Neodym statt Feldwicklungen für den Thrige



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Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Auf der Intersolar habe ich etliche auf Neodym umgebaute Motoren gesehen. Die waren immer dick im Epoxyharz eingepappt, und lagen auf der Unterseite etwas hohl, damit das dickere Kleberpaket die unvermeidlichen Wärmespannungen elastisch überbrücken konnte. Außerdem war immer ein ordentlicher Abstand von mindestens einer vollen Dicke zwischen den gegenpoligen Magneten eingehalten.
Infolge der hohen magnetischen Spannung des Neodyms können problemlos größere Luftspalte überbrückt werden, und, die Pole können mehr als halbiert werden, da der magnetische Fluss ja nicht größer sein muss, als der eiserne Rückschluss des Gehäusejochs aufnehmen kann. Die Flussdichte ist ja ca dreimal so hoch, wie bei Ferrit.
Also, selbst bei Halbierung der Polbreite wird der Motor kräftiger, als vorher. Wenn die Polkanten nicht magnetisch entschärft werden (Abschleifen), werden allerdings Wirbelstromverluste an den Nuten stark ansteigen und den Motor im Leerlauf weit stärker erwärmen.
Möglicherweise frisst dieser Effekt beim Thrige die sonst eintretenden Reichweitenvorteile auf?

Magnete ankleben: gut entfetten und anschleifen, den richtigen Kleber in der ausreichenden Dicke verwenden. Der Magnet darf also nicht allzu plan liegen und nicht in der Mitte hohl.
Die meisten Firmen vertrauen Klebungen nicht ganz und ordnen zusätzliche Halter oder Nieten an.

Und jetzt warten Tod und Teufel gespannt auf Deinen Superthrigetiger!


Schöne Bilder übrigens vom Honda oder -Nachbau! Einen ähnlichen Permanentmagnetmotor haben die LG-Waschmaschinen eingebaut!! Denen ist es völlig egal, ob man sie als Motor oder Generator verwendet. Die 4QDs aus England nutzen immer die Generatorwirkung aus, die mit einem Thrige nicht zu vergleichen ist. !

 

Ingo Bösch

Mitglied
09.08.2005
63
Hallo Bernd

Du schreibst, dass die Flussdichte bei Verwendung von Neodymmagneten ca. 3 mal so hoch werden kann wie bei Ferrit Magneten. Beim Thrige Motor wird aber das Magnetfeld nicht mit Permanentmagneten sondern mit Wicklungen erzeugt.
Kannst du abschätzen wie groß das durch Neodymmagnete erzeugte Magnetfeld im Vergleich zu den Feldwicklungen des Thrige Motors sein müsste?
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Verflixt, hier sollte mein posting hin, das jetzt ganz unten steht!
Die tödlichen Selbstmordmagneten sind bei der schweizerischen Reparatur in gleicher Anzahl vorhanden, nur die Breite der einzelnen Magnete ist halbiert, was genau richtig ist, denn mehr Feld vertragen die Kerne der Ankerspulen nicht. Der Strom fließt jetzt nicht mehr sinusförmig, sondern impulsmäßiger, was die ohmschen Verluste verringern düfte.
Auch beim Thrige kann man an der Polzahl nichts ändern, aber über den Luftspalt kann man den Feldverlauf optimieren, indem man einen Pol aus drei eng aneinandergesetzten Magneten zusammenklebt, mit ordentlicher Lücke zu den Nachbarpolen. Der oder die mittleren Magnete seines Pols sollte einen engen Luftspalt haben, und außen von zwei Magneten mit vielleicht der halben Magnetdicke umgeben sein. So kann man die Wirbelstromverluste ein wenig verringern, weil das Feld nicht so jäh ansteigt. Man kann auch die Ränder der Magneten abschleifen. Ach, was erzähle ich, das gibt eine elende Sägestaubkleberei, nur nicht. Also, lieber durch Zusammenkleben aus mehreren Magneten mit nach außen vergrößertem Luftspalt den Feldstärkenübergang entschärfen!

Etwas Sorgen macht mir noch die Drehzahl, da es ja keine Feldschwächung mehr gibt. Mehr als 20 km/h sind dann bei 48 Volt wohl nicht mehr drin, allerdings bärenstarke. Übersetzung ändern?

