Frage an die Elektromotorexperten

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el3331

Aktives Mitglied
03.12.2008
809
Köln
Hallo,

würde ich gern mal. Ich fürchte nur, das Verständnis für Federungskomfort und Straßenlage ist in A. noch geringer ausgeprägt als unter "normalen" (welcher El-Fahrer ist schon normal) El-Fahrern ...

Grüße

Lothar
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Meine Uraltente hatte noch schwere, gefederte Bleiklötze an den Vorderrädern, zur Verbesserung des Federungskomforts und der Straßenhaftung. Wenn es gelänge, den motor gefedert zu befesteigen, wäre das sogar ein Vorteil. Der Bleiklotz war wahrscheinlich auf Antiresonanz abgestimmt (?) und diente als Zusatzstoßdämpfer.
Die Uraltenten hatten ein unglaublich geringes Gewicht und eine überaus weiche Federung
Ein gut abgefederter Tatzlagermotor könnte an den Rädern durchaus sehr positive Eigenschaften entwickeln. Tatzlagermotoren gibts in Lokomotiven. Statt Bleiklotz. Von der Verwendung von Bleibatterien als Beruhigungsklötze an den Rädern rate ich ab.
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
Das kannste aber auch auf etwas neuere Zitronen weiterschreiben also die die noch die DS ähnliche Hydo hatten, dort gab es nur ganz bestimmte Felgen; Gummi; Reifenhersteller Kombinationen.
Weil bei denen der Reifen was Masse; Innere Dämpfung usw. eine entscheidendere Rolle spielten als bei den sonst üblichen Fahrzeugen.

Daher sehe ich kein unlösbares Problem was die Federung angeht - Es muß halt nur Fahrzeug und Radnaben Motor spezifisch ein Reifen gefertigt werden - alles andere als HexenWerk - aber wenn erzähl ich das > ihr Contiradierer
Anmerk. Aber richtig Niederquerschnitt das kann man dann abharken!
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Wie schon gesagt, der Anker wird dann beliebig kompliziert, ist aber der richtige Weg.

Die mechanische Seite ist aber nicht ganz ohne, wenn man z.B. 1 mm luftspalt verwirklichen will brauchts bei großem Durchmesser saumäßig viel Material um das ganze steif genug hinzukommen.

Den entsprechenden Controller mit der nötigen Schaltfrequenz gibts auch noch nicht.

Gruß

Roman
 

Manfred aus ObB

Bekanntes Mitglied
12.12.2006
7.086
[quote R.M]


Den entsprechenden Controller mit der nötigen Schaltfrequenz gibts auch noch nicht.

[/quote]



Hmmm

Heut hab ich meine Nostalgischen

ging heut Mittag schon mal um den Audi Duo und wie sich so im laufe der Zeit Stufenlose
Geschwindigkeiten verändert haben, so fast aus der guten alten Zeit als Bayern noch ein
Königreich war gibts die Dahlander Schaltung ein E-Motor der in zwei unterschiedlichen
Geschwindigkeiten läuft

aus den Kopf krieg ich die nicht mehr hin, aber inzwischen gibts ja das WWW
http://www.schaltungsbuch.de/motor058.html


Der Dirndelschneider schreibt

" Wir brauchen also einen Motor in einem großen Rad (wie beim Mindset) mit vielen Polen (am besten so 128...) dann sollte das auch im Direktantrieb halbwegs klappen. "

Roman schreibt des mit den Controller das der ins Schwitzen kimmt bei soviel Polen,
jetzt bräuchten die aber net unbedingt alle einzeln angesteuert sein, eventuell könnt man
( irgendwie komm ich sowieso nicht auf 128 Pole aber es ist ja momentan eh graue Theorie )
die ja zu Gruppen zusammenfassen, bei langsamer Drehzahl mehr Pole einzeln angesteuert,
bei schneller Drehzahl mehr zu einer Gruppe die der Controller controllert zusammengefast,
ist dann ein Elektrisches Zweiganggetriebe :eek:

man könnt es sogar zum Dreiganggetriebe ausbauen



Quelle http://www.schaltungsbuch.de/motor065.html#wp1004473






 

andreas Andreas

Aktives Mitglied
25.10.2005
1.402
Hallo
Powercroco sagt aber auch:
"
Die Polzahl des Motors ändert sich durch eine Parallelschaltung von einzelnen Spulen nicht, da die Zahl der zu durchlaufenden Magnetfelder je Umdrehung nicht verändert wird.
"
http://www.powercroco.de/Parallelmotoren.html

