Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fahrantrieb Lösung


von saemi123 (Gast)


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Hallo zusammen

Ich habe folgendes vor, ich will einen Einachser bzw. Motormäher mit 
elektrischem Einzelradantrieb bauen.
Jedes Rad soll deshalb einen Motor erhalten durch Veränderung der 
Drehzahl eines Motors soll so eine Lenkung ohne Anstrengung möglich 
werden.
Die Stromversorgung für die Motoren sowie der Antrieb für die 
Anbaugeräte erfolgt mit einem Benzinmotor.

Ich möchte gerne chinesche 48v 750w Motoren verwenden
https://de.aliexpress.com/item/750w-Dc-48v-brushless-motor-electric-bicycle-motor-BLDC-differential-gear-motor-BM1814W-12B/1800703058.html?scm=1007.13339.33317.0&pvid=c3980b2b-b130-4f45-a51f-ba056b70a883&tpp=1
Das Differential würde ich entweder verschweissen oder auf einen anderen 
Motor zurückgreifen. Der Vorteil ist das ich zu diesen Motoren bereits 
fertige Controller kaufen könnte welche meine Anforderungen erfüllen 
würden.

Das Problem ist nun die Stromversorgung, ich müsste also einen Generator 
haben welcher über den Benzinmotor angetrieben wird. Mein Benzinmotor 
hat jedoch, da er noch das Anbaugerät betreiben muss, keine konstante 
Drehzahl.
Die einfachste Lösung aus meiner Sicht wäre es einen Generator eines 
230v Notstromagregats anzuflanschen, mittels eines Ladegerätes eine 48v 
Batterie zu laden und von dieser dann die Motoren betreiben.
Das ganze wäre ziemlich improvisiert und es könnte Probleme mit der 
Stromerzeugung wegen der nicht konstanten Drehzahl geben.

Was hält ihr von meiner Lösung bzw. hat jemand noch bessere Ideen?

: Verschoben durch Admin
von obo (Gast)


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saemi123 schrieb:
> Ich möchte gerne chinesche 48v 750w Motoren verwenden
> 
https://de.aliexpress.com/item/750w-Dc-48v-brushless-motor-electric-bicycle-motor-BLDC-differential-gear-motor-BM1814W-12B/1800703058.html?scm=1007.13339.33317.0&pvid=c3980b2b-b130-4f45-a51f-ba056b70a883&tpp=1

Schon mal die Artikelbeschreibung gelesen:

> Artikeldetails

>    Dauerstrom (A): 20A
>    Verbrauch: Elektro-Fahrrad,Haushaltsgerät
>    Ausgangsleistungs: 750W
>    Schützen Sie Eigenschaft: Total beiliegend
>    Art: Zahnrad-Motor
>    aufbauen: Ewigmagnet
>    Bescheinigung: CCC
>    Geschwindigkeit ​​(RPM): 450rpm

>    Umwandlung: Schwanzlos

Das würde ich nicht kaufen! Zickt bestimmt nur rum...

von hp-freund (Gast)


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von hp-freund (Gast)


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von saemi123 (Gast)


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Jap habe ich gelesen. Ich bin auch nicht gerade 100% von der Qualität 
überzeugt, da es sich aber nur um einen Prototypen handelt , würde ich 
das Risiko eingehen.

Mein zweiter Plan wäre solche Motoren zu verwenden: 
http://www.ebay.de/itm/SEW-WF30-Elektrogetriebemotor-Getriebemotor-Bremse-28-290U-min-0-75kW-3-MM07C/302199759666?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D2%26asc%3D20140117130753%26meid%3D4ffb3ff043574fdc82309b27ee8b767a%26pid%3D100005%26rk%3D2%26rkt%3D6%26sd%3D182102225062

Leistung und Drehzahl entsprechen ziemlich meinen Wünschen, ich müsste 
aber mein System auf 380v Basis aufbauen, was wiederum mit meiner 
Generator Idee aber kein Problem wäre.

von Am rande (Gast)


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Nur mal so btw: wenn du kleine kurvenradien brauchst würde ich zur 
Lenkung jeweils einen Motor umpolen. Bei einfacher Anpassung der 
Drehzahl wirst du einen riesigen Wenderadius haben...