Also, ich bin gegenüber dem Thrige skeptisch. Drehzahlregelbare Permanentmagnetmotoren haben Ankerblechpakete weit besserer Qualität, als Hauptschlussmotoren, wie der Thrige. Die besseren davon sogar gar keine, der Anker ist eisenfrei, wie unser Freund Lynch, den ich, wie sein Schwesterchen Perm, auch auf der Intersolar gesehen habe..Und das Feld eines Neodyms schwächen? Da müsste man schon mit Elefanten nach Mäusen werfen.
Ich würde den Thrige Thrige sein lassen oder das Cityel als Schleichkatze umbauen wollen...

 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Ich habe mir noch mal die Daten angeschaut, die ich von Manuel Reimann über den Thrige bekommen habe: die Feldwicklung ist von guter Qualität und braucht im normalen Betrieb kaum Leistung.
Aber mit Sicherheit ist das Ankereisenpaket schlecht wie die Nacht, denn der Motor hat immense Verluste, und die stecken mit Sicherheit im Eisen.
Der Motor taugt nichts für ein konstantes Feld, dieses muss regelbar bleiben, es ist ein reiner Hauptschlussmotor. Wartet noch ein paar Jahrzehnte, bis die Japaner mit ihren guten Elektromotoren den deutschen Markt betreten dürfen. Aber werft nicht solch ein Stück antiqitierter deutscher Handwerksarbeit (Entschuldigung, es ist ein Däne) den Lachhyänen zum Fraße vor!
Wie wollt Ihr denn das Feld eines Neodymmagneten schwächen? Indem Ihr die Magnete an einer langen Kordel aus dem Motor herauszieht? Die grinsen doch nur, wenn sie die Kompensationswicklung sehen!
Also bitte, glaubt es mir, tut Euch das nicht an. Nein, bitte nicht den Thrige!

Den guten Cedric schauderts, wenn er nur daran denkt.


Als Ackerschlepper mit 6km/h Höchstgeschwindigkeit? Ja, das geht.
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Kann ich dir voll zustimmen, die Verluste des Thrige kommen vom Eisen, allerdings auch die relative Unempfindlichkeit gegenüber Überlast. Gute Wirkungsgrade kommen von guten Blechen und davon möglichst wenig. Lynch und Perm sind ja solche Motoren, der Lynch ist dabei am wenigsten überlastbar, der Perm wird gerade mal mit 1/2 Nennleistung betrieben, da ist also noch Reserve, am Thrige wäre vielleicht noch was mit dem Motortiming, also verdrehen der Kohlenhalter oder der Feldwicklung möglich, ansonsten ist er ein denkbar ungünstiger Kanditat für Modifikationen.

Gruß

Roman
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Wer es nicht glaubt, dass die EWisenverluste beim Thrige zu hoch sind, der lasse den Motor doch einmal mit der vollen Drehzahl und im Leerlauf, also, völlig unbelastet, bei voll erregtem Compoundfeld laufen. Die Spannung, die man dazu benötigt, dürfte erheblich geringer sein, als sie der permanentmagneterregte Motor zum Erreichen von z.B. 70 km/h benötigt, vielleicht ca 80 Volt?
Mit Neodyms dann vielleicht dann 120 Volt. Aber die 80 Volt werden dann schon mal einen kleinen Vorgeschmack auf die Wirbelstromverluste bei vollerregtem Neodymfeld geben!

Wenn der neodymerregte Thrige einen besseren Wirkungsgrad zeigen soll, dann nur bei einer Verringerung der Motorspannung, sprich, mit einem Schaltgetriebe. ...und das nur wegen der allzu großen und dickblättrigen Eisenbleche minderer Qualität, die den Thrige-Hauptschlussmotor, also unseren, auszeichnen. Nein, da würde ich mir einen als reinen Nebenschlussmotor gebautes Aggregat aussuchen. Da gibt es von Natur aus diese Probleme nicht.
Anders ist hier nur das Ankerblech. Vielleicht fertigt Thrige ja sogar einen solchen? Womöglich gar nicht einmal so teuer?

Übrigens, die Kräfte, die die gleichnamigen Magnete auseinanderdrücken, sind so groß nicht, sobald sie auf das Eisenjoch des Gehäuses gedrückt werden. Die Haltekräfte, die dazu erforderlich sind, sind minimal...Die anziehenden Kräfte zwischen den gegenpoligen ebensowenig, weil sie ja in einem Abstand von mindestens einer (eher drei) Magnetdicken angeordnet werden sollten. So ist der Feldanstieg an den Ankerblechen nicht so abrupt.

