optimaler Arbeitspunkt des Antriebes

[inoculator]

Hallo zusammen,

ich habe gerade mit HK12 geskypte, da kam ein Thema, welches ich hier mal zur Diskussion stellen möchte:

Optimaler Arbeitspunkt von Motor und Steller.

Folgende Ausgangsbehauptung:

In meiner Biene (CityEL) arbeiten 42 Zellen NICD an einem 1205-R Curtis mit Imax 275A und einem Thrige. Die nominale Reichweite liegt bei 30km, wobei durch diese kleine Bestückung sich jede geringe Veränderung sofort bemerkbar macht.

Im Laufe der Zeit habe ich unterschiedliche Reichweiten festgestellt. Die Abhängigkeiten schienen hier mit der Einstellung des Strombegrenzers zu tun zu haben:

Fahre ich in einem Bereich von 80A bis 120A, so schaffe ich teilweise über 30km.
Fahre ich die selbe Strecke mit zugedrehtem Begrenzer -also maximal 65A oder mit offenem Begrenzer -Imax ~185A, dann sinkt meine Reichweite deutlich unter 30km.

Dieses Phänomen konnte ich auf ein und der selben Strecke bei unterschiedlichen Witterungsbedinungen immer wiederholen -es ist also nicht Temperaturabhängig.
Auch der Ladezustand und die Zyklenwärme war an den Akkus identisch.

Ich weiß, der Curtis ist ein Tiefsetzsteller. Die Induktivität ist aber -anderes als beim Schaltnetzteil durch die Drehzahl variabel. Kann es sein, daß es innerhalb dieses variablen Anteiles einen optimalen Arbeitspunkt für den T-Steller gibt, der sich in den o.g. Grenzen wiederfindet?

Gruss

Carsten

 

[Stefan B.]

Hi Carsten. Ich mache die gleichen Feststellungen wie du.
Ich habe mir das jedoch ganz anders erklärt.
Ich gehe davon aus, dass es sinnvoller ist relativ schnell bis 50 zu beschleunigen und dann die Speed mit kleinen Strömen zu halten. Wenn ich den Begrenzer zu weit runterdrehe, brauche ich ewig fetten Strom bis der Wagen schnell genug ist um mit dem Strom runterzugehen. Ich habe das auch schon bei den Bleiern festgestellt und tippte auf Herrn Peukert. Aber bei NiCd isses auch so.
Wenn ich den Strom natürlich offen fahre brauche ich auch mehr, denn bei jeder kleinen Fußbewegung reagiert gleich das Amperemeter (nicht zu vergessen, dass es mich mit offenem Strom manchmal juckt, draufzutreten:rp
Ich habe dies selbst mit verschiedenen Übersetzungen ausprobiert (Getriebe beim kewet). Es macht kaum einen Unterschied. Somit spielt zumindest die Motordrehzahl beim Thrige eine untergeordnetere Rolle.
Stefan

 

[Lecki]

Hallo,

auch wenn ich ein anderes Fahrzeug fahre habe ich in ähnlichen Versuchen die gleiche Erfahrung gemacht.
Da meine Fahrtstrecke für Norddeutschland recht hügelig ist (Hang am ehemaligen Elbufer)kam ich zu folgender Erkenntnis:

Ist der Strom zu groß eingestellt kommt es über die kürzere Entladedauer durch die größeren Ströme (kleiner
1C oder mehr A als Ah) über die Akkuchemie zu einer Kapazitätseinbuße.

Ist der Strom hingegen zu klein eingestellt kommt es beim Anfahren und an Steigungen dazu das länger/stärker
"Gas" gegeben werden muss, also über den Punkt hinaus wo ich wieder in der Ebene oder schon bergab (in der Reku) bin.

Die Reichweite lies sich noch weiter erhöhen wenn man zum Beschleunigen einen Gang runterschaltet
und kurz vor Einsatz der Reku einen Gang rauf.

