Batteriestrom und Motorstrom - Elektroauto Forum

Batteriestrom und Motorstrom

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GDE

Aktives Mitglied
03.04.2006
534
Hallo,
immer wieder wird im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugen der Unterschied von Batteriestrom und Motorstrom gesprochen. Irgendwie ist mir das nicht so ganz klar. Wenn doch der Akku 60 Volt Spannung hat und ich auf meiner Stromanzeige 200 Ampere angezeigt wird, dann müsste doch der Motor genau das gleiche abbekommen. Wie kommt da ein Unterschied zu Stande und warum?

Danke
Gunther
 

Martin Heinrich

Aktives Mitglied
21.08.2008
1.533
Hallo Gunther,

wenn Du einen Gleichstrommotor hast den Du direkt an die Batt hängst stimmts:D
Denk an die unterschiedlichen Motore, (DC, AC, Reihen, Nebenschluß, einphasig, dreiphasig...)
und an die Steuerungen die phasenangeschnitten/gepulst über Kapazitäten/Induktivitäten die Regelung übernehmen.


Martin

 

Martin Heinrich

Aktives Mitglied
21.08.2008
1.533
Hallo Andreas,

danke für die Feststellung, wie wärs mit "Arbeitsteilung" und Du schreibst was zur Klärung?

Im Suche von links bin ich nicht so gut wie der Manfred und der (Link) triffts auch nur zum Teil:

http://de.wikipedia.org/wiki/Blindstrom, siehe darin auch noch was zu Schein und Wirkleistung.


Gruß Martin




 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
9.580
46
Hannover
www.litrade.de
also eigentlich ist meine Erklärung falsch, verdeutlich aber die Tatsachen:)
Denk Dir der Motor ist ein Trafo mit Kupferwicklungen.
Kupferwicklungen mit Kern können Energie speichern...im Trafo als auch im Motor

Beim Trafo hast Du am Eingang z.B: 230V und 3A (690Watt)am Ausgang sind es dann plötzlich 2V aber 345A!! (ebenfalls, bzw immernoch 690Watt)
Praktisches Beispiel eien Lötpistole, da ist es so, nur evtl 50A oder so:)


Das gleiche bei Motorstrom und Akkustrom...

Primär 48V 120A werden in den Motor geschickt, durch die Wechselwirkung der Induktionen der Spulen im Motor wird auch hier die Spannung herunter gesetztl...
Also beim Perm z.B. liegen beim Anfahren dann plötzlich 12V und 240A an....
Wenn ich also einen kurzen Strom im dem Motor schicke und diesen trenne, wird eine Spannung gegenläufig rückinduziert die dann wiedrum gegen die Dioden der Curtis anarbeitet und gleichzeitig wieder neue Strom nachgepumpot wird, wodurch ...
Naja, kurz und gut das gleiche Prinzip wie beim Trafo nur völlig anders:)

Somit würde Deine Messzange am Perm 240A anzeigen direkt an den Akkus aber nur 120A
Praktisch siehst Du es nicht, da Dein Multimeter zu träge für die Stromspitzen am Perm ist, am Oszillosop würdest Du es aber sehen....

 

Bernd_M

Aktives Mitglied
22.12.2006
1.550
Hallo
da sich hier jeder blamieren darf...
Der Cürtis ist der "Tiefsetzer".
Praktisch wird bei beim Takten eine Rechteckspannung erzeigt,
die durch die Kondensatoren wieder glattgebügelt wird.
Dadurch tritt der Effekt eintritt den Sven beschrieben hat.(weniger Spannung ,mehr Ampere)

Und wenn jetzt noch ein "Wissender" die Wahrheit von den Glauben trennt,
können wir zu den nächsten Thema gehen.