Spreche da aus Erfahrung durch eigenen Selbstbau ;-)

von saemi123 (Gast)


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Kannst du mir mehr über deinen Selbstbau erzählen?

von Amateur (Gast)


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Wieviel Tonnen darf das Ganze denn wiegen?

von saemi123 (Gast)


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von Tonnen möchte ich erstmal nicht sprechen ;)
Gewichtsvorstellung max 400kg

von Walta S. (walta)


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Und warum keine normalen e-bike Motoren? Stichwort Ebay - conversion Kit 
ebike

Walta

von Cheeco (Gast)


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Zur Stromversorgung:

Schon mal über KFZ oder LKW Lichtmaschinen nachgedacht? Die 
funktionieren ohne weiteres bei wechselnden Drehzahlen und kommen auch 
in etwa von der Leistung hin...

von saemi123 (Gast)


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Ebike Motoren habe ich auch schon angeschaut, jedoch sind mir die ein 
bisschen zu schwach und ich benötige nur eine sehr niedrige Drehzahl, 
max 8 km/h.

Die Dimensionierung der Motoren ist etwas schwierig, normalerweise 
treibt ein 9PS Motor Getriebe und Anbaugerät an. Deshalb dachte ich an 
etwa 1KW pro Rad.

Die KFZ Lichtmaschinen werde ich mir gleich anschauen!

von saemi123 (Gast)


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Hier noch ein Bild eines österreichischen Prototypen, dass ihr in etwa 
eine Vorstellung habt was ich will.
http://www.forstartikel.at/test/images2/emaeher/stachelrad_7.jpg

von THOR (Gast)


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saemi123 schrieb:
> Die Dimensionierung der Motoren ist etwas schwierig, normalerweise
> treibt ein 9PS Motor Getriebe und Anbaugerät an. Deshalb dachte ich an
> etwa 1KW pro Rad.

Rechne doch einfach aus, was du brauchst, nicht was vorher dran war.

Und zur Energiespeicherung (mit hoher Leistungsdichte) musst du dir 
Gedanken machen. Ein Verbrennungsmotor ist ein exzellenter 
Schwungradspeicher. Ein Radnarbenmotor praktisch überhaupt nicht.

Da fließen dann auch hohe Ströme, besonders wenn die Räder aus 
irgendwelchen Gründen blockiert sind. Generell ist es eher unvorteilhaft 
wenn der Strom hauptsächlich von Leistungselektronik, Kabeln und 
Pufferbatterie begrenzt wird, die werden dann recht warm.

Wie du den Saft aus deinem Benzinmotor bekommst, wird am Ende deine 
geringste Sorge sein. Die Idee mit dem Notstromaggregat ist schonmal 
nicht so falsch, aber du wirst feststellen dass die dann einseitig 
gelagert sind. Musst du dir noch ein Lagerschild dazubauen.
Ich hatte mal ne Quelle für Statoren für Baumarkt-Aggis aus Fernost, da 
hättest du dir dann billig nen Generator zusammenbauen können. Die 
Statoren brennen bevorzugt zuerst ab, auch ohne nennenswerte 
Überlastung.

von posti (Gast)


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Hi

Aber nur mit Video :)
Denke, ich brauche auch einen Rasenmäher ;)
(von den Zusatz-Reifen möchte ich aber dann nicht erwischt werden)

Wie willst Du erkennen, daß eine Lenkung gewünscht ist?
Bei dem gezeigtem Einsatzgebiet könnte ich mir vorstellen, daß 'der 
Gerät' von sich aus nach 'grobe Richtung Erdmittelpunkt' - also Bergab - 
will.