Am besten fahre ich mit der "Stinkertaktik":

zügig Gas geben, den Drehzahlbereich weniger als 3/4 ausnutzen und bei Ereichen der gewünschten Geschwindigkeit
mit niedriger Drehzahl und sensiblen Gasfuß fahren und die beschriebene Schaltorgie.

Gruß

Uwe

 

[Bernd Schlueter]

Du hast Nicads. Da fährst Du die Steigungen am besten mit Volldampf hoch, deutlich höherer Wirkungsgrad. Schleichst Du eine 12 Gradsteigung mit 10 km/h hoch, verschleißst Du nicht nur den Motor, sondern hast auch nur 20% Wirkungsgrad. Gib ihm Saures!
Bei Vollgas ist dein Luftwiderstand bergauf nicht höher, Du hast keinen echten Peukerteffekt und der Motor wird bei gleicher Strombelastung besser gekühlt, die Aufheizung ist schneller beendet und die Curtistransistoren und Dioden werden arbeitslos und fast verlustfrei.
Die Berge in Euren Landen sind eine Krankheit. Vor alle, wenn mich meine Kathrin noch wegen der Einstellung "kürzeste Strecke" noch auf tief verschneite Waldwege schickt, wegen 1 km Abkürzung und das auf dem Weg zu Johannes. Eine geschlagene Stunde brauchte ch, um mich aus den Schneemassen zu befreien und umzukehren.

 

[Andreas Friesecke]

Du hast Nicads. Da fährst Du die Steigungen am besten mit Volldampf hoch, deutlich höherer Wirkungsgrad. Schleichst Du eine 12 Gradsteigung mit 10 km/h hoch, verschleißst Du nicht nur den Motor, sondern hast auch nur 20% Wirkungsgrad.

Aber mit welcher Begründung?

Ich sehe zunächst mal nur:
- Beschleunigung ist proportional zur Kraft.
- Und Kraft bei der E-Maschine ist proportional zum Strom.

Von daher sollte es eigentlich egal sein, mit welchem Strom man beschleunigt. (Halber Strom -> halbe Beschleunigung -> doppelt so lange um auf Nenngeschwindigkeit zu kommen => gleiche Kapazitätsentnahme aus dem Akku).

Gruß
Andreas

 

[DL1DUK]

Da hast Du aber den Wirkungsgrad gerade direkt außen vor gelassen.

Grüße , Frank.

 

[inoculator]

Hallo,

momentan tendiere ich zu einem alten Schaltbild.

Der Curtis und die Akkus sind zusammen eine Spannungsquelle.
Diese besteht aus einem Generator -die Urspannungsquelle und einem Innenwiderstand.
Die Last wird wiederum ebenfalls als ein Widerstand gesehen.

Wenn ich jetzt eine Kurve aus Leistung am Lastwiderstand zu Lastwiderstand erzeuge, gibt es eine Parabel.
Der Arbeitspunkt liegt bei Ri=RL.

Leider ist der Motor mit der Induktivität sowohl Teil der Last, als auch Teil der Spannungsquelle.
Genauso ist der Curtis mit unterschiedlichen Ansteuerungen dynamisch bei seinem Anteil am Ri.

Aber da ich offensichtlich nicht alleine mit meiner Erfahrung stehe, muss etwas daran sein.

Die bloße Aussage "Bergauf Vollgas" wäre damit "ad-absurdum" gestellt -auch wenn ich das momentan genauso mache.

Überigens gibt es noch einem Parameter, der bisher nirgendwo mal offen erwähnt wurde:
Der Thrige 140 -als der im EL; hat sein maximales/optimales Drehmoment bei 2500rpm.

Wir drehen den allerdings in ganz anderen Bereichen -so 6000 bis 10000.

Gruss

Carsten

 

[weiss]

[quote inoculator]
Überigens gibt es noch einem Parameter, der bisher nirgendwo mal offen erwähnt wurde:
Der Thrige 140 -als der im EL; hat sein maximales/optimales Drehmoment bei 2500rpm.

