Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik elektrisch eine bewegte Welle Bremsen


von Steve (Gast)


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Hi

Ich will eine sich drehende Welle (mechanisch angetrieben) 
verlangsamen/bremsen. Dies soll realisiert werden, indem ich einen 
E-Motor anflansche, und diesen mit einem µC ansteuer (evtl mit noch mehr 
Peripherie drumherum).

Nur welchen Motor nehm ich für sowas? (Bauweise, Baugröße)

Im Endeffekt wirds auf das gleiche herauslaufen, was in einem elektr. 
Hometrainer den Widerstand regelt....


Hat hier jemand Erfahrung mit sowas?
Hab im Netz bis jetzt nur Prinzip-Erklärungen gefunden, aber nichts 
genaueres zum Aufbau und zur Dimensionierung.

Danke.
Schönen Tag noch :-)

von Thomas F. (thf)


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von Accell (Gast)


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Steve schrieb:

> Hab im Netz bis jetzt nur Prinzip-Erklärungen gefunden, aber nichts
> genaueres zum Aufbau und zur Dimensionierung.

Irgendwas zwischen Modellbaumotor und Kraftwerksgenerator sollte passen. 
Für genauere Angaben solltest du vielleicht einmal sagen, was du da 
genau bremsen willst.

von Udo S. (urschmitt)


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Dazu musst du mehr Informationen liefern.
Baugröße? Bauart? Hängt davon ab, soll ein MegaWatt Bremsleistung 
erzeugt werden, 1kW, 300W, 10W ????
Am einfachsten ist ein Gleichstrommotor, der über PWM regelbar 
kurzgeschlossen wird (Generatorberieb). Wenn die Bremsleistung nicht 
reicht kann ggf. noch eine Gegenspannung angelegt werden. Dabei ist aber 
auf die maximale Verlustleistung zu achten.

von Udo S. (urschmitt)


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p.s. In Biblis sind wohl einige etwas kräftigere Generatoren abzugeben, 
die sollten genügend Bremsleistung haben. Evt. kannst du ja nur die 
Erregergeneratoren nehmen, dis haben glaube ich sogar Gleichstrom, wenn 
ich mich aus meiner Schulzeit richtig erinnere so was um die 5 - 10MW.

von Steve (Gast)


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http://www.youtube.com/watch?v=ZfLMLbepQlA&NR=1

Der Plan ist, dies hier nachzubauen, aber mit einer elektronisch 
gesteuerten Bremse, um ein Fahrtprofil abzubilden.

Die Kraftwerksvariante würde also meinen Platz im Hobby-Raum um ein 
vielfaches sprengen.... :-)

von Udo S. (urschmitt)


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Steve schrieb:
> http://www.youtube.com/watch?v=ZfLMLbepQlA&NR=1
Kann man vieleicht einfach ein Problem beschreiben ohne daß man sich ein 
Video -evt. mit vorher Werbung- reinziehen muss?
Es hat nicht jeder Breitbandverbindung und man kann in der Firma evt. 
nicht einfach so Youtube videos schauen!
Diese Internetjunkies...

von Steve (Gast)


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Ok, für alle die es nicht anschauen können (ist echt schwer zu 
beschrieben):

Stellt euch einen Rollenprüfstand vor.
Nur, das der Prüfstand nicht euer Auto bewegt, sondern ihr die Rolle mit 
dem Fahrrad antreibt.

Nun wollte ich die Rolle bremsen (variabel), um mehr Belastung beim 
Training zu erzeugen.

Verständlich??? Man sollte es echt mal gesehen haben....

