Thrige Compoundwicklung



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Lukas Simma

Mitglied
31.05.2009
172
Hallo,

könnte die Verschaltung der Motorsteuerung so aussehen ?

http://elweb.info/dokuwiki/lib/exe/detail.php?id=thrige_titan_anschluesse_drehen&media=cityel:thrige:cityel_anschluesse_gedreht_externe_plugdiode.jpg

Hier mit einem Controller ohne die PlugDiode. Der Ctrl. hat keinen A2 Anschluss somit eine externe PlugDiode hinzugefügt. Über die Compoundwicklung eine Freilaufdiode 5A gelegt damit die Rückspannung bei Ausschalten gering bleibt.

Im Elwiki hab ich folgendes gefunden:
http://elweb.info/dokuwiki/doku.php?id=thrige_titan_anschluesse_drehen#links
http://elweb.info/dokuwiki/doku.php?id=thrige_titan#motoranschluesse_drehen

Grüße,
Lukas
 

Lukas Simma

Mitglied
31.05.2009
172
Hallo,

Thrige Titan, Strom durch die Compoundwicklung

Messbedinung: Fahrzeug steht, Controller ist aus, Motorleitungen abgeklemmt, Spannung angelegt zwischen D1/E2 und E2

Es ist somit ausser der Compoundwicklung nix anderes im Motor das eine Gegeninduktivität erzeugen kann.

Code:
 Spannung Strom 15V 0,9A 30V 1,8A 50V 2,9A 60V 3,3A

Info: Strom und Spannung sind am 60A / 60V Netzteil abgelesen und sind nicht sehr genau. Es ging hier darum zu wissen was für ein FET in die Schaltung hineinmuss.

Grüße,
Lukas
 

Lukas Simma

Mitglied
31.05.2009
172
Hallo Bernd,

[quote Bernd Schlueter]
Zwei Erklärungen: wenn ich hier von Wechselstrom rede, ist das der pulsierende Gleichstrom des Curtis, wenn er arbeitet, der besteht aus einem gleich- und einem Wechselstromanteil.
[/quote]

Zwischen Akku und Cutis kann der Strom pulsierend sein falls die Hauptkondensatoren im Curtis aus Kostengründen zu klein gewählt sind.

Curtis (Kelli und 4QD) haben Freilaufdioden und PlugDioden drin und die Frequenz sollte hoch genug sein um den Strom nicht LÜCKEN zu lassen.

Diese Freilauf und die PlugDiode sind dazu da um den Strom in der Ausschaltphase weiter fliessen zu lassen getrieben durch die Energie in der Motorinduktivität (der Wicklung von Anker und Serienfeld).

siehe: http://www.rn-wissen.de/index.php/Pulsweitenmodulation#PWM_und_induktive_Last

ALTE PWM Motorcontroller mit langsamen Bipolartarnsistoren hatten Schaltfrequenzen von weniger als 100Hz. Da ist der Motorstrom "abgerissen" während der Ausschaltphase des PWM da die Energie in der Motorinduktivität nicht ausreichte um diese Zeit zu überbrücken. Der Strom bei alten Controllern hat dann gelückt (der Strom lückt) was den Motor stark belastete, damals sind dann die Motoren auch gerne mal abgeraucht. Heute ist das mit den höheren PWM Frequenzen nicht mehr so (ausser bei eisenlosen Motoren wie zb. bei manchen Faulhabermotoren)

Grüße,
Lukas
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
könnte die Verschaltung der Motorsteuerung so aussehen ?
Ja, so sieht das Prinzipschaltbild vom EL bis SN-Nr. 3005 aus.
Nur mit dem Unterschied, dass der Controller den A2 Anschluss hat und keine PlugDiode eingezeichnet ist.

Gruß
 

Lukas Simma

Mitglied
31.05.2009
172
Danke Friedel,

die Bilder ja richtig schön :)

Beim Strom sieht man schön wie der nicht lückt, dh. er reisst nicht ab, er fliesst immer konstant weiter auch in der Ausschaltphase. Die Schwinger sind auch klassisch cool :) dies passiert jeweils im Umschaltmoment wenn der FET ausschaltet und die Freilaufdiode den Strom übernehmen muss... dies erfolgt "hart" und ergibt die Schwinger ab. Ebenso beim Einschalten des FETs wenn die Diode wieder abschaltet.