Wir drehen den allerdings in ganz anderen Bereichen -so 6000 bis 10000.
[/quote]
hallo carsten
wer dreht ihn so hoch
mir sind ganz wenige bekannt. selbst mit 48V bringt der keine 5000U/min
bei 36V ist laut frührigen aussagen bei ~2750U/min fertig. d.h. der thrige dreht dann max. 3700U/min (2750:36=76,38x48=3666,66)
ok, wenn man den compound abschaltet dann gehts rapid hoch - sonst nicht.

 

[Bernd Schlueter]

Bergauf hast Du immer eine geringe Geschwindigkeit, auch bei Vollgas, also praktisch keine Wirbelströme. Der Luftwiderstand entfällt ebenso, es gilt nur das Drehmoment , das nur von der Steigung abhängt. Proportional zu diesem ist der Strom. Verluste treten nur infolge dieses Stromes am ohmschen Widerstand des Motors auf.
Deshalb: Vollgas bergauf.
Weitere Vorteile: Der Mosfet schaltet durch, taktet nicht: keine Umschaltverluste mehr, auch keine Wirbelstrüme im Motor infolge des sonst vorhandenenTaktens, der Curtis bleibt kalt.

Aber - ganz dicker Nachteil:
Deine Bleibatterien leiden ganz entsetzlich unter dem hohen Batteriestrom, der gleich dem Motorstrom, also 200 Ampere ist. Du quälst sie zu Tode.
Aber nicht Deine Nicads.
Gib ihr Saures!

Noch nen wichtiger Effekt: Du bist bei niedrigeren Verlusten schneller oben, danach gibts nur noch erfrischende Abkühlung für Motor und Elfriede oder wie Deine Möhre heißt. Mit "Möhre" meine ich Deine Chäse!

 

[inoculator]

hmm... mal rechnen:

Radumfang 1760mm (1,76m)
Bei etwa 60km/h -gemäßigter Fahrstil ;-) also 1000m/min
Machen ~568 Umdrehungen/min am Rad.
Untersetzung 11/76 macht (568 x 76) /11 = 3924rpm

Das ist also meine Drehzahl MIT Compound.
Und das Ganze mal ohne: macht bei mir ~4910 rpm auf der Geraden.

hmm... ok... wo hatte ich nochmal die 6000 her???
moment... da war mal was... *rechnen*
5400rpm... jo... naja ok.. gutgläubig gerundet. Aber das war zu Zeiten 76/10 mit ein wenig Rückenwind die Elberfelder Tangente runter.. ich nehme also alles nochmal zurück...

Aber irgendwo hatte ich die 6000 her... ich muss mal meine Unterlagen durchforsten.

Gruss

Carsten

 

[Alfons Heck]

Hallo Bernd,
[quote Bernd Schlueter]...
Deshalb: Vollgas bergauf.
...
Aber - ganz dicker Nachteil:
Deine Bleibatterien leiden ganz entsetzlich unter dem hohen Batteriestrom, der gleich dem Motorstrom, also 200 Ampere ist. Du quälst sie zu Tode.
Aber nicht Deine Nicads.
Gib ihr Saures!
...
[/quote]
interessanter Aspekt. Aber dabei muß man etwas differenzieren. Auch NiCds sollten nicht unbedingt voll belastet werden, schon gar nicht bei relativ weiter Entladung. Siehe:
http://elweb.info/dokuwiki/doku.php?id=renault_express_electrique#antriebsbatteriesystem
Punkt 3.


Gruß
Alfons.

 

[Bernd Schlueter]

Nein, bei Blei geht die Batterie vor, dann lieber zehnmal so langsam den Berg hochschleichen, ehe Du die ruinierst. Dann sind die Batterien oben zwar leer, aber nicht ruiniert. Die Nicads können mehr ab. Nach dem, was Du sagst, bitte nicht schneller als mit 25, jedenfalls, das gilot auch für Nicads, dass die Spannung nicht stark einbricht. Wenn ich mit meinem saxo den einst steilsten Eisenbahnberg Deutschlands bei Erkrath/Hochdahl hochsause, dann nauch nicht schneller als mit knapp 70 km/h, sonst bricht mir oben die Spannung weg und ich komme nicht mehr nach Hause.
Dann muss man eben Kompromisse schließen.
Bei Blei gibts keinen Kompromiss, da jagt ein Übel das andere. Sozusagen treibt man dem Cityel das Blei mit dem Thrige aus. Motto: Wer sein Cityel liebt, steigt aus und schiebt. Hat der Manuel immer im Schwarzwald gemacht: Tannenzapfen aufs Gaspedal Rucksack auf den Rücken und heftig geschoben.
Carsten hat ne tolle Frau, die fasst immer mit an. Selbst nachts um 1/2 2.Notfalls kann der auf die Batterie verzichten.Sie hört aufs Wort.

