Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Haben alle Brushless Bremsenenergie Rückgewinnung ?


von Juergen (Gast)


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Hallo,

wird bei jedem Brushless Motor Energie zurück gewonnen wenn ich über den 
Motor Bremse ?

von Leon L. (leonelf)


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Wenn der Controller es unterstützt, ja. Der Motor selbst ist ja nichts 
anderes als ein Gestell mit Spulen in denen sich ein paar Magnete im 
Kreis drehen. Kann also auch immer als Generator genutzt werden.

von Jost .. (jojocp)


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Grundsätzlich ja. Denn die Energie aus der Drehbewegung wird beim 
Abbremsen wieder in elektrische Energie umgewandelt. Was mit der Energie 
dann gemacht wird ist eine andere Sache. (Verbraten im Bremswiderstand, 
laden des Zwischenkreises bzw. Akku)

von Old P. (Gast)


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Im Prinzip Ja (Radio Eriwan)
In Praxis wird beispielsweise ein 36V Motor (z.B. im Pedelec) nur etwa 
10-15V liefern. Also muss im Schiebebetrieb (also Bremsen) die Spannung 
mit Step-Up hochtransformiert werden, sonst nix laden eines 36V-Akkus.
Dieser Step-Up muss also im Controller eingebaut sein. Ist er dann auch 
und der Controller kostet deutlich mehr.

Old-Papa

von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


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Old P. schrieb:

> Dieser Step-Up muss also im Controller eingebaut sein. Ist er dann auch
> und der Controller kostet deutlich mehr.

Nein, eine normale Umrichterbrücke kann problemlos zurückspeisen. Es 
sind keinerlei zusätzliche Bauteile erforderlich.
Es gibt zwei geeignete Verfahren:

1. Wenn die Transistoren einer Halbbrücke komplementär angesteuert 
werden, also im Motorbetrieb bei einer MOSFET-Brücke der Freilauf nicht 
über die Freilaufdiode, sondern über den MOSFET erfolgt, dann genügt es, 
die Einschaltdauer des (im Motorbetrieb) treibenden Transistors zu 
vermindern. Der Motor geht selbsttätig in den Generatorbetrieb über. 
Dabei werden die Motorinduktivitäten als Speicherdrosseln für den 
Hochsetzstellerbetrieb "missbraucht"

2. Wenn der Motor nicht mehr kommutiert werden kann, ist ebenfalls ein 
Bremsbetrieb möglich. Hierbei werden die Low-Side-Transistoren 
gleichphasig pulsweitenmoduliert. Während dereren Einschaltzeit ist der 
Motor dreiphasig kurzgeschlossen und die Wicklungsinduktivitäten werden 
"aufgeladen". In der Ausschaltphase speisen sie dann über die 
Freilaufdioden in den Zwischenkreis zurück.

Grüßle,
Volker.

von Old P. (Gast)


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Volker B. schrieb:
> Old P. schrieb:
>
>> Dieser Step-Up muss also im Controller eingebaut sein. Ist er dann auch
>> und der Controller kostet deutlich mehr.
>
> Nein, eine normale Umrichterbrücke kann problemlos zurückspeisen. Es
> sind keinerlei zusätzliche Bauteile erforderlich.
> Es gibt zwei geeignete Verfahren:
...

Und das (in etwa) hatte ich mit "im Controller eingebaut" gemeint.
Mit einem Stino-Controller ist es also nicht möglich. Dieser kann auch 
nicht so einfach nachgerüstet werden. Zumindest eine komplett neue 
Firmware wäre nötig, Hardwareänderungen bestimmt auch.

Dennoch herzlichen Dank für die technische Aufklärung.

Gruß
Old-Papa

von Analysator (Gast)


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Bei einem guten Brushless Controller hast Du eine FOC, also eine 
Regelung, bei der Motorstrom als rotierenden Vektor abgebildet ist.
Das besondere daran ist, dass es eben ein 2D Vektor ist, Du hast also 
eine Stromkomponente die radial stehtm und eine in Drehrichtung.

Der Regler kann beide getrennt regeln und somit kannst Du selbst 
bestimmen, ob Strom zurück gespeist werden soll - und darf.

Denn nicht immer ist das Zurückspeisen auch erlaubt. Wenn die Energie 
nicht aufgenommen werden kann, steigt die Zwischenkreisspannung auf zu 
hohe Werte an. Lösung ist dann das entsprechende Ansteuern des Vektors. 
Die Energie bleibt dann im Motor.