Grüße,
Lukas
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Jetzt sehe ich erst einmal, warum ich mit meinen Aussagen stark in der Luft hänge und wegen Ralfs mir nicht zugänglichen Seiten die Informationen mühsam zusammenklauben muss. Die Seiten bzw. Fotos werde ich mir also erst mal sichern. Ja, Lukas, jetzt sehe ich noch mal ein ganzes Stück klarer.
Vielleicht erst einmal die unwichtigeren Anmerkungen:
1. Der Thrige ist als reiner Gleichstrommotor gebaut, das sieht man daran, dass das Feldspulenjoch das ungeblätterte, massive Mtorgehäuse ist. Streuinduktivitäten, die für die PWM des relativ niederfrequenten Curtis erforderlich sind, sind daher klein und verlustbehaftet, was für den Perm wegen der verbauten, leitfähigen Seltenerdmagneten noch stärker der Fall ist. Eine kräftige Induktivität in der Motorzuleitung würde diese Verluste samt Bürstenfeuer verringern. Das Solarfahrzeug in Bochum hat drei solcher Zusatz-Motordrosseln. das Thema sei aber erst einmal zurückgestellt.
Der Link wurde entfernt (404).
2. Der Thrige hat einen nutenreichen Anker mit mindestens 24 Segmenten, was sehr gut ist für geringen Kohlenverschleiß, gleichmäßiges Drehmoment und Verträglichkeit für höhere Spannungen. Da kann man eine Rennkiste draus machen.
Der Link wurde entfernt (404).
3.Alle üblichen Schaltungen stellen Kompromisse dar. Da ich annehme, dass die Streuinduktivität der Feldspulen größer ist als die der Ankernuten, ist vom Standpunkt der Zusammenarbeit mit dem Curtis die originale Verschaltung der bessere Kompromiss, aber das ist nur eine Vermutung. Bei der Kürtenschaltung oder der mit "verdrehten" Anschlüssen entfällt wegen der Abblockung durch die Plugdioden parallel zur Serienfeldwicklung die gleichmäßige Speisung des Ankers aus der Feldstreuinduktivität. Die von mir erst befürchtete Kopplung von Compound- und Serienfeldspule ist wegen des kompakten Joches gar nicht vorhanden.
4. Der Kern des Hauptübels, dass ich keine Schaltung ohne schwerwiegende Kompromisse sehe, liegt in dem beiden Spulenpaaren gemeinsamen Anschluss E1D1.
Bei der gedrehten und bei der Kürtenschaltung ist die wichtige Compoundwicklung wenigstens zugeschaltet bzw. zuschaltbar, wenn sie am dringendsten gebraucht wird, nämlich am steilen Berg und beim Anfahren. Unverzeihlich, dass das nicht besser gelöst ist. So schwer kann es gar nicht sein, E1 und D1 zu trennen.
Die Trennung der Compoundwicklung mittels Relais oder Schalter verlangt etweder hohe Konzentration beim Fahren oder aber eine kleine elektrische Logikschaltung, die leider verkompliziert.

Trotzdem ist es mir gelungen, einen Ausweg zu finden, und zwar für die originale Verschaltung:
Da die beiden ungleichen Feldspulenpaare gar nicht aufeinander koppeln können, lege ich abschaltbar parallel zur Compoundwicklung einen "dicken" 63 Volt-220 µF großen Elko, der in den Taktpausen die Compoundspule weiterversorgt. Dieser wird bei jedem Takten voll auf 36 Volt bzw. auf die Versorgungsspannung aufgeladen und hält diese Ladung bei. Damit der Mosfet nicht sofort zerstört wird, wird zwischen der Kondensator/Compoundwicklungskombination gegen Plus, Anode an Plus eine impulsfeste und einigermaßen schnelle Diode gelegt, die den Mosfet nicht behindert.FERNER UNBEDINGT EINE KLEINE DROSSEL, die den Feldeffekttransistor und die Diode vor der sonst enorm hohen Ladespitze des Kondensators schützt. Da muss ich mir noch was zur Dimensionierung überlegen. Ein bewickelter Entstör-Ferritringkern aus altem Fernseher, PC-Netzteil oder sonstwoher?

Der Kondensator darf nicht zu groß sein, damit sich das Compoundfeld abbaut, während der Fuß noch vom Fahrpedal zum Bremspedal hinübereilt, sonst gibt es wegen des Restfelds noch einen kräftigen Funken in den Umschaltrelais des Ankers mit hochfrequenter Impulseinstrahlung in den Thrige. Vielleicht gehts auch mit größerem Kondensator.