Grüßle

von Steve (Gast)


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Hier noch ein Bild

von h0rst (Gast)


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Lass es! Ist kein Spielkram für Anfänger...

von Steve (Gast)


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Danke hOrst, auf die Antwort hab ich gewartet! :-)

von Thomas F. (thf)


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Da bei dieser Konstruktion das Fahrrad und der "Prüfstand" nicht 
mechanisch verbunden sind, wird jegliche Absicht da was zu bremsen dazu 
führen, dass das Fahrrad nicht auf dem Rahmen bleibt, sondern eine Kraft 
in Fahrtrichtung wirkt.
Ein E-Scooter Motor (gibts bei ebay) sollte von der Leistung ungefähr 
passen.

von Thomas F. (thf)


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von Steve (Gast)


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Ist so nicht ganz Korrekt.
Es gibt ja schließlich Hertseller, die dies ab Werk anbieten. Aber halt 
$$$ und nur fest, nicht während der Fahrt einstellbar (außer jemand 
steht daneben...)

Man darf halt ned die mittlerste Rolle bremsen, sondern die hinterste.

Durch den Reifen und dessen Reibung ist man mechanisch verbunden, oder 
etwa ned?

Des geht scho', aber wie mach ich die Ansteuerung vom Motor und welche 
Motorenbauart ist prädestiniert zum bremsen?

von Steve (Gast)


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@ Thomas Fr:
Coll, n Fahrrad mit Elektronik. ABER NICHT WIRKLICH DAS, Was hier 
gesucht wurde oder???

von memristor (Gast)


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Thomas Fr schrieb:
> Da bei dieser Konstruktion das Fahrrad und der "Prüfstand" nicht
> mechanisch verbunden sind, wird jegliche Absicht da was zu bremsen dazu
> führen, dass das Fahrrad nicht auf dem Rahmen bleibt, sondern eine Kraft
> in Fahrtrichtung wirkt.
Nicht ganz falsch und nicht ganz richtig.
Richtig ist: Das mögliche Drehmoment ist durch das Gewicht des Fahrers 
begrenzt.

Aber: Die meisten Fahrräder haben eine Gangschaltung, also kann man die 
Leistung über die Drehzahl erreichen.

Steve schrieb:
> Des geht scho', aber wie mach ich die Ansteuerung vom Motor und welche
> Motorenbauart ist prädestiniert zum bremsen?
Eigentlich ist die Motorart egal. Er sollte nur an deine Drehzahl und 
Leistung angepasst sein. Bremsen kannst du dann mit einem Widerstand 
oder einer Glühlampe. Steuerung mit PWM wurde schon erwähnt.

Steve schrieb:
> Durch den Reifen und dessen Reibung ist man mechanisch verbunden, oder
> etwa ned?
Ja es ist verbunden, das Fachwort heißt Kraftschlüssige Verbindung. 
Wobei, ein Schweberad wär schon was cooles.

von Charly B. (charly)


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Udo Schmitt schrieb:
> Steve schrieb:

> Es hat nicht jeder Breitbandverbindung und ......
nicht ueberall auf der Erde gibt es Strom aus der Steckdose,
soll ich deshalb alles elektrische wegwerfen ?

> man kann in der Firma evt. nicht einfach so
> Youtube videos schauen!
RICHTIG!, da sollst du ja auch was arbeiten f. dein Geld !

> Diese Internetjunkies...
Diese AnAllemRummotzerUndNoerkler

von Charly B. (charly)


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Thomas Fr schrieb:
> Da bei dieser Konstruktion das Fahrrad und der "Prüfstand" nicht
> mechanisch verbunden sind, wird jegliche Absicht da was zu bremsen dazu
> führen, dass das Fahrrad nicht auf dem Rahmen bleibt, sondern eine Kraft
> in Fahrtrichtung wirkt.

Falsch! es ist eine Frage der Kraft & Gegenkraft, nennen wir es
mal so, auch siehst du im Video das eine abbremsung stattfindet
Je weiter die Rollen auseinander sind je mehr kann man abbremsen
bis eine vorwaertsbewegung stattfindet

vlG
Charly

von Steve (Gast)


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memristor schrieb:
> Eigentlich ist die Motorart egal.

So dachte ich auch. Hab hier in der schublade gehabt.
An dem merk ich aber keinen Unterschied zwischen offenen Kontakten 
(Unendlicher Widerstand) und Kurzgeschlossenen Kontakten. Hatte 
erwartet, das es schwerer wird, zu drehen.