Es ändert sich also lediglich die Motorkennlinie von außen betrachtet, nicht aber die inneren per Design eingebauten Eigenschaften. Das Eisen kann nur in die Sättigung gehen und die Hystereseverluste sind auch nicht veränderlich. Beides gleichzeitig zu optimieren ist mit (wirtschaftlich) vertretbarem Aufwand bisher nicht gelungen, bzw. sind die optimierten Produkte technischer Standard.

Andererseits kann jedes Motorkonzept zufriedenstellend funktionieren, wenn ein (schaltbares) Getriebe eingesetzt wird.

Nachdem ich mich eine Zeit lang intensiv mit Radnabenmotoren und einem "revolutionären" Konzept beschäftigt habe bin ich mittlerweile der Meinung : Wozu? Alle anderen Wege sind (zur Zeit noch) besser beherrschbar.
Der Radnabenmotor hat Charme, keine Frage, aber bis heute sind grundlegende technisch/wirtschaftliche Probleme ungelöst.

Auch der i-miev wird wohl mit bewährter Technik kommen:
"Auffällig ist, dass der für den i-MiEV ursprünglich angekündigte Radnabenmotor nun in der Serie durch einen konventionellen Permanentmagnet-Synchronmotor ersetzt wird - was angesichts des ursprünglich ambitionierten Zieles nicht überrascht."
http://www.atzonline.de/Aktuell/Nachrichten/1/10185/Elektroauto-i-MiEV-am-Start-Lehrstueck-fuer-konsequente-Umsetzung.html

Gruß
andreas
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
ist das Andreas sich zwei Motoren (Aussenläufer in der Leistungsklasse unter 2KW) für seinen El selbst gebaut hat. Und des gleichen auch das Fahrwerk dazu.
Somit er nicht nur von Papier sonderen Praxis reden kann.

@Andreas wie sind deine Lixx Erfahrungen derzeit.
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Dafür gibt es doch noch die gute alte Spritzkühlung, 2 Liter Dampferzeugung für 1 kWh Verlust. Macht ca 5 Liter Dampf auf 100 km und 15kWh Batteriekapazität. Praktischerweise bauen wir dann die Steckdose an den Hydranten.
In Bayern pro Moaß oans fürs Zittiähl.
 

Michael

Neues Mitglied
07.12.2012
27
Einige Links mit Informationen zur gesch. Reluktanzmaschine:

http://www.zaft.htw-dresden.de/Internetseite_AG_EM/reluktanzmaschine.html
http://www.energie.ch/themen/industrie/auto/index.htm
http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/222572/
http://elcars.de/GRM.html - eigene Visualisierungsexperimente mit Flash
 

andreas Andreas

Aktives Mitglied
25.10.2005
1.402
Hallo
Hier geht die Post ab http://www.pmlflightlink.com/ , seit Jahren werden diese Motoren und die Anwendung verfeinert. Nehmts als Benchmark für Eure Radnabenmotoren, früher gab es mal Leistungskurven, alles Geschichte.
Diese Mots sind für kleine Fahrzeuge geeignet: http://www.printedmotorworks.com/electric-motor-range/in-wheel-hub-motors/

Hier ein Vergleich der Konzepte: http://www.iem.rwth-aachen.de/uploads/bibliotest/2008TFApplicability.pdf
Ob die Zahlen stimmen?

Gruß
andreas
 

Manfred aus ObB

Bekanntes Mitglied
12.12.2006
7.086
[quote andreas Andreas]

Hier ein Vergleich der Konzepte: http://www.iem.rwth-aachen.de/uploads/bibliotest/2008TFApplicability.pdf
Ob die Zahlen stimmen?