Extremfall ist, wenn Du einen Motor einfach 100% kurzschließt. Dann 
bremst er ja auch 100%, die Energie wird aber komplett im Motor in Wärme 
umgesetzt.

von Juergen (Gast)


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von Manfred (Gast)


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bis 1,5 kW auf eine 6mm Achse? Wie lange soll das halten?

von Juergen (Gast)


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bei 2 NM Drehmoment ergibt dies eine statische Torsionspannung von 45 
N/mm². Das sollte selbst bei einem einfachen Baustahl wie ST235 
ausreichend sein.

von Old P. (Gast)


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Juergen schrieb:
> Danke für die Antworten
>
> ich verwende folgenden Brushless und ESC
>
> 
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__18175__turnigy_aerodrive_sk3_5055_280kv_brushless_outrunner_motor.html
>
> http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=56464
>
>
> wird es damit funktionieren ?

Wohl eher nicht. Zumindest finde ich in den Controller-Specs nichts 
dazu.
Und einen 1,5kW-Motor mit M4-Schäubchen anzuspaxen ist schon sehr mutig.
Das Ganze ist Spielzeug und was soll das überhaupt werden?

Old-Papa

von Loddaar (Gast)


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Old P. schrieb:
> Und einen 1,5kW-Motor mit M4-Schäubchen anzuspaxen ist schon sehr mutig.

wenn die Drehzahl hoch genug ist geht das ohne Probleme

von Old P. (Gast)


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Bahnhof... :-(

von Jötze (Gast)


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Old P. schrieb:
> Bahnhof... :-(

Leistung = Drehmoment x Drehzahl

von Old P. (Gast)


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Jötze schrieb:
> Old P. schrieb:
>> Bahnhof... :-(
>
> Leistung = Drehmoment x Drehzahl

Ok, ich dachte eher an elektrische Leistung.

von Rolf M. (rmagnus)


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Old P. schrieb:
> Ok, ich dachte eher an elektrische Leistung.

Hä? Wieso elektrische Leistung? Der Strom läuft doch nicht durch die 
Schrauben.

von Christian B. (casandro)


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Juergen schrieb:
> wird bei jedem Brushless Motor Energie zurück gewonnen wenn ich über den
> Motor Bremse ?

Die Frage ist einfach zu beantworten. Ich habe ein Diskettenlaufwerk mit 
Brushless Motor daheim, das gewinnt beim Bremsen keine Energie zurück. 
Deshalb gibt es mindestens einen Motor der das nicht macht, somit kann 
man Deine Frage ganz einfach mit "Nein" beantworten.

Vermutlich hast Du aber die falsche Frage gestellt.

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Christian B. schrieb:
> Juergen schrieb:
>> wird bei jedem Brushless Motor Energie zurück gewonnen wenn ich über den
>> Motor Bremse ?
>
> Die Frage ist einfach zu beantworten. Ich habe ein Diskettenlaufwerk mit
> Brushless Motor daheim, das gewinnt beim Bremsen keine Energie zurück.
> Deshalb gibt es mindestens einen Motor der das nicht macht, somit kann
> man Deine Frage ganz einfach mit "Nein" beantworten.
>
> Vermutlich hast Du aber die falsche Frage gestellt.

Das ist total falsch. Entweder dein Diskettenlaufwerk bremst nicht und 
trudelt aus oder es arbeitet beim Brensen wie jeder Motor im 
generatorischen Betrieb.

Außerdem wird der BLDC im Diskettenlaufwerk mit hoher Wahrscheinlichkeit 
mit einem BLDC-Logik-IC ala L64xx gesteuert. Und zum Bremsen bekommt der 
einfach eine andere Drehrichtung vorgegeben und schon schiebt der Motor 
das bisschen Energie der Scheiben in die DC-Versorgung des IC- denn 
negatives Moment gleiche Drehrichtung bedeutet negativer Strom bei 
positiver Spannung.

von Rolf M. (rmagnus)


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Jost .. schrieb:
> Grundsätzlich ja. Denn die Energie aus der Drehbewegung wird beim
> Abbremsen wieder in elektrische Energie umgewandelt. Was mit der Energie
> dann gemacht wird ist eine andere Sache. (Verbraten im Bremswiderstand,
> laden des Zwischenkreises bzw. Akku)