Bernd M
SN 3xxx
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Mit anderen Worten, es handelt sich um eine Art Zauberei.
Streng genommen fließt tatsächlich genau der Motorstrom aus der Batterie und den parallelgeschalteten Kondensatoren. Er fließt über eine Spule, im Motor. Wenn man langsam fährt, fließt wegen der zu hohen Spannung, im Nu ein zu hoherr Strom und Frau Curtis schaltet ab.sondern eine ebenfalls eingebaute Spule erbarmt sich. Wie es Spulen mit ihrem Magnetfeld nun mal so an sich haben, sorgt diese mit ihrer im Magnetfeld eingebauten Energie dafür, dass für kurze oder längere Zeit niemand zu kurz kommt, und , dass der Strom noch einige Zeit weiterfließt, allerdings aus einer Diode, damit der Stromkreis geschlossen bleibt, Der Mosfet-Transistor leitet in dieser zeit nicht mehr, aus der Batterie wird kein Strom mehr entnommen. Ab und zu, so 15.000 mal in der Sekunde, gibts dann wieder etwas Strom, damit das Schwungrad, die Spule,ordentlich in Schwung bleibt..Und schon dackelt unser Kleiner ganz munter die steilsten Bderge hinauf. Insofern hast Du recht, wenn was fließt, dann volle Pulle aus der Batterie und den Kondensaatoren dazwischen aber nichts.

Das geht aber nur bei langsamer Geschwindigkeit, wenn die Spannung der Batterie höher als die des Thrige ist.

Manchmal, nicht selten, dann streikt Frau Curtis, und dann heißt es schieben.
Au weiha
 

Max E.

Aktives Mitglied
06.04.2007
636
... einer unserer Programmierer hat mir sogar weismachen wollen, dass die Summe aller Phasenströme = 0 ist :D
Au Prima, ein invertiertes perpetuum Mobile ;)

Gruss
Olaf
 

Multimegatrucker

Bekanntes Mitglied
09.09.2007
2.704
<big>Die Summe aller Phasenströme ist 0 !!!</big>

Kirchhoffsches Gesetz ... oder wie war das noch gleich?

Der Link wurde entfernt (404).

Grüße
Johannes
 

Andreas Friesecke

Aktives Mitglied
27.04.2006
743
Eigentlich hat Sven schon alles gesagt. Ich empfehle hierzu noch die PDFs von Curtis. Zum Beispiel das vom 1204. Appendix B (vorletzte Seite im Dokument). Da wird anschaulich erklärt was passiert. Von einem höheren Strom ist hier zwar nicht die Rede, aber wenn man an die konstante Leistung denkt, die vor dem Curtis aus den Batterien kommt, dann ist klar, dass hinter dem Curtis die gleiche Leistung auch wieder sein muss (die Verluste vernachlässigend). Und dann ist eben der Strom höher, wenn die Spannung am Motor geringer als die Batteriespannung ist.

Gruß
Andreas
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Das sollte jeder zugeben.
Wie das geht, dass eine Spule aus Spannung Strom macht.
Wichtig zum Verständnis ist, dass man bei der Erklärung vor allem die Zeit betrachtet. Die kommt bei den Erklärungsversuchen meist zu kurz. Die magnetische Induktion einer Spule wird in VOLTSEKUNDEN gemessen, das ist ein möglicher Hinweis auf eine halbwegs verständliche Erklärung.

Anderer Erklärungsversuch: Um ein Auto von 1 Tonne Masse 1Meter in der Sekunde hoch zu heben, benötige ich ein Gegengewicht von einer Tonne, das entsprechend um einen Meter absinkt.
habe ich jetzt einen Speichersee in 1000 Meter Höhe, muss ich, um das Auto hoch zu befördern, nicht etwa jede Sekunde einen m³ Wasserstrom ablassen, sondern es reicht, wenn ich das alle 1000 Sekunden einmal für nur eine Sekunde tue, dann wird mir, in der Zeit, in der der Ablasswhahn oder Mosfet zu ist, dieser eine m³ das Auto 1000 mal um einen Meter hochziehen. Im Mittel habe ich dann einen Wasserfluss von nur einem Liter pro Sekunde aus dem Reservoir bzw. der Fahrbatterie.