[/quote]

Alt Weisheit

trau keiner Statistik die Du nicht selbst gefälscht hast ;-)

So ganz falsch drüfte es aber nicht sein

Seite 4 die " Fig. 3. Exemplary efficiency maps of different machines with constant power. "
Abbildung gibt sehr schön wieder warum Mobile mit nur Radnabenmotoren immer
bei momentanen Stand der Technik Akkumörder bleiben werden, unten rum kann man
zwar ein enormes Drehmoment zum Beschleunigen schon bereitstellen, aber da der
Wirkungsgrad da immer bescheidener wird, wirds fürn Akku immer heftiger.



Ich würde zwar auch Radnabenmotore lieben, aber als alleiniger Antrieb in einen Auto
dürfte das nicht ( ist inzwischen nach etlichen Jahren meine Meinung ) die beste
Lösung sein, als Hybrid Lösung um ein Verbrenner Teilelektrisch zu machen wärs aber
schon Toll, überall da wos hart wird arbeitet das Auto wie bisher ( Bergfahrten, Anhänger )
zum flanieren auf der Gelati-Allee ( München Leopoldstraß ) rein Elektrisch ( Steigung 0,03% )

Ein rein Elektrisch betriebenes Fahrzeug ( was nach heutigen Sprachverständnis auch
eine Seriellrhybrid ist ) sollte besser keine Radnabenmotoren als Hauptantrieb haben
( könnt es mir aber durchaus vorstellen um aus einen Standarteauto ein Allradgetriebens
zu machen, wenn die Radnabenmotoren innerhalb gewisser Parameter bleiben )
da wäre ein Kommpakter drehfreudiger mit Zweistufigen schaltbaren Getriebe die
bessere Lösung, in meinen Augen.










 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

An den Konstruktionen wird sich solange die einzelnen Disziplinen nicht über ihren Tellerand hinaus schauen nichts oder wenig ändern,

Der Motorenkonstrukteur konstruiert seinen Motor ohne Rücksicht auf die Limits des Akkuexperten zu nehmen usw.

Dann kommen halt solche Monstermotoren raus. Das gute an der Sache ist daß die dafür notwenige Akkugröße ganz von selbst für eine große Reichweite sorgt wenn man die nicht überlasten will.


Gruß

Roman
 

Martin Heinrich

Aktives Mitglied
21.08.2008
1.420
jo,
und noch besser wäre wenn der Geldbeutel in selbem Maße anwächst um die Akkus dann auch zu bezahlen!

Martin
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Von dem Institut habe ich schon zwanzig Jahre lang nichts mehr gehört. So weit waren die schon damals, als die ersten seltenen Humusmagnete auftauchten, damals noch in Sumitomos Hand.
1500 DM kosteten damals noch das Kilo Eisen-Neodym-Bor, heute gerade 2% davon.
 

Manfred aus ObB

Bekanntes Mitglied
12.12.2006
7.086
[quote R.M]

Dann kommen halt solche Monstermotoren raus. Das gute an der Sache ist daß die dafür notwenige
Akkugröße ganz von selbst für eine große Reichweite sorgt wenn man die nicht überlasten will.

[/quote]


Das war in einen andern Forum mal


ein beliebtes Kloppethema zwischen einen Preußen und einen Bayern ( das Forum ist
da die Firma den Bach runter geht gelöscht ) der Preiß meinte immer da könnt ein
Eauto auch 800 Kilometer fahren ( nach Bayrischer Intervention reltivierte sich das
auf ein bei konstant 40 km/h oder so )ausgelegt auf C1, die Bayrische Seiten wollt dagegen
einen kleinen Akku mit C3 plus Stromerzeugung an Bord was aber dann der Lehre
von reinen Eauto widerspricht und somit Ketzerisch war.