Oder ist der Effekt erst ab höheren Drehzahlen "spürbar"?

Der war mal in nem RC-Auto...

Wenn dem so ist, müsste ich ihn übersetzen, da ich den erhöhten 
Tretwiderstand ja bei sehr niedrigen Drehzahlen benötige.

Habe im Netz auch das folgende Vorgehen gefunden:
Motor als generator, Frequenzwandler, variable Last und zusätzlich 
gegenstrom auf eine Motorwicklung.

Was haltet ihr davon?
Sinnvoll für diese Anwendung oder nur bei wirklich großen Anlagen nötig?

von Steve (Gast)


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Um nochmal das Thema der möglichen Vorwärtsbewegung (und dem ungewollten 
herunterfahren) aufzugreifen:

Solange man nicht die mittlere Rolle bremst, kann das Rad nicht 
raushüpfen.
Es kann nur passieren, das der Kraftschluss zur hintersten nachlässt und 
dadurch die Bremswirkung nachlässt. aber sobald dies passiert, wird die 
überschüssige Kraft in Bewegung der mittleren Rolle umgesetz und das Rad 
kommt somit nicht drüber hinweg. (!!! Beningung: die Kukellager sind 
nicht so schlecht, dass sie eine groß genügende Reibung erzeugen, um das 
Rad nicht schlagartig zu beschleunigen!")

Aber wie gesagt: Es funktioniert ja beim Marktführer auch. Also gehts

von Helmut -. (dc3yc)


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Man könnte auch mal das Prinzip der Wirbelstrombremse probieren und um 
die Felge einen U-förmigen Elektromagneten bauen. So wird's bei meinem 
Heimtrainer gemacht.

von Udo S. (urschmitt)


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Charly B. schrieb:
>> Diese Internetjunkies...
> Diese AnAllemRummotzerUndNoerkler

Lieber kleiner Charlie.
Sorry, daß ich bei dir ins Schwarze getroffen zu haben scheine :-)

von memristor (Gast)


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Steve schrieb:
> Oder ist der Effekt erst ab höheren Drehzahlen "spürbar"?
Kommt auf den Motor/Generator an. Bei einem Nabendynamo spürt man das 
schon bei einer halben Drehung, bei einem Seitenläufer nie.

Steve schrieb:
> Wenn dem so ist, müsste ich ihn übersetzen, da ich den erhöhten
> Tretwiderstand ja bei sehr niedrigen Drehzahlen benötige.
Ich komme bei 6m/s "Fahrgeschwindigkeit" und 10cm Rollendurchmesser 
schon auf 1200U/min. Das geht je nach Motor auch ohne Übersetzung.

Steve schrieb:
> Sinnvoll für diese Anwendung oder nur bei wirklich großen Anlagen nötig?
Ich halte das für unnötig.

Helmut -dc3yc schrieb:
> Man könnte auch mal das Prinzip der Wirbelstrombremse probieren und um
> die Felge einen U-förmigen Elektromagneten bauen.
Coole Idee find ich, und vor allem mechanisch und elektrisch einfach. 
Ich würde Kleine Magnete an die Bremsklötze kleben, dann wär die 
Befestigung auch schön gelöst. Es würde mich wirklich interessieren ob 
die Bremswirkung ausreicht. Berührungslos bremsen war schon immer mein 
Traum.

von Udo S. (urschmitt)


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Helmut -dc3yc schrieb:
> die Felge einen U-förmigen Elektromagneten bauen. So wird's bei meinem
> Heimtrainer gemacht.

