Radnabenmotor vs. Mittelmotor mit Riemenantrieb

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vsm
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Re: Radnabenmotor vs. Mittelmotor mit Riemenantrieb

Beitrag von vsm »

Die einfachste Version eines "Controllers" ist ja eine automatisch weiterschaltende Brückenschaltung, bei der sich der Motor (wie beim Kommutator im konventionellen Gleichstrommotor) quasi selbst die Frequenz vorgibt und soweit erhöht, bis die Versorgungsspannung der Generatorspannung entspricht, die wiederum proportional zur Drehzahl ist (Strom analog zum Drehmoment). Welche Generatorspannung bei welcher Drehzahl erreicht wird, hängt tatsächlich von der Anzahl der Wicklungen ab (die können sich aber natürlich auch über mehrere Spulen in Reihe verteilen).

Mir scheint, dass "dreamer" von der Ansteuerung der Brückenschaltung schreibt (Drehzahl wird durch Spannung bestimmt) , während sich VU auf den Motor selbst bezieht (Drehzahl wird durch Frequenz bestimmt). Kann das sein?

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VU18650PF
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Re: Radnabenmotor vs. Mittelmotor mit Riemenantrieb

Beitrag von VU18650PF »

vsm hat geschrieben:
Mo 11. Jun 2018, 07:26
selbst die Frequenz vorgibt und soweit erhöht, bis die Versorgungsspannung der Generatorspannung entspricht, die wiederum proportional zur Drehzahl ist (Strom analog zum Drehmoment). Welche Generatorspannung bei welcher Drehzahl erreicht wird, hängt tatsächlich von der Anzahl der Wicklungen ab (die können sich aber natürlich auch über mehrere Spulen in Reihe verteilen).

Mir scheint, dass "dreamer" von der Ansteuerung der Brückenschaltung schreibt (Drehzahl wird durch Spannung bestimmt) , während sich VU auf den Motor selbst bezieht (Drehzahl wird durch Frequenz bestimmt). Kann das sein?
Bei einer Synchronmaschine und dies ist ein brushless Motor muss die Frequenz von der die Drehzahl abhängig ist der Regler bestimmen, dazu muss er die Position des Rotors kennen (z.b.. durch Hallsensoren).

Zur Klarstellung, ich verneine nicht, dass die Drehzahl/Drehmoment auch von der Wicklung beeinflusst wird (was aber die Auffasung von dreamer ist), sondern eben hauptsächlich von den Polpaaren bestimmt wird.

Hab eine schöne Erklärung gefunden, von einem sehr bekannten Motoren und Reglerhersteller.

Quelle Rainer Hacker von Hacker Brushless Motors:

Ein Motor mit wenig Polen hat eine hohe spezifische
Drehzahl und eher wenig Drehmoment. Ein Motor mit vielen Polen
hat dagegen mehr Drehmoment und weniger Drehzahl. Mit stei-
gender Polzahl nehmen die Drehzahl ab und das Drehmoment zu
(natürlich bei gleich bleibender Windungszahl).
Dies ist eine sehr simple Erklärung. Tiefer gehend den Unterschied
von unterschiedlich hohen Polezahlen zu erklären, ist natürlich
umfangreicher und mehr Faktoren spielen eine Rolle, die die Per-
formance eines Brushless-Motors charakterisieren.
Das Drehmoment eines Motors wird aber nicht nur durch Erhö-
hung der Polzahl vergrößert, der Stator muss ebenfalls angepasst
werden und hat Einfluss auf die Motor-Charakteristik. Diverse
Kombinationen aus Polzahlen und Nuten sind möglich. Als Nuten
werden die Zwischenräume im Statorblech bezeichnet. Dort hin-
ein werden die Kupferwicklungen gelegt. Einige Kombinationen
haben sich bewährt, andere wiederum nicht. Performance und
Charakteristik eines Motors hängen von mehreren, gleichermaßen
wichtigen Faktoren ab. Neben der Anzahl der Polpaare spielen
auch die Qualität der Magnete (Magnetkraft) und die Windungs-
zahl eine entscheidende Rolle. Ein Motor mit vielen Polpaaren hat
grundsätzlich eine niedrigere spezifische Drehzahl (abgekürzt: kv)
dafür aber wesentlich mehr Drehmoment. Ein großer Vorteil von
Motoren mit vielen Polpaaren liegt darin, dass wesentlich größere
Propeller direkt angetrieben werden können.
Allerdings dreht sich das elektrische Feld mit steigender Pol-
zahl im Motor wesentlich öfters als der Rotor selbst. Bei einem
zweipoligen Innenläufer folgt der Magnet 1:1 dem Magnetfeld,
das durch die Kommutierung des Reglers in den Spulen erzeugt
wird. Dreht der Motor mit 30.000 1/min, dann muss der Regler
natürlich auch ein Drehfeld in den Spulen erzeugen, das dann
30.000 1/min entspricht. Wenn wir vierpolige Motoren einset-
zen, dann wird der Rotor nur mit der halben Geschwindigkeit
des Drehfelds in den Spulen drehen. Dies ist letztendlich eine
elektrische 2:1 Untersetzung. Ein 14-poliger Motor hätte somit
quasi eine 7:1 elektrische Untersetzung.
Der Regler „sieht“ von all dem nichts. Für den Regler sind es im-
mer drei Spulen, die er in bestimmter Reihenfolge bestromen soll.
Daraus ergibt sich auch die Tatsache, dass die Anzahl der Nuten
immer durch drei teilbar ist. Beim Wickeln des Motors werden die
drei Motorphasen jeweils auf mehrere Nuten verteilt. Die konstruk-
tive Aufteilung sorgt nun dafür, dass die Magneten des Rotors dem
umlaufenden Feld nicht 1:1 folgen, sondern je nach Anzahl der Pole
und Nuten immer nur einen Bruchteil. Durch diese Vervielfachung
wird der Rotor aber wesentlich kräftiger dem umlaufenden Feld
nachgezogen – das Drehmoment steigt
Wer billig kauft, kauft doppelt!

