So zerstöre ich meinen Kommutatormotor

[Bernd Schlueter]

Kommutatoren sind empfindliche Gebilde und der meines Motors hat einige geringfügige Unrundheiten, hörbar am Bürstengeräusch. Beim Kohlenwechsel habe ich eine einzige Lamelle mit verstärkten Abnutzungsspuren gefunden, was mich zur Vorsicht mahnt.
Gefährlich ist es, bei sehr geringer Geschwindigkeit "Gas" zu geben, insbesondere im Stillstand. Unvermeidlich ist es dann, dass der Motor zwischen zwei Kommutatorlamellen ins Schwingen gerät und sich die entstehenden Funken an einer einzigen Lamelle austoben. Normalerweise verteilt sich die Beanspruchung auf ein Viertel der 1ca 100 Kommutatorlamellen meines Saxos.
Im Stillstand wird diese eine Lamelle aber mit dem mehr als 25fachen belastet.
Also, immer dafür sorgen, dass der Motor dreht, wenn er belastet wird. Also, niemals im festgebremsten Zustand Strom geben oder mit dem Gaspedal das Fahrzeug am Berg halten!!
Kommutatoren sind da vielmals empfindlicher als Kupplungen bei den vergasbaren Zeitgenossen.
Weitersagen?

 

[Matthias1705]

.... oder mit dem Gaspedal das Fahrzeug am Berg halten!!

Au, das mach ich oft

Matze

 

[omitreligion]

Hallo Bernd,

ich erzähle es weiter. Danke für den Tipp.

Und vor allem werde ich bei meinem Volta darauf achten, den ich irgendwann dann doch in Betrieb nehme....

Gruß, Dragan

 

[Simma D.]

Moin allen,

Das ist nicht außer Acht zu lassen und im Hinterkopf behalten wenn man unterwegs in den Bergen ist.

Wie Bernd schon sagte bis zum 25fachen der Nennbelastung!!!!
Neulich im Unterricht wurde darüber gesprochen. Darüber hinaus sind die Kommutatorwicklungen nicht gerade mit großen Leiterquerschnitten gebaut worden. Die Folge ist daraus, ist das sich der Motor schnell erwärmt. Und bei keiner Wärmeabfur sogar beschädigt werden kann.... Darauf aufpassen dass der Motor genug Kaltluftzufuhr, sowie eine ordentliche Wärmeabfuhr hat.

Interessant sind daher die Bürstenlosen(Brushless) Motoren.
Sind wartungsarm das sie, wie der Name schon sagt, bürstenlos sind.
Keine Bürsten heist auch dass kein Verschleiß am Kommutator(wird ebenso keiner benötigt) und an den Bürsten entsteht. Somit ist das einzige Verschleißteil die Lager. Erkennbar sind Bürstenlose Motoren an den Anschlüssen.
Es werden nur drei Anschlüsse benötigt um das Magnetfeld in den Wicklungen zu erzeugen.

Als Beispiel die Brushless Motoren von Der Link wurde entfernt (404)..
Laut Datenblatt 1kW maximale Dauerleistung bei 200A und eine Maximal leistung für 5 Sekunden 300A (1,5kW)

Der Vorteil ist, mehr Pole des Stators desto mehr Kraft kann der Motor Entwicklen. Nur begrenz man die Polzahl da es sonst zu kleinen Wegen zwischen den Polen kommt und daher das Magnetfeld der Statorwicklung eine noch höhere umdrehungszahl erreichen muss um zum Beispiel die 1500 Umdrehungen/Min auf die Welle zu bringen. Dadurch wird eine Kompromiss zwischen Kraft und Leistung geschaffen, daraus hohe Effizienz resultiert.

Denoch muss man sagen, dass der Motor eine spezielle Steuerung dafür benötigt um den Motor in Fahrt zu bringen. Bei diesen kann die Starphase, das Bremsverhalten, sogar die grad Anzahl die bei eine Wechsel des Magnetfeldes eingestellt werden.

Ich denke, dass der Bürstenmotor langsam von der Bildfläche verschwindet und der Brushless Motor den Platz einnimmt. Das metrk ich vorallem im Modellbaubereich. nur mehr eine Seite mit Büstenmototren und 8 Seiten mit Brushless Motoren.

 

[Manuel.]

Ich denke, dass der Bürstenmotor langsam von der Bildfläche verschwindet und der Brushless Motor den Platz einnimmt.