Obwohl die Kräfte, die beim Einführen des Ankers in das Neodymbestückte Gehäuse entstehen, nicht zu groß sind, sind die Neodymmagnetkanten unweigerlich der Zerstörung unterworfen, wenn man den Anker nicht absolut parallel und zentriert einsetzt.
Da die Joche wohl kaum eine Induktionsdichte von mehr als 1 Tesla zulassen, dürfte keine Kraft höher als 100N/cm2 wirken. Schätzungsweise also etwa 100 kp, die den Anker verkantent in den Motor ziehen.
Nein, ohne Vorrichtung und von Hand geht das nicht.
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
...schade eigentlich, es juckt immer noch in den Fingern, aber nach dem Statement...
Trotzdem Danke für die pietätvolle Beratung!

Was haltet Ihr übrigens von dieser Abhandlung?

http://sternen-motoren.de/

Gruß
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Luftspaltmotoren sind, seit es Seltenerdmagneten zum erscheweinglichen Preis aus China gibt, das nonplusultra. Die Wicklung braucht kein Eisen mehr, die Kühlung und die Leiterquerschnitte sind optimal. Der Wirkungsgrad geht auch bei kleinen Motoren nahe an 100%heran. Bei sehr großen Motoren nimmt man Supraleitermagnete , hier s part man sogar den eisernen Stzatorrückschluss, die Motoren haben kein Gehäuse und niemand mit nur einbem Nagel in der tasche darf sich nur in die Nähe wagen. Fundort: manche Kernkraftwerke.
also, die Seite ist nicht schlecht, aber von dem eigentlichen Patent, dem Doppelscheibensterenenmotor mit der gef alteten Wicklung halte ich gar nichts, weil in der Mitte ein Eisenrückschluss sitzt, der mir überhaupt nicht schmeckt. selbst, wenn es dem Erfinder gelingen würde, diesen nicht mitrotieren und damit umagnetisieren zu lassen. nein, ausgesprochener Kappes.
Optimal istz der Scheibenmotort, weil er am besten Fliehkräfte aufnehmen kann und die Magnetflächen und damit auch die Kühlflächen groß sind. Der Glockenanker wird von verschiedenen Firmen hergestellt und ist schon schwieriger gegen die Fliehkräfte abzustützen, a uch stört d ie ein seitige Lagerung.
Optimal ist natürlich der kommutatorlose Luftspaltmotor, bei dem zwei Magnetscheiben um die stehende Wicklung kreisen. Nachteil: die klebung der Magnete auf die Stahlscheiben muß die volle Fliehkraft d er Magnete aushalten, in Querrichtung. Allerdings lassen sich die Magnete z.B durch Aluminium abstützen.
Hat der Anker von Gleichstrommotoren feinlaminierte Bleche, kann man auch einen Trommelläufer zum drehzahlstarken Außenläufer umbauen, wobei d ie Magnete eine überaus wirksame Stütze durch d e n stählernen Eisenrückschlusszylinder erhalten. mist, meine Tastatur von Siemems spinnt. 10 kW pro k g sind dabei möglich, gerne als Selbstbau in Modellhubschraubern mit einigen kW Leistung eingesetzt.
Also, der pazifische Blaue hat gute Eisenbleche, d e r bietet sich eher zum Umbau an, oder e in sonstiger drehzahlstarker Nebenschlussmotor. Der blaue Pazific ist allerdings schon e in Permanentmagnetmotor mit Ferrit. Ob die Ankerbleche einen stärkeren Fluss von Neodymagneten aufnehmen, weiß ich nicht. Der wäre dann jedenfalls sehr geeignet zum Umbau, weil die Eisenverluste ausgesprochen gerinng sind, weil ofgfensichtlich gut geblecht, guite Qualität und spannungsfrei montiert.

Da ich immer schon einen Supermotor bauen wollte, aber keine Werkstatt habe, Du aber womöglich eine solche besitzst , dann würde ich schon gerne bei solch einem Projekt mitmachen. Derv Reinhold Schebler, der hat schon fleißig gebaut und den möchte ich schon seit Ewigkeiten deswegen besuchen...

Im Moment rechne ich mal wieder an einem Linearmotor herum, um aus dem Cityel einen Transelrapid zu bauen, nein, ernsthaft, etwas anderes...Hat was mit Otag und Stelzer zu tun...
 

Mr. Horsepower

Mitglied
07.06.2006
271
Aus dem Thrige wird NIE ein anständiger PM:
Zum Vergleich: Der Lynch hat 16 mOhm Ankerwiderstand, der Thrige rund 90 mOhm (mehr als das 5-fache).
Selbst mit den besten und tollsten Magneten hat der Thrige eine sehr weiche Kennlinie und ordentlich Verluste. Der Thrige ist als Reihenschluss ausgelegt und funktioniert so am besten.
Anders verhält es sich, wenn man eine shunt-wound oder seperately-excited machine auf PM umbaut.