Abschaltbar muss der Kondensator sein, wenn man schneller fahren will, sonst begrenzt die volle Compoundspannung die Geschwindigkeit.

Bitte nicht die Compoundspule abschalten!! Sonst fliegt bei Riemenriss der Thrige auseinander!!

So, nun marschiert das Cityel mit bisher nicht bekannter Beharrlichkeit, deutlich weniger Stromverbrauch und besserem Wirkungsgrad die Berge hoch, der Anzug ist stärker und stromsparender, zudem schaltet sich das Feld automatisch ab.

Bei der "gedrehten" Schaltung ist eine Suppressordiode parallel zur Compoundspule geschaltet, die noch schneller das überaus gefährliche Restfeld der Compoundspule abbaut.
Manuel Reimann zerstörte wegen der fehlenden Diode seinen schönen 4QD.
Der Link wurde entfernt (404).
Irgendwie ist das eine abgewandelte Kürtenschaltung, ohne den Nachteil des geschwächten Rückwärtsgangs. Halte ich für gut!
Bei den Schaltungen, die die Compoundwicklung immer in der gleichen Richtung bestromen, reicht eine einfache, billige Löschdiode parallel zur Wicklung. Das massive Magnetjoch Motorgehäuse sorgt ohnehin für einen verzögerten Feldabbau.
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Die von mir skizzierte Dauerstromversorgung der Compoundwicklung beim Takten des Curtis nennt man auch Stiefelfallenschaltung. Auf Amikanisch "bootstrap", manchen aus der NF-Verstärkertechnik bekannt. Ein inokulatorisches Prinzip.
Allen Kindern sei gesagt, dass Nikoläuse auf Stiefelfallen sehr beleidigt reagieren.
Carsten, wirf ein Auge auf Deine Kinder! Die werfens dann zurück.
 

Karlfred

Aktives Mitglied
15.01.2008
320
Hi Bernd,
suche unter: "Wissen", dann "Projekte auf dem EL Web",
runterscrollen, dann findest Du den Artikel von 01/2001
mit dem Titel "Umbau eines Thrige Titan.......) von Reinhold
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Ja, das ist super. Da kann ich dann wohl auch den Einfluss von Wirbelströmen erkennen. Nebst Frequenz des Thrige, die sich ja ändern soll.
Lukas, klar, Wechselspannung, nicht Wechselstrom. Leider aber auch mit Wechselstromanteil, weil die Schaltfrequenz des Curtis in manchen Betriebszuständen nicht sehr hoch ist. So wird jedenfalls an einigen Stellen berichtet.
Damit wirklich die HF verlustfrei herausgefiltert wird, hat das Bochumer Solarfahrzeug drei verlustarme Drosseln vor dem Eintritt in den Motor.
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138

Wenn das wirklich die Gleichstromeinstellung war, hieße das, dass die Taktfrequenz des Curtis viel zu niedrig war, was ich kaum glauben mag. Es sind ja 15 kHz!
Zu niedrige Streuinduktivität würde natürlich zu einem solchen Abfall führen, ebenso, wenn die dicken Kondensatoren im Curtis die Spannung nicht halten könnten. Aber bei dem geringen Strom ist das undenkbar. Da war wohl doch ein Kondensator angeschlossen?
Wenn nicht, wäre meine erwähnte Zusatzinduktivität dringend erforderlich.

Die fetten Umschaltstromspitzen sind ja beeindruckend. Hast Du etwa sieben rechte Hände?
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
Mir gehen ja auch schon so seit einiger Zeit die eine oder andere Sache "schwanger" die ich mal angerissen habe .
Aber aus anderen Gründen lasse ich euch mal machen und partizipiere daran und Lerne bevor ich ....vielleicht doch mal zu komme was eigenes.


Aber Bernd viele wissen du gehst gerne mal über die Grenzen des alltäglichen hinaus :cheers:mit deinen Überlegungen, mit den Blick gegen Horizont - nicht viele wollen oder können diese Neuland´e wagen zu betreten.