Das ist doch schon längst passiert.
Gleichstrommaschinen findet man heutzutage eigentlich nur noch in diesen Museumsfahrzeugen *duck*

 

[Andreas Friesecke]

Naja... Einige Hersteller haben da soch noch die berechtigte Angst, dass ein durchgebrannter Controller einen BLDC zur Blockade zwingt. Das gibt dann den nächsten Anti-Hype gegen E-Autos:

"E-Auto legt unerwartete Vollbremsung hin. Fahrer verliert Kontrolle und schleudert gegen die Leitplanke..."

Dort explodiert dann selbstverständlich noch umgehend die Batterie und legt im Umkreis von 100m alles in Schutt und Asche ;-)

Gruß
Andreas

 

[hallootto]

Moin, Moin!

Ob man mit so einem Motörchen auch einen Kewet oder den EL antreiben kann?

Aber Scherz beiseite. Bei 340 Umin/Volt sind es dann auch 17.000 Umin. In welchem Gang sollen wir dann fahren?
Im Datasheet wird auch über Propellergrößen gesprochen. Vermutlich ist der Motor auch nur dann richtig gekühlt!

Gruß
Peter

PS (kann der Admin ggf. ändern)
Die Technischen Daten sind laut Datenblatt 50 V * 200A = 10.000 W oder 10KW und 15KW bei 300A.

 

[Simma D.]

Hallo Andreas, Peter


Antwort zu Andreas:

Um gerade solche Vorfälle zu verhinder gibt es schöööööne kleine Microkontroller die das ganze überwachen. Sobald der Motor still steht(BLDC), erkennt der Regler das sich der Rotor nicht dreht, der Regler versucht mit etwas mehr Spannung den Rotor in eine Drehung zu versetzten, passiert dies immer noch nicht wird der Regler automatiosch abgeschaltet.

Weitere Sicherheitsmöglichkei, wäre ein Schütz, Relais oder LeistungsFET für einen Batterieseitige Abschaltung sicherlich sinnvoll. Ist die Eingangsspannung von der externen Spannungsquelle da(zB 12V als Freigabe des Reglers) so wird die Spannung an den Regler geschalten. Ist ein Kurzschluss, oder die 12V Versorgungsspannung ist nicht am Freigabeeingang da so wird die Spannung nicht an den Kontroller geschalten, bzw abgeschaltet(im Falle eines Kurzschlusses).

Antwort zu Peter:

Ist von der Motorisierung her kein Problem, sollte allerdings eine Zwangsbelüftung des Motors vorhanden sein, da wie du richtig erkannt hast die Propeller die Motoren kühlen.
Ansonsten steht dem nichts im Wege einen solchen kleinen Motor mit schööööönen 10kW Dauerleistung ins El zu bauen . Wenn das ganze noch für zwei Räder einzeln gemacht wird, fährt man mit Wheelie von der Kreuzung weg XD. So wird das El zu einer Rakete :xcool:

Danke dass du mich da richtig stellst mit der kW Angabe:spos:, hatte ich gar nicht bemerkt ^^

 

[Buggi]

Habe auf der vorletzten ECarTec mal mit einem Zulieferer gesprochen, der den Antriebsstrang für Audi entwickelt. Fazit: BLDC sind für ernsthafte Anwendungen tot, denn genau das Problem der blockierenden Motors bei Störungen ist nicht in den Griff zu bekommen. Die haben das Differential durch 2 Motoren für rechts und links ersetzt, und das ganze in eine Einheit reingebaut so dass das aussieht wie immer: Motor/Getriebeblock, wo rechts und links die Achswellen rauskommen.
Blockiert da ein Motor auf der Autobahn weil ein FET durchlegiert, biegst Du rechtwinklig in die Leitplanke ab, da ja nur das linke Rad blockiert...
Daher verwenden die nur noch Induktionsmaschinen, also Asynchronmotoren, da durch deren Schlupf das Verhalten im Fehlerfall wesentlich gutmütiger ist. Und man braucht keine seltenen Erden, die es bei uns ja bekanntlich nicht gibt. Also: Zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen!

Über kaputte Kommutatoren kann ich ja auch ein Lied singen (siehe Signatur).
Lösung: Drehstromantrieb

 

[i-MiEV]

Erfahrene Elektromotorbauer für EV (Deutsche Zulieferer rechne ich (noch) nicht dazu ) setzen Synchronmotoren mit Permanentmagneten ein, wegen Gewicht, Baugrösse, Wasserkühlung und einfachem Aufbau.