Trotzdem: lustig-interessantes Vorhaben...
 

SB

Aktives Mitglied
19.05.2006
1.841
Noch ein Gegenargument:
Es sind ja durchaus schon Wellen kaputt gegangen. Im jetzigen Zustand.
Wenn der Motor als langsamer und viel stärker wird, fürchte ich um die Motorwelle...
 

SB

Aktives Mitglied
19.05.2006
1.841
Habe den Luftspulenmotor bei Luftspule in Wikipedia hinzugefügt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Luftspule

Hat der Motor schon Wikipediarelevanz?
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
...naja, wenn man sich die Historie ansieht, waren es einmal die ersten Elektromotoren, und gar nicht mal so schlechte.
Warum es dann Eisenkern-Motoren wurden, ist nicht so recht überliefert (Stahl-Lobby?)...

Gruß
 

Jürgen G.

Aktives Mitglied
02.12.2004
407
"ist nicht so recht überliefert (Stahl-Lobby?)... "
Ja genau - die Weltverschwörungstheorie!!!
Die Kohlelobby ist da nämlich auch dabei!
Die ersten Elektromotoren hatten nämlich Kupferbürsten...


 

Ralf Wagner

Administrator
15.03.2007
4.710
Filderstadt
www.elweb.info
Hallo Friedel,
die Idee vom Umbau des TTL 140B auf 4 Feldwicklungen kam von Reinhold Schebler
http://www.elweb.info/projekte/schebler/ttl140Bumbau.htm
Ich fahre den Motor noch immer ganz begeistert.

Sonnige Grüße
Ralf Wagner
 

Thomas Leibfritz

Mitglied
25.02.2007
85
Hallo,

könnte man den Wirkungsgrad nicht etwas verbessern in dem man das Kompoundfeld über eine EleKtronische Regelung ab einer bestimmten Geschwindigkeit (z.b. ab 30Kmh) kontinuierlich zurückregelt bis man irgend wann (z.b. bei 60Kmh) kein Kompoundfeld mehr hat. Das wäre mit Sicherheit besser als ein Schaltbarer Speedwiederstand, der auch noch Energie verheizt?

Gruß Thomas Leibfritz
 

Ralf Wagner

Administrator
15.03.2007
4.710
Filderstadt
www.elweb.info
Hallo Thomas,
sinnvoll wäre das Compoundfeld per kleiner Pulsweitenmodulation zu takten. Bereits ab 30 km/h kann man die Compound komplett wegnehmen. Das ganze wäre sicherlich eine interessante Schaltung.

Ich bin auch immer noch dafür dass man die Maximalgeschwindigeit durch einen Regelkreis begrenzt nicht durch Spannung oder Spulenverschaltung. Man hätte so die Möglichkeit die Berge schneller hochzufahren ohne in der Ebene die zugelassene Höchstgeschwindigkeit zu überschreiten.

Grüße
Ralf
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
...in der Reku von EAT ist so etwas bereits berücksichtigt, wohl wegen der besseren Funktion.
Ab einer bestimmten Geschwindigkeit wird das Compound weggeschaltet, ob weich oder hart, weiß ich nicht...
Erhalte meine demnächst und werde berichten.
Ja ja, ich weiß, in der Ebene bringt das nichts (zumindest sind hier auf 5km 2 Brücken zu überwinden)...
Kleinvieh macht auch Mist, geanuso wie die Umrüstung auf Kette.
Grob gesagt brachte das allein 30% mehr Reichweite, bei Originalübersetzung 11/76)!!!
Weiß jemand, wieviel (Volt) man dem Compoundfeld zumuten kann?
Habe hier noch einen galvanisch getrennten DC/DC mit 48/24V bei 250W liegen.
Macht zusammen 72V :p

Gruß
 

Berlingo-98

Administrator
23.11.2004
4.181
91365 Reifenberg
Hallo Thomas, hallo Ralf,

also ich habe mit dem kleinen Schalter für die Compoundwicklung seit rund 15 Jahren eigentlich gute Erfahrungen gemacht.
Zum Bergfahren Compoundwicklung drin, gibt halt etwas mehr Drehmoment, gut für den Berg (mein "Reifenberg" hat 13 %) und fürs Anfahren. Compound raus bzw. über 50 oder 100 Ohm Widerstand (bei meinem El) noch drin heißt dann mehr Drehzahl in der Ebene und trotzdem ein gewisser Schutz gegen überhöhte Drehzahlen ("durchgehen") bei Ketten- oder Riemenriss. Ich messe übrigens den Fahrstrom, und die Unterschiede sind in der Ebene so gering, dass ich manchmal nicht genau sagen kann, ob der Compound Schalter drin oder draussen ist. Am Berg merkts man eher, und natürlich bei der Endgeschwindigkeit in der Ebene.