 

[Bernd Schlueter]

Also, wenn Du bei Deinen Bergfahrten die maximale Reichweite erzielst, liegst Du genau richtig! Nur Bleibatterien könnten das etwas übelnehmen.

 

[Jürgen G.]

Ich würde mal drauf tippen daß Du bei 80-120A in einem Drehzahlbereich fährst in dem der Motor einen höheren Wirkungsgrad besitzt.
Besorg Dir doch mal die Kennlinie vom Thrige und rechne deine Motordrehzahl bei Deiner Durchschnittsgeschwindigkeit nach.
Von 2200U/min bis ca. 2700 hat der TTL160 einen eta von ~77%
Bei weniger als 1400U/min ist der eta schon auf unter 70% gefallen; läuft flach nach unten.
Bei Drehzahlen von mehr als 3500 U/min fällt der eta sehr steil auf unter 70%ab.
Das hieße bei Dir (man möge mich korrigieren + nachrechnen falls ich falsch gerechnet oder gedacht habe):
Radumfang dyn. 1,655 Meter; i = 6,81, n1= 132000 U/h (2200U/min) , n2= 162000U/h (2700U/min)
V1= 132000 / 6,81 / 1000 x 1,655 = 32 km/h ==> eta bei 77%
V2= 162000 / 6,81 / 1000 x 1,655 = 40 km/h ==> eta bei 77%
V3= 210000 / 6,81 / 1000 x 1,655 = 51km/h ==> eta bei 70%

Es ist jetzt die Frage welche Geschwindigkeiten bei welchen Ströme du fährst.
...

 

[R.M]

Hallo

Ich hab die Kurven für den Thrige, sowohl für Standartbeschaltung als auch für Speedkit und ohne Compound.

Stammen von einer dänischen Seite die ich im Moment leider nicht wieder finde.

Weiß allerdings nicht wo die herstammen deshalb stelle ich die lieber nicht hier rein. ich geh mal auf die Suche nach dem Link.

Gruß

Roman

 

[R.M]

Hallo

Ging schneller als gedacht hier sind die Datenblätter der Motoren verlinkt http://www.ellert.info/Tmain.htm auf "Motorer" klicken.

Gruß

Roman

 

[Manfred aus ObB]

Hmmm

und wo ist da

Quelle http://www.ellert.info/data/ttl140b.gif


der Wirkungsgrad versteckt


weil da

Quelle http://www.ellert.info/motor.htm

ist Er leicht zu finden

 

[Jürgen G.]

S2 S3 "eta" U P Ia n-1

Eta ist griechisch - kann meine Tastatur nicht. Steht für den Wikungsgrad:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wirkungsgrad

....

 

[Bernd Schlueter]

Schon die alten Griechen wussten, wenn der Motor heiß wird, sinkt der Wirkungsgrad noch weiter ab und auch die Kohlen leiden, zudem produziert Frau Curtis mehr Verluste, wenn ihre PWM ein niedriges Taktverhältnis hat.
Also, die Kombination -stromstarker Nicad und Fulle Pulle bergauf- ist schon nicht verkehrt, nicht nur wegen des reinen Motorwirkungsgrades bei gleichbleibender Temperatur. Da geht es nur um 5%. Die hätte Carsten nicht einmal bemerkt.

 

[R.M]

Hallo

So issses da kocht jeder Hersteller sein eigenes Süppchen hinsichtlich der Diagramme

Gruß

Roman