ABER wie so bleibt bei deinen weiteren Überlegungen die Trennung der Compund von der Sereinwicklung praktisch außen vor.
Frage:
1.Wer so einen Reku/Wirkungsgrad/Drehmoment Modifikation angeht. Ist der TÜV ohnehin Egal, zumal ich behaupte das die wenigsten es blicken können (TÜVler). Ob ein Anschluß mehr oder weniger ganz zu schweigen dessen Funktion. (Sorry TÜVler aber ist doch so!)
2.Des weiteren, wer diese angedachte Arbeit macht und die ausreichend Fähigkeiten besitzt, wird wohl auch in der Lage sein einen weiteren Isolierten Polschuh- besser Bolzen im/am Gehäuse anzubringen. Das geeignete Material wird sich in der Gemeinschaft schon finden das schnell umsetzbar zu machen und so oder so, in dem angedachten, ergänzendes Material bei muß - oder ist da wirklich jemand anderer Meinung.
3. Die original Konfiguration ja einfach mit einem Brückenblech wieder einstellbar ist, ohne den Motor ein weiteres mal zu öffnen.

Sehe ich in der Trennung eher mehr vor als Nachteile - mal von der einmaligen extra Arbeit abgesehen Motor raus kabel müßen ohnehin ab; 8-10 Schrauben für die Stirnseiten ; Rotor entnehmen ; Verbindung trennen; Loch bohren; Späne entfernen; isolierten Kontakt einschrauben; verbinden ; zusammenschrauben; Motoreinbauen.
Also 2 max. 3 Stunden Extra ist im Verhältnis nichts bei einer Modifikation mit "Sicherheitprüfung und Test" (man/frau will ja nichts Killen) die insgesamt mal Locker 1 oder 2 WE (je nach Routine und Befähigung) kostet - wenn alles (Werkzeug;Material; Raum; Schaltungskenntnis incl. Istaufnahme zwecks Rückbau;) vorbereitet ist.
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
Moin Bernd,

15KHz sind korrekt, aber dieser Wert wurde doch für den Curtis schon immer gehandelt...
Nein, einen externen Kondensator hatte ich nicht mit angeschlossen.
Die Ströme wurden einem sehr massiven Messshunt (60mV 300A) entnommen.
Schade, unter Volllast konnte ich damals nicht testen.

Man könnte sich relativ einfach einen Prüfstand schaffen:

Drehstrommotor (asynchron) 3-4kW über Kette mit dem Thrige verbinden.
Ans Netz anschließen und starten.
Bestromt man nun den Curtis, wird die Leistung des Thrige bei annähender Drehzahlkonstanz ans Netz abgegeben.
Umgekehrt ließe sich auch die Reku testen.

Zugegeben, die Drehzahl ist dabei leider ziemlich konstant, man wäre auf verschiedene Kettenräder angewiesen.
Wer baut? :D

Gruß
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Ich gehe ja schon mit der Trennung der beiden Spulen schwanger.
Die "normale" Schaltung (wenn es so etwas überhaupt gibt) hat ja ihren Vorteil, wenn ich mir das Ossibild so anschaue, wenn da Motorstreuinduktivität fehlt. außerdem ist auch der Umbau Arbeit und irgendwie muss man ja doch das Compoundfeld schalten, wenn man schneller werden will. Ist auch besser für den Verbrauch. Mit Copound bergauf, ohne bei schnellerer Fahrt in der Ebene, dann mit weniger Ummagnetisierungsverlusten.
Ich bin der Meinung, meine Stiefel-Trappe funktioniert, genau wie beim Audioverstärker, der Curtis ist ja auch so ne Art Verstärker, und die compondwicklung mit ihren 18 Ohm lässt sich leicht von so einem bootstrap durchs Zittiäll tragen.
Zu meiner Turboschaltung, in den moderaten Variationen, passt das alles wie das Auge auf die Faust und meine Reku lässt sich auch irgendwie hinbekommen. Da brauchen wir eigentlich gar nichts ändern, nur dranbauen.
Ich müsste es einfach nur aufzeichnen...habe so ne schöne Kamera da liegen, mit der ich fotographieren könnte...Ja, ist total einfach.
 

inoculator

Bekanntes Mitglied
19.04.2006
5.044
482 -> Korrigiert. 487 war ein Tippfehler

Die Zahl des Jahres?

Nein, die Windungszahl meiner Compoundwicklung.

Ich habe 2 Mal gezählt mit identischem Ergebnis.

Gezählt wurde auf der langen Seite, ohne die Wicklungsenden.
Zählt man gegenüber mit den Wicklungsenden, kommt man auf 480.
Nur zählt man dann halt die Eingangs und die Ausgangswindung nicht mit.