Trotzdem bewegt sich ein Tonne Wasser.
Die Menge des Wassers, die sich bewegt, heißt Strom, die Fallhöhe wird in der Spule gespeichert und heißt Spannung mal Zeit, oder Induktion. Das Taktverhältnis ist die Zeit, in der der Hahn am Reservoir geöffnet ist (Mosfet oder IGBT) geteilt durch die Zeit, in der die Schwerkraft die eine Tonne Wasser nach unten zieht. Der Schwerkraft entspricht bei der Spule die Tendenz, ihr Magnetfeld zu verlieren. Das übt auf die Elektronen im Draht ein Kraft aus, die dafür sorgt, dass sie weiter fließen, auch wenn das Reservoir verschlossen ist. Dann fließt, TATSÄCLICH GENAU DER GLEICHE MOTORSTROM, nicht etwa aus der Batterie, sondern aus der überaus wichtigen Rückschlag- oder fly-back-Diode.

Aneres Beispiel: ein Schwungrad braucht man auch nur kurz einmal in Schwung zu versetzen und kann dann für viele mehr Sekunden die volle Kraft herausziehen. Hier wird , nur "sozusagen" ,Geschwindigkeit in Zeit umgewandelt, ähnlich wie bei der Spule.
Strom, Magnetfeld und elektrisches Feld werdrn auf unabsehbare zeit noch ein Geheimnis bleiben, das mit den normalen Sinnen nicht erfahrbar ist. Aber wir können problemlos damit umgehen, weil wir die meisten der Gesetzmäßigkeiten kennen.Erfahrbar wird deren Wirkung durch elektrische und magnetische Kräfte, sowie chemische Umwandlungen.
Die magnetische Kraftwirkung ist voll und ganz durch Lorentzkontraktion zu erklären, also Relativitätstheorie. Damit kommt auch die Zeit als eine Dimension mit hinein.

Alle Vergleichsmodelle hinken. Trotzdem sollten wir auch mit scheinbar blödsinnigen Modellen versuchen, die elektromagnetishen Wandlungen zu verinnerlichen.
Die Curtisregelung unserer Motoren ist ein besonders einfaches Beispiel dafür.
Hier gilt sogar noch das Gesetz, dass in einem Stromkreis überall der gleiche Strom fließt. Folglich gibt es in einem Curtis noch einen zweiten Stromkreis, der stromsparend, dafür aber mit der vollen Batteriespannung betrieben wird.
Die werden nur zeitweise miteienander gekoppelt, was Andreas mit "Zeitmultiplex" meint. ich schaue mal nach, ob der Wikpediaartikel dazu was taugt: nee, gefällt mir nicht.
Ich meine, es gibt einfachere Begriffserklärungen. Wenn auch schon mal reichlich komisch.

Ein Multplexverfahren besonderer Art ist das Lottospiel:
normaler Weise sind die Leute zu faul zum arbeiten, der Lohn ist es manchen nicht wert.
Wirft man aber einmal pro Woche mehrere Millionen aus, die man vorher in dreifacher Menge den Teilnehmern abgezapft hat, entwickelt die Lottospielerschar eine ungeahnte Betriebsamkeit. Es wird sozusagen freie Energie gewonnen, in Form von abkassierten Unsummen, wie auch eine Begeisterung, wie ein vernünftiger Mensch sie nicht für möglich halten würde.

Damit hat unsere Elektrofahrerei nun überhaupt nichts zu tun, im Gegenteil die elektrische Wandlung braucht zusätzliche Energie. Da lügen sich einige in die Tasche. Zu behaupten, nur, weil der Strom trotz aller Erhöhungen so billig sei, sei auch das Elektroautofahren per se sparsam, das ist nicht im Sinne der Erfinder.

Aber es gibt sehr schöne und gangbare Wege, um über das Vehikel Elektromobilität eine gewaltige Energiesparwende herbeizuführen.
Insbesondere Toyota bin ich dabei dankbar, die einen vorher undenkbaren Verbund von Energieformen im Straßenverkehr herbeiführten.

Einer der nächsten Schritte wäre das Blockheizkraftwerk für jeden. Das, was da in Deutschland bisher angeboten wird, belastet nur die Geldbörse der Betrieber. Das ist so noch nicht sinnvoll.



 

Lecki

Mitglied
17.08.2008
148
Hallo Andreas,

außer bei der Supraleitung gibt es keine verlustlose Leistungsübertragung. An jeder Leitung gibt es Verluste bedingt durch den Leitungswiederstand, diese sind nur vom Strom abhängig da der Leitungswiederstand für jede Leitung eine konstante Größe ist.