MfG

von THOR (Gast)


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Nachtrag: KFZ Limas sind als Radnarbenmotoren auch eher ungeeignet.

Bei Geschwindigkeiten unter 8km/h wird das auf Getriebemotoren 
hinauslaufen. Bei Direktantrieben sind die Nachteile zu groß.


Wenn du ne Alternative willst: Hydraulik + Ölmotoren gibts in praktisch 
beliebigen Übersetzungsverhältnissen. Die Ventile kann man dann ggf. 
elektronisch steuern.

von saemi123 (Gast)


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Meine Leistungsberechnung:

Rollwiderstand
Froll=C*m*g  0.06*120kg*9.81m/s2=70.632N
Fsteig=s*m*g 0.8*120kg*9.81m/s2=941.76N

Fgesamt=(Froll+Fsteig)/v (70.632N+941.76N)/0.8=1265.05N
P=Fgesamt*V 1265.05N*1.4m/s=1770W

Leistung pro Motor -> 885W

Bitte korrigiert mich falls ich falsch liege. Den Luftwiderstand habe 
ich bei nur 5km/h max mal ausser Betracht gelassen.

von saemi123 (Gast)


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@posti
Jeder Motormäher hat heutzutage eine automatische Lenkung, da im Gelände 
ein Differential eher ungünstig ist und eine möglichst Leichte Bedienung 
nötig ist.

@THOR

Mit den Ölmotoren hast du völlig recht, jeder Hersteller benutzt im 
Moment Hydrostatische Antriebe.
Die Entwicklung geht in der Landtechnik aber zum Hybridprinzip über, das 
Projekt soll als Abschlussprojekt meiner Lehre als Polymechaniker 
(Industriemechaniker) dienen. Ich möchte die besseren Wirkungsgrade der 
Elektromotoren nutzen und einen einfachen Prototypen erbauen.

von THOR (Gast)


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saemi123 schrieb:
> Die Entwicklung geht in der Landtechnik aber zum Hybridprinzip über

Tatsächlich auch mit Rad-Direktantrieb oder "Verbrennungsmotor -> 
Generator -> Elektromotor -> Ölpumpe -> Radantrieb"?

Kann mir den Elektro-Direktantrieb kaum vorstellen, die Drehmomente sind 
ja immens. Bei den sich ergebenden Strömen werden ja Kupferkabel fällig 
die dicker als ne Hydraulikleitung sind.

Das werden wohl Getriebemotoren sein, oder?


Der Rollreibungskoeffizient von 0,06 ist vielleicht etwas zu gut. Ich 
würde 0,1 bis 0,2 ansetzen, ändert aber nicht sehr viel.

Der Getriebemotor aus dem Eingangspost ist an sich schon nicht verkehrt.
Das hier hab ich noch gefunden:
http://www.ebay.de/itm/Stirnradgetriebemotor-E-Motor-MY1016Z3-350W-24V-36V-10-8Nm-330U-min-links-rechts-/311210526024?var=&hash=item487597c548:m:m15GzBoT2MgleZNWyJ1KjtQ

Vom Direktantrieb (Radnarbenmotor) würde ich mich bei 8km/h fernhalten. 
Da ist die Kühlung nicht gewährleistet.

Vielleicht findest du was mit mehr Drehmoment und weniger Drehzahl. Aber 
keinen Schneckengetriebemotor, da kann sich in langsamer Kurvenfahrt der 
Antriebsstrang verspannen.

Alternativ vielleicht nen AC-Getriebemotor mit Frequenzumrichter. Sowas 
hab ich mal auf nem Kart gesehen, als Jux.
Wenn du beide Räder einzeln antreiben willst, wird das natürlich teuer.

von Walta S. (walta)


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8kmh und 1000 Watt - das sind doch die ebike Motoren genau ideal.

Walta

von ASinus (Gast)


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saemi123 schrieb:
> Was hält ihr von meiner Lösung bzw. hat jemand noch bessere Ideen?

