Kollege Kratky? Er ist damals einige Male auf der Tour de Ruhr mitgefahren. Er fuhr ein Motorrad mit Drehstromantrieb, allerdings mit 48 Volt und einem Honeywell Steller.

 

williathome

Neues Mitglied
07.06.2006
12
0
#17
Hallo,
die Lipos sind ja schon verschoben worden bis sie bezahlbarer sind. Wenn ich nun noch meine Strecke auf ca.35km reduziere sollte ich mit 2,4kwh hinkommen. Dann wird halt auf der Arbeit nachgeladen.
Das Gewicht für 10St. Bleiakku 12V/20Ah liegt bei 64Kg (wird sowieso nur alleine gefahren). Der Platz unter der Sitzbank reicht dafür.
Ich hätte also 120V für den Brusa und die vielen Akkus lassen sich besser verteilen. Heinz sagte gestern etwas von 96V, mal schauen.

Willi
 
J

Jaromir

Guest
#18
Habe ich ein mit Thomas Dinkel vor 16 Jahre aus kit gebaut. Im Schweiz, hat schon glaube ich, über 200 000 km gelaufen.
Mehr info Gokartbahn im Winterthur. Tempodrom im Sulzerareal.
 

williathome

Neues Mitglied
07.06.2006
12
0
#19
Hallo,
Der Motor ist von RCB Motorbau AG aus der Schweiz, die es leider seit 2000 nicht mehr gibt. Im Internet habe ich nichts gefunden.
Der Durchmesser ist 21cm und lang ist er 27cm. Das passt, aber das Gewicht ist incl. einer Eisenhalterung von einem PKW mit 30Kg sehr hoch.
Vielleicht kann man den Motor um 5Kg erleichtern, wenn man alles unnötige abschraubt. Er hat 6KW bei 3000Umin.
Ich bin noch am überlegen, denn der Preis ist sehr gut.

Willi

Edit: Ich habe mir mal einen Motordummy aus Noppenfolie gewickelt, das ist ja eine Wuchtbrumme geworden.
Da muss ich erst noch mal nach gucken ob das da rein passt.
 

Reinhold Schebler

Aktives Mitglied
17.12.2005
510
0
#20
Hallo
Die 9:1 Untersetzung der Hinterschwinge scheint problematisch.
die Variomatik muss weg.
bei Rad D~50cm und 80 km/h ~ n 849x9~ 7643Umin. (1:1; 20mm Riemen)
ein 3~ kann das; auch ein Reihenschlussmotor; nur der Perm kanns nicht.
für den Brusa brauchst Du~144V+ bei Q 5Kw ~ 35Ah; NC?
25er Flugzeugzellen gäbe es...billig.... 25Ah x 168V~4,2kwh; ginge auch.
Nur: unterbringen muss Du sie auch...; Höhe ~250mm
in 2 Reihen nebeinander und den Rahmen um 1 m verlängern? (HAHA)
Tschau
Reinhold
 

Anmelden

Neue Themen

Neueste Beiträge