Der Verbrauch an Seltenen Erden für EV ist ein einstelliger Bruchteil weltweit im Vergleich zu den übrigen Einsatzgebieten von Seltenen Erden.

Seltene Erden gibt es sehr wohl auch in Deutschland (und in anderen Ländern). Nur will sie da keiner ausbudeln, weil die Kosten viel höher sind als in China.

Gruss Walter

 

[Manfred aus ObB]

Erfahrene Elektromotorbauer für EV (Deutsche Zulieferer rechne ich (noch) nicht dazu ) setzen Synchronmotoren mit Permanentmagneten ein, wegen Gewicht, Baugrösse, Wasserkühlung und einfachem Aufbau.

Des liest sich fast wie von einer Werbeagentur das man ein Auto nur aus Asien kaufen kann.


Jetzt geb ich zu das im Modellbau sich des Zeug mit den Permanetmagnetismus ziemlich brot macht,
des soll aber im Autobau nicht zwangsweise was heißen, alte Leser ( also die schon lang mitlesen,
müßen deswegen no net so oft über Sonnwendfeuer gehupft sein als ich ) kennen da durchaus noch Alternativen

http://26373.foren.mysnip.de/read.php?568,167845,167845#msg-167845

des is 11 Jahr aus und braucht Motorseitig keine seltenen Erden

denke das des der Grund zu der Antwort war

http://26373.foren.mysnip.de/read.php?568,167886,167890#msg-167890

vor 11 Jahr war des Forum noch ohne Forumsregelen und so konnte man das mit den antworten auf
die Fragen noch nicht Nachlesen

Es gibt noch einiges seit der Zeit zum lesen drüber, das problem damals war so ein Emotor
funktoniert nur mit elektronik gscheit, des war teuer damals ( einen Bürstenloser Elektrischer im
Modellbau ( aufpassen sonst fangts verschieben an ) so gut wie nicht bezahlbar )
heit ist des ois anders, bei Licht betrachtet wenn net soviel Steuergelder zum Bremsen verschleudert würden,
sollte man es nicht machen wie die Asiaten früher uns Kopieren und dann billiger machen, sondern
gleich denn zeigen wo Technisch der Hammer hängt, aber da unsere 68er ja lieber demonstriert haben
statt Studiert, fehlt uns heit die Generation die aus dem Erreichten das Zukünftige macht, es
reicht nur noch zum Zertifzieren nimmer zum macha.

 

[i-MiEV]

Erfahrene Elektromotorbauer für EV (Deutsche Zulieferer rechne ich (noch) nicht dazu ) setzen Synchronmotoren mit Permanentmagneten ein, wegen Gewicht, Baugrösse, Wasserkühlung und einfachem Aufbau.

Des liest sich fast wie von einer Werbeagentur das man ein Auto nur aus Asien kaufen kann.

Es gibt halt bessere und andere. Analog müsste Deutschland jetzt Europameister werden. Sind einfach besser

Gruss Walter

 

[R.M]

Hallo

BLDC ist schon ok aber nur mit Encoder und Sinussteller.

Ich habe gesehen was ein El mit den kleinem Perm PMS 120 und gutem Controller leistet.

Einfach Wahnsinn was da geht, leider auch der Preis.

Gruß

Roman

 

[Bernd Schlueter]

Habe in letzter Zeit ein wenig herumgerechnet und bin für ein normales, also schweres Fahrzeug wieder auf den Induktionsmotor gekommen. Die gehen meist angeblich nur bis 3000 bzw 2800+ Touren, tatsächlich aber sind 400 Hz=24.000 Touren kein Problem. Das heißt aber, ein geringes Leistungsgewicht bei hohem Wirkungsgrad. Natürlich muss dann ein zweites zusätzliches Planetengetriebe integriert sein. 24.000/s / 4 /4 = 1500/min = 25/s, macht 180km/h ...
Es fehlt einfach der Faktor 2 bei den heute erschwinglichen weichmagnetischen Materialien für feldkonstante Motoren als Ummagnetisierungsverlustanteil, die Vakuumschmelze in Hanau habe ich schon deswegen angesprochen.
So aber bleibt der permanentmagneterregte Synchronmotor mit seiner starren, nicht reduzierbaren Magnetisierung verlustreich. Selbst der Lynch/Agnimotor mit seinen optimierten, sehr kleinen Blechpaketen besitzt erheblichen Verlust bei hoher Drehzahl.
Auch bürstenlos mit integrierten Halbleitern ändert sich da nichts dran.