Reine Lehren sind aber in der Regel teuer, gerade der Große Akku hät dann mehr gekost
als das Auto dafür wurde dann vorgerechnet der hält fast ein Lebenlang :eek:
( manchen haltens mit der Frau nicht mal solang aus )


Nochmal ein Blick über den Tellerrand

http://www.franz-kessler.de/pdf/DMQ_Deutsch.pdf

Werkzeugmaschinenmotoren ( sind sogar relativ leicht, gegenüber manchen Eautomotor )
Seite 17 in der PDF 4-6 steht rechts oben, man sieht das die Motoren so aufgebaut sind
das die kW über einen weiten Drehzahlbereich gleichmäßig aufgebaut sind, was bei
Schwerlastanwendungen ( Bergfahrten, Anhängerbetrieb ) den Vorteil hat, im Teilastbereich
nicht sofort Thermische Problem zu bekommen.

Außerdem werden die Motoren in größeren Stückzahlen gebaut, das senkt die Reibung
zwischen Daumen und Zeigefinger, Nachteil für Mobile Anwendung gibts keine Standartumformer

Ein Zweigangschaltgetriebe mit Übersetzung aus den Maschinenbau

Der Link wurde entfernt (404).

Quelle http://www.industrieanzeiger.de/themen/-/article/12503/15967019/
 

Max E.

Aktives Mitglied
06.04.2007
636
Bei den ganzen Konzepten über schaltbaren Direktantrieb hat noch keiner die simple Stern/Dreieck Umschaltung erwähnt...
In meinem Radnabenmotor vom Liegefahrrad habe ich den Motor aufgrund des kleinen Felgendurchmessers permanent von Stern auf Dreieck umgelötet. Seitdem stimmt die Drehzahl und das Dremoment, das mir Anfangs die Gabel zerrissen hat, ist auch erträglicher geworden.
http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=2&t=15918
Im EndlessSphere Forum gibts einige Heizer, die sich eine Delta/wye Relaisumschaltung direkt in die Nabe gebaut haben...

Gruss
Olaf
 

andreas Andreas

Aktives Mitglied
25.10.2005
1.402
Hallo Olaf
Die Umschaltung ändert leider nichts an den Eisenverlusten und auch nichts an der maximal möglichen Sättigung des Eisens. Drehmoment und Drehzahl bleiben aus Eisensicht gleich. Der Controller sieht einen Motor mit veränderten Eigenschaften (k_t und k_e), das stimmt, auch die Batterie sieht ein etwas anderes Verhalten, aber das ist eher zweitrangig, denn man könnte dasselbe erreichen, wenn man die Spannung erhöht, den Motorstrom vergrößert, die Windungszahlen ändert, die Gruppen anders verschaltet...
Es geht eher darum, ob man mit einem PMSM die extreme Spreizung der Geschwindigkeit eines Sportwagens sinnvoll erreichen kann. Bisher sieht es bei der Wirtschaftlichkeit nicht so toll aus, daß es technisch machbar ist, hat pmlflightlink gezeigt, ob es für den Alltag geeignet ist, wissen wir nicht. Zumindest ist noch kein Fahrzeug damit in Serie gegangen, aber wie so oft, steht man kurz davor.
Ich glaube es nicht, nachdem ich eigene Berechnungen angestellt habe.
Nimm Deinen eigenen Favoriten: http://www.uqm.com/pdfs/PowerPhase%2075%20spec%20sheet.pdf
240Nm Peak Torque, 8000RPM. Nimm ein Rad mit 0,5m Durchmesser und mache einen Direktantrieb.
240Nm ergeben einen Schub von etwa 96kg, was beim Mini unter 10% Steiungsfähigkeit ergibt.
8000RPM ergibt theoretisch 754km/h.
Bei vier Motoren, ergäbe es in der Ebene eine Beschleunigung von 4m/s^2, 0-100km/h in 7 Sekunden. Nicht schlecht, aber 4 Motoren wiegen 164kg, an jedem Rad 41kg ungefederte Masse -> keine Chance.
Nimm einen 150kW Motor vom selben Hersteller, ein 2-Gang Getriebe und Differential und lege es so aus, daß die höchsten Wirkungsgrade herauskommen.
Gruß
andreas
 

andreas Andreas

Aktives Mitglied
25.10.2005
1.402
OK, werden wir etwas realistischer. Da für die Hipa-Drive keine Daten (mehr) vorliegen, nehme ich die altbekannten Datenblätter von http://www.pmlflightlink.de/motors/EW_details.html .