Dein Heimtrainer hat dazu aber eine nette dicke Aluscheibe. Eine Felge 
ist nicht geschlossen und beim Rennrad auch möglichst leicht (=dünn) 
oder gar aus Carbonverbundwerkstoff.
Ich denke nicht daß das funktioniert.
Es wurde schon alles gesagt. Gleichstrommotor der generatorisch bei der 
angestrebten Drehzahl bis 300W erzeugen kann und dann einen 
Lastwiderstand über PWM (= Leistungssteuerung) ansteuern. oder den Motor 
ggf. mit Gegenspannung versorgen.
Was man konkret für einen Motor nimmt hängt von der Rollendrehzahl ab. 
Am einfachsten wäre vieleicht ein kräftiger permananenterregter 
Modellbaumotor, aber da können andere wahrscheinlich mehr sagen.

von Charly B. (charly)


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Udo Schmitt schrieb:
> Lieber kleiner Charlie.
> Sorry, daß ich bei dir ins Schwarze getroffen zu haben scheine :-)
1. zu dumm um meinen Namen abzuschreiben, stand ja
   immerhin 4 Zeilen weit weg ........
2. welches 'Schwarze' ? , also irgendwass ist dir in letzter
   Zeit nicht bekommen (drogen? alkohol? beides?)
3. du sollst um die Zeit arbeiten und nicht im Forum lesen :P

------------------------
  Closed

von Klaus (Gast)


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Ach du scheiße, wie langweilig ist es denn bitte, im Keller auf dem 
Fahrrad zu sitzen und zu strampeln? Wozu braucht man so ein Teil? Damit 
man auch garantiert nie mehr raus an die frische Luft muss?

von Route_66 (Gast)


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@Charly: Nörgeln schreibt man mit G wie Gustav!

von Zwie B. (zwieblum)


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Nimm' das Vorderrad raus und fixiere den Vorbau mit einer anderen Achse 
(=stabilen Stahlachse) an einem A-Ständer, der fix mit der hinteren 
Walze verbunden ist. Wird im echten Leben so gemacht.

Schnapp' dir eine ausreichend große Lichtmaschine (selbsterreger) vom 
Schrottplatz deines Vertrauens, besorg' dir einen Satz 
Hochlastwiderstände, einen oder mehrere dicke Schalter und ein 
Leistungsmessgerät. Die entnommene Leistung ist dann halt nicht 
konstant.

Im echten Leben hält ein Regelkreis mit uC + eine Hand voll Fets + 
Widerstände die entnommene Leistung konstant.

von Udo S. (urschmitt)


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Charly B. schrieb:
> 1. zu dumm um meinen Namen abzuschreiben, stand ja
>    immerhin 4 Zeilen weit weg ........
Wer selbst im Glashaus sitzt bzw. schreibt wie ein Legastheniker sollte 
nicht mit Steinen werfen.

Charly B. schrieb:
> 2. welches 'Schwarze' ? , also irgendwass ist dir in letzter
>    Zeit nicht bekommen (drogen? alkohol? beides?)
Nicht von dir auf andere schließen, Ich bin weder WWW-Junkie noch 
brauche ich andere Drogen. Was das "ins Schwarze treffen" betrifft, ok 
nicht jeder kennt die gängigen deutschen Sprichwörter.

Charly B. schrieb:
> 3. du sollst um die Zeit arbeiten und nicht im Forum lesen :P
Neidisch weil keine Arbeit? Dann alles gute bei der Arbeitssuche.

Ansonsten kommt von dir wenig zum Thema.

Grüße

von Steve (Gast)


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Zwie Blum schrieb:
> Nimm' das Vorderrad raus und fixiere den Vorbau mit einer anderen Achse
> (=stabilen Stahlachse) an einem A-Ständer, der fix mit der hinteren
> Walze verbunden ist. Wird im echten Leben so gemacht.

Genau das will ich ja vermeiden.
Das ist extremer Stress für die Carbon-Gabel und Rahmen. Vorallem bei 
schwereren Fahrern wie mir.

Außerdem setzt sich der Free-Motion-Roller immer mehr durch, auch z.B. 
bei den 7-Tage Rennen in Stgt. Also bei Leuten, die Ahnung davon 
haben...