Die Energie wird aber in keinster Weise vernichtet sondern umgewandelt. Wird z.B. der Curtis warm, ist die Energie die für die Wärmeentwicklung benötigt wird für den Antriebszweck verloren. Macht der Curtis nur Geräusche wird für diese auch Energie benötigt.

Desweiteren kommen Reibungsverluste, Getriebeverluste und Reifenschlupf hinzu, sogar in der Batterie wird am Innenwiederstand Energie in Wärme umgesetzt, wie in jedem Elektronischen Bauteil.

Es ist eigentlich egal wo die Energie gemessen wird, es nur wichtig dass die Ergebnisse entsprechend interpretiert werden.

Behilflich für das Verständnis kann hier das Energieflußschema vom Citystromer sein, das hier im Forum vor kurzen gepostet wurde.

Gruß

Uwe
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
9.580
46
Hannover
www.litrade.de
??
Das trifft jetzt aber die Frage des Poster nicht so ganz...um nicht zu sagen am Thema vorbei
Oder worauf beziehst Du dich jetzt?
Es geht hier nicht um Verluste und Umwandlung in andere Energieformen...lediglich die Transformation von Spannung in Strom, dabei interessiert die Betrachtung des Wirkungsgrades überhaupt nimmer nich nie gar nicht :)
 

jbl

Mitglied
06.12.2008
262
Ich versuche es mal weniger blumig.

Der Curtis ist ein Tiefsetzsteller. Die wichtigsten, am Leistungsfluss beteiligten Elemente sind die Batterie, die Endtransistoren, die Rückschlagdiode und die Motorinduktivität.

Annahmen: Batteriespannung 36V, mittlerer Batteriestrom 50A, Fahrgeschwindigkeit = halbe Höchstgeschwindigkeit,Tastverhältnis 50% (d.h. die Endtransistoren sind jeweils 33us eingeschaltet und 33us ausgeschaltet, entsprechend 15kHz Stellerfrequenz beim Curtis).

Wenn die Transistoren eingeschaltet sind, fließen 100A aus der Batterie durch den Motor über die Endtransistoren wieder zur Batterie. Da dies zu 50% der Zeit der Fall ist, fließen im Mittel 50A Batteriestrom. Dies ist das, was uns unsere Messinstrumente (z.B. die Stromanzeige am Armaturenbrett) anzeigen. Am Motor liegt die volle Batteriespannung an.

Wenn die Transistoren ausgeschaltet sind, fließt kein Batteriestrom. Der Stromfluss durch die Motorinduktivität kann aber nicht plötzlich unterbrochen werden. Die Stromänderung in der Induktivität induziert (daher der Name!) eine Spannung entgegengesetzter Polarität. Diese steigt bis zur Durchflusspannung der Rückschlagdiode an, wodurch der Strom durch die Rückschlagdiode weiterfließen kann. Wäre die Rückschlagdiode nicht vorhanden, so würde die induzierte Spannung weiter ansteigen, bis der Strom irgendwo anders durchbrechen würde und dabei durchaus auch etwas zerstören würde.

Da die Rückschlagdiode den Stromfluss aber ermöglicht, fließt weiterhin ein Motorstrom von 100A, der auch weiter Moment erzeugt. Die Motorspannung entspricht der Durchflussspannung der Rückschlagdiode. Idealerweise wäre dies 0, in der Praxis nimmt man vorzugsweise Schottky-Dioden, weil diese sehr schnell schalten und die niedrigste Durchflusspannung haben.

Im Mittel habe wir also eine Batteriestrom von 50A und einen Motorstrom von 100A, sowie eine Batteriespannung von 36V und eine Motorspannung von 18V. Der Motor läuft in etwa mit halber Höchstdrehzahl.

Da die Motorinduktivität nicht beliebig groß ist (beim Perm sogar viel geringer als eigentlich erwünscht), stellt sich in der Praxis ein dreieckförmiger, im Takt der Stellerfrequenz schwankender Motorstrom ein.

Gruß, Jochen
 

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