Sorry, aber ich verstehe deine Frage nicht.

Zur Info - mein Mäher läuft ausschließlich über Akku.
Sowohl das Mähwerk, als auch der Antrieb.

Was willst du denn jetzt eigentlich wissen?

Übrigens - 8 km/h sind sportlich. Da mußt du ganz schön rennen.

von Tommi (Gast)


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Genau sowas wollte ich vor einiger Zeit auch machen, allerdings ne 
Nummer kleiner mit projektierter Masse von etwa 150kg. Sollte ein 
ferngesteuerter Balkenmäher werden, der zerlegbar noch mit dem Auto 
transportiert werden kann. Ich hatte mir einen 4-Rad-Antrieb mit jeweils 
750W gedacht. Grundannahme war max. Steigung 45°, max Geschwindigkeit 
5km/h, Kraft muss im Grunde von nur 1 Rad aufgebracht werden können 
(Unebenheit + motorische Lenkung). Dafür sind schon Getriebemotoren mit 
jeweils 600W notwendig. Die Getriebeuntersetzung ergibt sich aus der 
Motordrehzahl bei Maximalgeschwindigkeit.

In deinem Fall mit 400kg Masse würde ich nicht unter 2x 2kW gehen.

Als Motor hatte ich mir Industrieservomotoren (230V) ausgekuckt. Diese 
sind bei gleicher Leistung deutlich leichter als "normale" 
Asynchronmotoren. Die Ansteuerung ist allerdings wieder schwieriger. Als 
Generator hatte ich handelsübliche 2kW-Geräte im Blick, die schlagen mit 
40-50kg auch schon ziemlich ins Gewicht, ist aber leistungsmäßig schon 
wieder knapp. Ein Problem ist auch die Generatorleistung verfügbar zu 
machen, im FU für die Motoren fällt einiges an Blindleistung an. Das 
heißt wieder aufwendig kompensieren mit dicken Spulen. Dazu kommt noch, 
dass es die kleinen Generatoren scheinbar nicht in Drehstromausführung 
gibt, d.h. man muss die Zwischenkreiskondensatoren entsprechend dick 
dimensionieren.

Letztlich hab ich das Projekt eingestampft, wird halt schnell komplex. 
Und als hobby ist das dann doch übertrieben.

Der Antrieb für einen Mähbalken hat in meinem Konzept auch noch gefehlt. 
Ursprünglich wollte ich dem Mähbalken einen 750W-Motor spendieren, was 
mir aber zu gering erscheint. Ich würde schätzen, dass man für 1m 
Schnittbreite bei 3-4km/h schon 1,5kW braucht. Auch sind die durch 
Mähbalken hervorgerufenen Vibrationen schon extrem. Wenn man da keine 
gute mechanische Entkopplung hat, wärt die Freude nur kurz.

Eine Lösung bei der der Mähantrieb die Antriebsleistung noch nebenher 
mit produziert, hört sich vielversprechend an, man kann aber halt wieder 
weniger auf Standardteile zurückgreifen.

Grüße

von Karl (Gast)


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THOR schrieb:
> Tatsächlich auch mit Rad-Direktantrieb oder "Verbrennungsmotor ->
> Generator -> Elektromotor -> Ölpumpe -> Radantrieb"?

Das ist ja das dämlichste was man machen kann. Entweder hydraulisch oder 
elektrisch (dieselelektrisch ist seit Jahren stand der Technik).

THOR schrieb:
> Kann mir den Elektro-Direktantrieb kaum vorstellen, die Drehmomente sind
> ja immens.

Dein Vorstellungsvermögen ist beschränkt. Stell dir mal eine E-Lock vor, 
vielleicht hilft dir das auf die Sprünge.

> Bei den sich ergebenden Strömen werden ja Kupferkabel fällig
> die dicker als ne Hydraulikleitung sind.

Die sind aber schon die Grundlagen der Elektrotechnik geläufig? P=U*I ?

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