Eisenlos auf der Wechselstromseite, das wärs natürlich, aber auch da gibts Hürden bezüglich Kreiselkräften. Elektrisch ist die Drehzahl da nicht begrenzt : 60.000/s++
Nur der Generator ist problemlos und bestens angepasst an Verbrennermotoren, weil nahezu konstante Drehzahl und eher mit der Drehzahl steigendes Drehmoment. Wird ja kaum noch anderes gebaut bei den Hondas, Kamas usw.
Das sind permaneterregte Synchrongeneratoren, also PMSM=BLDC, jetzt fangt Ihr auch schon mit den Amiabkürzungen an...

 

[J_T_Kirk]

Das Sicherheitsargument gegen BLDC zieht so nicht. Neben der elektronischen Überwachung könnte man auch eine zusätzliche mechanische Sicherung mittels elektromagnetischer Kupplung einbauen, die im Fehlerfall den Motor vom Antrieb trennt.
Übrigens stellt ein plötzliches Versagen eines Verbrennungsmotors, d.h. Kolbenfresser bei hohen Geschwindigkeiten genau das gleiche Problem dar und wird durch derzeitige Fahrzeugkonstruktionen auch nicht abgefangen. Fragt mal einen Porschefahrer (und davon gibt es einige) bei dem die Kurbelwellendichtung seines Boxsters bei Höchstdrehzahl auf der Autobahn versagt hat. So schnell wie der abgeflogen ist konnte er nicht die Kupplung treten!
Das deutsche Autobauer bezüglich Elektroantriebstechnik nicht auf aktuellem Stand sind ist ja zur Genüge bekannt. Und dass deshalb mit Scheinargumenten versucht wird die Konkurrenz schlecht zu reden ist ebenso bekannt.

Gruß, Uwe

 

[Tommy601]

Huhu,

ich habe die Diskussion hier zufällig gefunden.

Die Infos zum Kommutator finde ich echt interessant.

Zur Synchrongeschichte wollte Ich gerne anmerken, Toyota verwendet bei seinem Hybridsystem schon immer Synchronmaschinen. In über 10 Jahren ist mir überhaupt kein Fall bekannt, wo der Controller versagt hat. Nur Windungsschlüsse gab es beim P1 ganz selten mal, und selbst diese "ruckelten" nur beim Fahren, dh. die Steuerung konnte wohl die Leistung auf der kaputten Phase irgendwie regeln. Insofern scheint mir das mit dem blockieren bei durchgebranntem Controller doch irgendwie weit hergeholt... Zumindest sehe ich beim Gleichstrom-System dagegen die Gefahr ungleich größer, das bei defektem Controller der Wagen unkontroliert Vollgas gibt.

Selbst mein Elektroroller hat eine 4 KW-Synchronmaschine im Hinterrad, und da würde man bestimmt böse auf die Schn... fallen, wenn das Rad blockiert... Und ein Schütz oder sowas im Batteriestromkreis gibts meines Wissens nicht, also wird die Technik schon sehr Sicher sein.

Ich wüsste jetzt auch nicht, das bei den (wenigen) "modernen" Serien-Elektorautos irgendwas anderes zum Einsatz kommt als Synchronmaschinen. Der Ampera hat auf jeden Fall beide Maschinen Synchron und der Nissan Leaf auch.

In der Firma haben wir serielle Hybridbusse, hier kommen Asynchronmaschinen zum Einsatz. Die haben zwar über 100 KW, sind aber auch ganz schöne Klopper. Mit seltenen Erden und Synchron geht das auch deutlich kleiner.

Mit dem Wirkungsgrad müsste man mal eine Gesamtrechnung machen, klar ist bei den Synchronmaschinen das Feld nicht zu beeinflussen, dafür aber geht bei der Asynchronmaschine eine gewisse Energiemenge für die Felderzeugung verloren. Auch dürfte die Synchronmaschine vor allem bei geringern Geschwindigkeiten eine bessere Rekuperationsleistung haben.

Mercedes hat übrigends beim Citaro Hybrid für den Antrieb der Nebenaggregate wie Servopumpe und Luftkompressor bürstenlose Perm-Motoren im Einsatz, die von der Bauform den EL-Motoren sehr ähnlich sehen. Allerdings verwendet Mercedes Siemens-Umrichter zur Ansteuerung, die würden fürs El denke ich jeden Preisrahmen sprengen, da sie aus der Straßenbahnecke kommen...

Nette Grüße,
Thomas.