Und du findest, dass man das Verheizen der Energie als Rückgewinnung 
bezeichnen kann? Ist dann eine klassische Scheibenbremse im Auto auch 
ein Bremsenergie-Rückgewinnungs-System? Das geht zwar nicht den 
elektrischen weg, aber am Ende wird die Energie genauso in nicht 
nutzbare Wärme umgesetzt.

von Korinthen (Gast)


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Hallo

wenn man das Wort "Rückgewinnung" im Sinne von Alltagssprache nutzt hast 
du natürlich recht.
Es wird nichts gewonnen in Sinne von Energie in der Form in der diese 
benötigt wird.
Es handelt sich um eine in diesen Zusammenhang nutzlose 
Energieumwandlung.

Sehr streng genommen kann man Energie sowieso weder gewinnen oder 
erzeugen sondern es findet immer eine Umwandlung statt - aber das ist 
Wortklauberei die mit der Alltagssprache und den Allgemeinverständnis 
nichts gemein hat.

Die sich zwangsläufig ergebende Frage ist aber:
Energie ist unvergänglich und wird immer nur in andere Formen 
umgewandelt - aber irgendwie muss doch die "Urenergie" doch mal 
entstanden sein - bei uns auf der Erde stammt letztendlich alle Energie 
die wir nutzen können von der Sonne, und die Sonne (die Sterne) erzeugen 
ihre Energie durch Kernfusion - soweit ich das richtig verstanden hab...
Aber was hat die Energie in die Atome (oder die Atomkerne) 
hineingebracht die beim verschmelzen zu einen neuen Kern abgegeben wird?
Ist das mit einfachen Worten zu erklären?

Korinthen

von Korinthen-Kacker (Gast)


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>Ist das mit einfachen Worten zu erklären?

geh am besten in ein Philosophie-Forum und erläutere das Thema dort.
Hier führt es nur zum Abschweifen vom Thema.
Das ist an sich doch interessant genug, da muss man es nicht mit 
Fremd-Themen verwässern.

von Old P. (Gast)


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Selbstverständlich gehe zumindest ich bei "Rückgewinnung" davon aus, das 
ich die Bremsenergie zurück gewinne (im wörtlichen Sinn).

Und ja, die elektrische Leistung geht nicht über die M4er Schrauben. 
Aber wenn ich 1,5 kW auf die Achse bringen will, muss ich den Stator 
mindestens auch so befestigen, dass ihn 1,5 kW nicht abreissen.
Eine Autolichtmaschine leistet auch etwa 1bis1,5 kW und ist wie 
befestigt?
Klar, wenn ich die 1,5 kW im Motor nur in Wärme umsetze, dann brauch ich 
gar keine Schrauben.

Old-Papa

von Matthias (Gast)


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Old P. schrieb:
> Aber wenn ich 1,5 kW auf die Achse bringen will, muss ich den Stator
> mindestens auch so befestigen, dass ihn 1,5 kW nicht abreissen.
> Eine Autolichtmaschine leistet auch etwa 1bis1,5 kW und ist wie
> befestigt?

wie sollte deiner Meinung nach ein 150kW Motor im Auto befestigt sein 
und welchen Durchmesser soll die Welle haben?

von juergen (Gast)


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Das soll es werden :

http://www.instructables.com/id/Electric-Longboard/

und offensichtlich hält es ;-)

von Rolf M. (rmagnus)


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Old P. schrieb:
> Aber wenn ich 1,5 kW auf die Achse bringen will, muss ich den Stator
> mindestens auch so befestigen, dass ihn 1,5 kW nicht abreissen.

Und damit sind wir wieder da, wo wir oben schon mal waren:

Jötze schrieb:
> Leistung = Drehmoment x Drehzahl

Mit anderen Worten: Welche Kraft bei gegebener Leistung auf die 
Schrauben (und die Motorachse) wirkt, hängt von der Drehzahl ab. Hohe 
Drehzahl -> wenig Drehmoment -> geringe Kraft auf den Schrauben.
Darauf hast du dann geantwortet, dass du eher die elektrische Leistung 
meinst...

von Steffen R. (steffen_rose)


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Ist für die Extremwertbetrachtung nicht eher die Änderung der Drehzahl 
relevant bzw. wie schnell sich diese ändert?

Und da wir beim Bremsen sind:
- Welches Drehmoment entsteht beim rein elektrischen Bremsen ohne 
Zuführen weiterer Energie?

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