Jetzt habe ich mir ein Holzmodel gebaut und das Papier eingelegt. Die ersten 57 Windungen sind drauf und ich merke es in den Fingern.

Erstmal nen Kaffee :cheers:

Gruss

Carsten
 

Multimegatrucker

Bekanntes Mitglied
09.09.2007
2.704
Hey Carsten :cool: ,
ich Lach mich bald wirklich schlapp :rp:.

Wickelst du tatsächlich diese 487 Windungen von Hand auf das Holzmodell :hot: :D?

Mittig ins Holzmodell ein Loch bohren, Akkuschrauber mit dem Holzmodell verbinden, auf langsamste Drehzahl stellen, Lederhandschuh an und den zugeführten Draht durch die Finger laufen lassen. Innerhalb von 10 Minuten hast du die Wickelei sauber fertig.
Wobei du die Spule mit dem Draht, über eine im Schraubstock gespannte Gewindestange oder anderen Blolzen laufen lassen kannst.

Am Holzmodell markierst du dir mit einem Edding eine Stelle und zählst wie offt dieser Fleck an dir vorbei saust :joke: :rp: :spos:.

Viele Grüße,- und dann erst einen Kaffee :rolleyes:
Johannes
 

inoculator

Bekanntes Mitglied
19.04.2006
5.044
Hallo Johannes,

nun, wenn Du Deine Freude daran hast, hat das ja auch was Gutes. Freude ist schließlich ein lebensverlängerndes Medium.

Nein, aber mal ernsthaft:

Die Spule kannst Du nicht mal eben auf der Maschine wickeln.
Zum Einen ist es eine prysmische Wicklung, zum Anderen läuft eine Haushaltsbohrmaschine nicht mit gleichmäßiger Drehzahl.

Erschwerend kommt hinzu, daß das Papier sich in die Windungen biegt, so daß man es mit jeder Umdrehung ein wenig beiseite schieben muss.

In meiner Gemütlichkeit bin ich dann heute auf 150 Windungen gekommen ;-)

Mal sehen, ob ich dieses Jahr noch fertig werde.

Gruss

Carsten
 

Mr. Horsepower

Mitglied
07.06.2006
271
Äh, ich hab etwas den Anschluss verloren...
Wickelst Du jetzt echt die dusseligen Nebnschlusswicklungen per Hand? Brauchst Du also welche? Wie wärs mal mit fragen? ;-)
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
Hm - dann Frag ich;)
Hab hier noch eine Leiche liegen.

Ähm - auf dem Weg hat noch jemand evtl. einen Lagerschild (auf der Kohlenseite ) den er bestimmt nicht mehr braucht?
 

inoculator

Bekanntes Mitglied
19.04.2006
5.044
Soederle.
Heute habe ich mal eine etwas längere Wickelschicht eingelegt.
Gleichzeitig habe ich noch einen Tippfehler entdeckt:
Nicht 487, sondern 482 Windungen hat die Wicklung. Ich hatte mich wohl mit den 57 Windungen, die ich schon gewickelt hatte verheddert.

Also, nun mal ein paar Details zum Wickelschema und zu den Magneten.

Karlfred hatte ja schon eine Menge gerade gezogen. Ich lege jetz nur noch mal die "orginale" Richtung hinterher.

Wenn ich von Innen -also ich bin jetzt mal der Rotor; nach Außen auf die Wicklungen schaue, Dann ist die Stromrichtung in den Reihenschlusswicklungen

IM UHRZEIGERSINN

und in den Compoundwicklungen

GEGEN DEN UHRZEIGERSINN.

Dadurch ergibt sich dann 2 nebeneinander liegende Polpaare und somit 4 Pole.
Je nachdem, wo man anfängt zu "lesen" also: NORD - SÜD - NORD - SÜD.
Wobei jeweils die Nordpole ein Strompaar sind und die Südpole ein Strompaar.

Schwierig ist überigens noch die "Lötstellen" der Wicklungsenden.
Im Orginal sind die mit Kupferlot Hartgelötet. Da ich das nicht aufweisen kann, habe ich mit Quetschverbindern und Glasfaserschlauch gearbeitet.

Morgen werde ich das Ganze wieder auseinander bauen -ja, auf dem Teststand hat der Motor schon gelaufen; und ein paar Bilder machen.
Die kommen dann ins ELWIKI.

Bis dato

Carsten
 

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