Ich habe das alles schon früher mal durchgekaut:
z.B. Skoba Octadia Comdi, mit 4 Radnabenmotore vom Typ EW25/60.
Jeder Motor wiegt 12kg, das ist immer noch ein Problem, aber man könnte es mit Dummies mal ausprobieren, und dabei das einzusparende Gewicht der Gelenkwellen berücksichtigen.
Mit den Spitzenwerten für das Drehmoment käme man auf eine Steigfähigkeit von 30%.
Mit der angegebenen Drehzahl von 1000RPM käme man auf etwa 100km/h.
Kosten? 8000¤ für 4 Motoren +2000 für Controller. 20kWh Batterien mit BMS etwa 10000.

Wenn ich dagegen das 5-Gang-Getriebe und Differential drin lasse, dann reicht ein Motor für 3000¤, Controller für 1000¤, die Batteriekosten bleiben gleich, der Einsatzbereich erweitert sich durch das Getriebe vom Gummiradieren bis theoretisch 300km/h, der Motor kann also jederzeit im optimalen Wirkungsgrad betrieben werden. Die Getriebeverluste sind kaum höher als bei einer festen Getriebeübersetzung. Das Differential und die Gelenkwellen schlucken etwas. Die ungefederten Massen bleiben gleich, der Schwerpunkt wird tiefergelegt, die Gesamtmasse steigt gegenüber dem 4WD wahrscheinlich leicht. Jede Situation kann durch Getriebeanpassung spielend gemeistert werden. Nicht umsonst haben Autos heute 6 Gänge und mehr.

Gruß
andreas
 

Buggi

Aktives Mitglied
31.08.2007
713
München
Hallo Andreas,

Wenn ich dagegen das 5-Gang-Getriebe und Differential drin lasse, dann reicht ein Motor für 3000¤, Controller für 1000¤, die Batteriekosten bleiben gleich, der Einsatzbereich erweitert sich durch das Getriebe vom Gummiradieren bis theoretisch 300km/h, der Motor kann also jederzeit im optimalen Wirkungsgrad betrieben werden. Die Getriebeverluste sind kaum höher als bei einer festen Getriebeübersetzung. Das Differential und die Gelenkwellen schlucken etwas. Die ungefederten Massen bleiben gleich, der Schwerpunkt wird tiefergelegt, die Gesamtmasse steigt gegenüber dem 4WD wahrscheinlich leicht. Jede Situation kann durch Getriebeanpassung spielend gemeistert werden. Nicht umsonst haben Autos heute 6 Gänge und mehr.
Heutige Autos haben soviele Gänge, weil die Konstrukteure nach 100Jahren doch mal gemerkt haben, dass ihre Lieblingskinder Verbrennungsmotoren eine ganz besch...eidene Leistungs-Drehzahlkennlinie aufweisen. Spaß beiseite, 6 Gänge sind bei nem E-Motor völliger overkill. In meinen Augen liegt das Hauptproblem darin, dass mit einem Schaltgetriebe der WAF-Faktor wieder völlig im A... ist, zumindest meine liebste liebt elektrisches fahren eben weil es nur einen Gang á la Automatik gibt. Und ein konventionelles Automatikgetriebe als Wirkungsgradkiller im sonst so guten E-mobil geht gar nicht finde ich.