Ich halte diese einfach Lösung für optimal, weil die Unterschiede mit Compound drin oder nicht drin recht gering sind, sowohl im Fahrverhalten als auch im Energieverbrauch.
Die Compundwicklung liegt übrigens normalerweile voll an 36 Volt und nimmt so bis 2 A auf. Es sit nicht die Spannung, es ist der Strom durch die Wicklung, die Wirkung macht. Ich habe nie beobachtet, wie und ob der Strom von der Drehzahl auch mit abhängt, ich meine aber, das sollte schon so sein.
Ob mehr Strom durch die Compoundwicklung wirklich sinnvoll ist, d.h. zu mehr Drehmoment unten herum führt, ist zu erproben. Schlimmstenfalls geht das Eisen nur in die Sättigung und man macht nicht viel mehr Magnetfeld sondern nur Eisenverluste, also Wärme. Nicht so der Hit. Aber wie gesagt, dies ist nur so ein Gedanke, es sollte und könnte ja jemand ausprobieren.

An was wir immer mal gedacht hatten, war ein Hoch-Tiefsetzsteller, um die Compoundwicklung gezielt mit Strom in der einen und der anderen Richtung zu beaufschlagen. Man hätte dann unten noch mehr Drehmoment und oben noch mehr Drehzahl. Hat aber nach meinem Wissensstand noch keiner gemacht, und ob sich der Aufwand wirklich lohnt, ist fraglich. Im schlimmsten Fall macht man einfach mehr Stromwärmeverluste im Eisen. Bestenfalls gibts mehr Drehmoment.

Ich halte die getrennte Regelung von Feld und Anker, also die fremderregte Gleichstrommaschine, wie ich sie in meinem Citroen AX kennen- und schätzen gelernt habe, für optimal. Super Drehmoment unten rum, gute Regelung der Drehzahl und einfache Möglichkeit der Rückspeisung. Die Elektronik für die Feldregelung kann halt viel kleiner sein, da max. 10 % der ((Fahr-)Leistung da rüber gehen. Jedenfalls funktioniert es im AX und den anderen "Franzosen" prima, und ich kann auch noch sehr gut bei 20% Steigung anfahren.

Vielleicht baut ja jemand den CityEl Thrige mal so um. Das würde mich echt interessieren. Dazu müßte man dann eigentlich andere Ankerspulen einbauen, was machbar wäre. Habe mir den (offenen) Motor schon mal daraufhin angesehen. Ein gute Ankerwickel-firma könnte sowas sicher leicht machen. Wenn man dann alle vier Spulen, also Compoundwicklung und Erregerwicklung ersetzt, hat man auch schön gleichmäßige Erregerfelder und könnte mit einer entsprechenden Regelung einen Supermotor bauen.

Natürlich kann man gleich einen anderen Motor nehmen. Ein Perm z.B. Aber das wird ja schon gemacht. Den müßt man - für mehr Drehzahl unten rum - nur mal mit 60 oder 72 Volt, einer besser angepassten Motorelektronik (auch mit Rückspeisung) und einer entsprechend angepassten Untersetzung betreiben. Das wäre schon technisch gesehen der richtige Antrieb, sozusagen endlich mal kompromisslos gut. Aber auch solche oder zumindest ähnliche Lösungen werden oder wurden schon gezeigt, sogar im Hause CityEl vorgeführt. In der ehemaligen Fertigungshalle in Kitzingen sollten die schwarzen Striche auf dem Boden noch sichtbar sein (von der "gib Gummi -. Aktion - Beschleunigungs-Vorführung"). Ralf war dabei, solltest Dich also noch dran erinnerin.

Gruss, Roland
 

inoculator

Bekanntes Mitglied
19.04.2006
5.044
Hallo,
ich habe den Motor in einer E-Motoren Werkstatt zu überholung angemeldet (Lager und co).

Die werden gleichzeitig mal schauen, ob es möglich ist, E1/D1 zu trennen.

Damit wäre die C-Wicklung komplett eigenständig zu steuern. Ich werde dort einen kleinen Regler aus dem Modelbau einsetzen.

Ob ich diesen später manuel oder über eine Kombination mit dem Tachogeber und/oder Motorstrom weiß ich noch nicht.

gruss

Carsten
 

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