Zur Technik:
Warum muss es selbst-erregend sein? Hintergrund? Rein interessehalber.

von Udo S. (urschmitt)


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Steve schrieb:
> Warum muss es selbst-erregend sein? Hintergrund? Rein interessehalber.
Der Motor soll ja als Generator wirken um mechanische Energie in 
elektrische umzuwandeln.
Dazu benötigt man im Motor ein Magnetfeld. Das kann man jetzt von aussen 
erzeugen (fremderregt) oder man hat einen selbst-erregenden Generator 
dann muss man das Erreger Magnetfeld nicht versorgen.
Vorteil eines fremderregten Generators. Durch die Regelung des 
Erregerstroms kannst du die erzeugte Spannung und damit auch Leistung 
regeln.
Insofern wäre der Ansatz einer Lichtmaschine durchaus interessant. Ich 
weiss nur nicht ob die bei niedrigeren Drehzahlen schon genügend 
Leistung erzeugt, das müsstest du probieren.
Du willst ja vieleicht auch mal ein Bergprofil fahren wo du nur 10 - 15 
km/h schnell bist.

von Zwie B. (zwieblum)


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> Genau das will ich ja vermeiden.
> Das ist extremer Stress für die Carbon-Gabel und Rahmen. Vorallem bei
> schwereren Fahrern wie mir.
>
> Außerdem setzt sich der Free-Motion-Roller immer mehr durch, auch z.B.
> bei den 7-Tage Rennen in Stgt. Also bei Leuten, die Ahnung davon
> haben...
Das ist Illusion (=gutes Marketing) und stammt von Leuten die eine 
Ahnung davon haben, wie man anderen Leuten etwas verkauft (oder andere 
Leute für dumm verkauft).
In der freien Wildbahn arbeitest du gegen die Trägheit des Vorderrades 
(=Präzession), und die konform mit deinem Gewicht und ist asymetrisch 
(sonst würdest du umfallen). Kannst ja die Achse mittig in einer 
Gummimuffe lagern, wenn du dich dabei wohler fühlst.

@Udo Schmitt:Die Absolutgeschwindigkeit kommt beim Walzentraining 
nirgends vor. Die Trittfrequenz liegt bei 1 Hz, über die Übersetzung vom 
Fahrrad kommt da normalerweise immer eine brauchbare Drehzahl an der 
Walze/Motor raus. Mehr als 200W Dauerleistung (mehr als 10 Minuten) 
wird's nicht spielen.

von Micha 3.0 (Gast)


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Ich will mal was ganz neue einbringen:

Schon mal was von einer Wirbelstrohmbremse gehört?
Die ist sehr einfach aufgebaut (Magnet und Aluscheibe)
Mit ein paar kniffen läst sich diese auch ganz einfach in der Wirkung 
verstellen.

Kosten: vielleicht 20€

von Udo S. (urschmitt)


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Micha 3.0 schrieb:
> Schon mal was von einer Wirbelstrohmbremse gehört?

Schreibt sich Strom ohne h :-)
Aber du hast völlig recht, eigentlich waren wir ziemlich blöd. Wenn man 
einen Motor auf die Welle flanschen kann, dann auch eine dicke ALU 
Scheibe. Dann nur noch ein einstellbares Magnetfeld erzeugen und prima.

Zwie Blum schrieb:
> @Udo Schmitt:Die Absolutgeschwindigkeit kommt beim Walzentraining
> nirgends vor. Die Trittfrequenz liegt bei 1 Hz, über die Übersetzung vom
> Fahrrad kommt da normalerweise immer eine brauchbare Drehzahl an der
> Walze/Motor raus.
Ja schon klar, dachte halt nur dann wird über den Winter nicht ein 
Ritzel/Kettenrad alleine abgenutzt.
Außerdem macht es das spannender wenn er schalten muss weil man ein 
Streckenprofil programmiert hat bei dem es auch mal bergauf geht (oder 
auch bergab, dann müsste man doch einen Motor nehmen). Das Profil dann 
mit einem Video einer Strecke kombinieren, wäre doch nicht so langweilig 
wie nur strampeln :-)

von ich (Gast)


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h0rst schrieb:
> Lass es! Ist kein Spielkram für Anfänger...

Hast Du noch nie was von "Jack Ass" gehört? Die heutige Jugend will halt 
alles ausprobieren, ohne Rücksicht auf Verluste!

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