Die Polzahl des Motors ändert sich durch eine Parallelschaltung von einzelnen Spulen nicht, da die Zahl der zu durchlaufenden Magnetfelder je Umdrehung nicht verändert wird.
Das ist völlig klar, die Nutenzahl und die Anzahl der Magnete bleiben ja gleich. Trotzdem veränderst Du mit z.B. Parallelschalten von Wicklungen die effektive Windungszahl pro Phase ganz erheblich, was eben erhebliche Unterschiede in der elektrischen Untersetzung und damit in der Drehzahl bewirkt. Allein das oben angesprochene Umschalten zwischen Stern und Dreieck bewirkt eine Drehzahländerung um Wurzel 3. Damit kann man sehr wohl ein elektrisches Getriebe bauen, dass in der Praxis wohl ausreichend wäre. Allein durch entsprechende elektrische Verschaltung (z.B. Stern) kann ich bei gleichem Akkustrom das Drehmoment durch die höhere elektrische Untersetzung entsprechend erhöhen, was beim Anfahren schon etwas bringen würde.
Und bei Drehzahlen <10% der Nenndrehzahl haben alle E-Motoren einen schlechten Wirkungsgrad, auch die mit Getriebe, da sollte man sich nichts vormachen.
Die Flußdichte im Motor muss natürlich so hoch sein, dass dieser das Drehmoment überhaupt erzeugen kann, sonst ists ein Schmarrn :)
Man müsste mal die verschiedenen elektrischen Untersetzungen bei den verschiedenen möglichen Verschaltungsvarianten betrachten und dann sehen ob man bei gegebener Wandlerfrequenz etwas sinnvolles draus machen kann...
 

andreas Andreas

Aktives Mitglied
25.10.2005
1.402
Hallo Buggi
Wenn ein Motor das Drehmoment abgeben kann, das Du verlangst, warum gibst Du ihm nicht einfach den Motorstrom, den er dafür braucht? Die Stern/Dreieck Umschaltung am PMSM ist nur eine Krücke.
Deine Gedankengänge zum Akkustrom sind falsch. Solange jede Wicklung ihre volle Stromstärke bekommt, ist es vollkommen egal, ob der gesamte Motor in Stern oder Dreieck oder sonstwie verschaltet ist. Der Akkustrom ist eine Folge der Leistung des Motors. Die Leistung des Motors und des Akkus sind nach Abzug der Verluste immer gleich. Deine Gedankengänge sind nur dann richtig, wenn der Akku oder der Steller Leistungsmäßig unterdimensioniert ist. Meistens bringt der Akku zu wenig Spannung, der Steller zu wenig Motorstrom. Daß der Akku zu wenig Strom bzw. Leistung abgibt ist seit NiCd und LiXX Geschichte. Mehr als 3C wären in einem Alltagsfahrzeug unsinnig.

Zurück zum Getriebe:
Das Problem ist ja nicht nur der Wirkungsgrad, das Problem ist die Leistung im Arbeitspunkt. Wenn
ich ein Fahrzeug auf V_max =150km/h in der Ebene auslegen will, dann brauche ich eine bestimmte Übersetzung für einen gegebenen Motor. Wenn ich mit demselben Fahrzeug einen Anhänger über die Berge ziehen will, dann geht das nicht. Ich kann auch kein anderes Fahrzeug aus dem Graben ziehen. Für reine Sportwagen mag das gerade so in Ordnung gehen, für viele stellt es ein Problem dar. Wenn ich umgekehrt ein Fahrzeug als Stadtflitzer auslege, dann erreiche ich max 70km/h. Wenn ich damit auch nur kurz auf die Autobahn will, habe ich ein echtes Problem. Die Lösung ohne Getriebe braucht einen viel größeren E-Motor mit einem viel größeren Steller und erreicht womöglich trotzdem nicht die Eckdaten eines kleinen billigen hochdrehenden PMSM mit Getriebe. Wenn ich ein Getriebe einsetze, womöglich mit mehreren Gängen, dann brauche ich nur den Motor, Steller, Akku aufeinander abzustimmen, die Leistung steht bei jeder Geschwindigkeit zur Verfügung.

Daß die Autohersteller erkannt hätten, daß die Leistungsdrehmomentkurve bescheiden ist, halte ich für falsch. Hier geht es um Wirkungsgrade und CO2-Emmissionen. Ich hätte gerne eine höhere Übersetzung bei meinem 90PS-Dieselchen aus 2001. 6. Gang, 2000RPM, der Turbo voll am Pfeifen, das bringt dann unter 3 L/100km bei 120km/h. Für 4 Personen mit Gepäck gibt es nichts besseres, der Bahn fahre ich sowohl finanziell als auch CO2 -mässig ganz locker davon.

Gruß
andreas