Peter51
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Re: Radnabenmotor vs. Mittelmotor mit Riemenantrieb

Beitrag von Peter51 »

Radnabenmotor vs. Mittelmotor mit Riemenantrieb. Die Zweiradzeitschrift scooter & sport hat sowohl den E-Max als auch den Govecs getestet. Was die Fahrwerksabstimmung betraf, lagen beide Roller gleich auf. Eigentlich müßte der Govecs, aufgrund der niedrigeren ungefederten Massen, besser sein.
Es stimmt schon, dass der 2,75 ...4kW E-Max Motor rund 20kg wiegt. Ein 8kW 13 Zoll (273er) wiegt gerade einmal 2kg mehr. Der Mittelmotor wiegt die Hälfte - 10kg. Fahrwerk = (Tele)-Gabel und hintere/s Federbein/e. Es müssen ja nicht gerade Öhlins sein. Verbesserungen sollten aber möglich sein.
Der Mittelmotor holt seine Leistung über die Drehzahl. 4.000 1/min sind schon recht ordentlich. Hier reicht ein Riemenanrieb. Der Mittelmotor C Evolution dreht bis 10.000 1/min. Hier arbeitet man mit Riemenantrieb sowie einem Hohlzahnradendantrieb.
@VU18650PF
Chapeau, für deinen 8kwh Akku, 300A BMS und Rollereinbau. Aber vergleiche nicht unsere Controller mit (Frequenz)-Umrichtern...... Und auch die Formeln für Drehstrom passen nicht immer für unsere Controller.
Deinen 8kW QS Motor gibt es kV: 6,0/9,0/13,0/14,9/18,0/19,4 - in 6 verschiedenen Drehzahlen. kV = Konstante * V. Ich vermute, dein Motor hat kV=18.
Bei 84V ergibt sich eine Leerlaudrehzahl 18 * 84 = 1.512 1/min. Diese Drehzahl * 0,9 genommen ergibt die ungefähre Nenndrehzahl. Die Drehzahl ist also mehr von den TURNs (meist 1T..3T) pro Statorarm abhängig. Insofern hat dreamer91 mehr recht als du mit deiner Drehzahlformel.
Ein Standardcontroller bestromt immer nur 2 Motorphasen gleichzeitig, meist wird dann von einem BLDC Motor gesprochen. Ein Sinuscontroller bestromt alle 3 Motorphasen gleichzeitig, meist wird dann von einem PMSM Permanentmagnetsynchronmotor gesprochen.
Ich habe einmal Kennlinien eines 3.000W QS Motors zu Gesicht bekommen: Einmal mit Standardcontroller und einmal mit Sinuscontroller. Sie waren praktisch gleich.
Herr Hacker hat auch schon einmal etwas übers Timing von Hallsensoren geschrieben. Ich sehe noch Entwicklungspotenzial bei unseren Controllern & Motoren. Industrie = Servomotoren mit hochauflösenden Resolvern (optisch bis 200.000 interpolierten Impulsen/Umdrehung) und Servoverstärker.
E-Max 90s von 2010 - Vmax>50km/h - km-Stand >11.400 - 4x Greensaver SP50-12 50Ah C20
E-Max 110s von 2010 - Vmax>50km/h - km-Stand >1.800 - 16x LiFePo4 CHL 40Ah
E-Max 120s von 2015 - Vmax 80km/h - TÜV 03.2024 - 72V100Ah LFP-Akku - JK-B2A24S15P Balancer BT - MQ Controller BT

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VU18650PF
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Re: Radnabenmotor vs. Mittelmotor mit Riemenantrieb

Beitrag von VU18650PF »

Es müssen ja nicht gerade Öhlins sein. Verbesserungen sollten aber möglich sein.
Hast du einen Tipp, kenne mittlerweile jedes Schlagloch mit Namen :lol:
Ein Standardcontroller bestromt immer nur 2 Motorphasen gleichzeitig.
Ein Sinuscontroller bestromt alle 3 Motorphasen gleichzeitig.
Jo,liegt in der Natur der Sache, drei Spulen mit 120°etc.
Standardcontroller....wird dann von einem BLDC Motor gesprochen.
Sinuscontroller...wird dann von einem PMSM Permanentmagnetsynchronmotor gesprochen.
Es ist aber doch eigentlich die unterschiedliche Bauart der Motoren gemeint....wenn man es genau nimmt betreiben wir BLDC-Motoren mit Sinuscontrollern.
Ich habe einmal Kennlinien eines 3.000W QS Motors zu Gesicht bekommen: Einmal mit Standardcontroller und einmal mit Sinuscontroller. Sie waren praktisch gleich.
Und das bestätigt, dass der bauartbedingte Unterschied zum PMSM-Motor minimal sein muss, man könnte behaupten BLDC und PMSM ist praktisch das gleiche. Formel = PMSM und das eine schließt wie gesagt das andere nicht aus.
Insofern hat dreamer91 mehr recht als du mit deiner Drehzahlformel.
Meine Kernaussage war:
Auch beim Radnabenmotor kannst du die "Übersetzung " wählen, es gibt Motoren mit vielen Polpaaren (mehr Drehmoment, weniger Speed) und Motoren mit weniger Popaaren (mehr Speed, weniger Drehmoment).
Nachdem Hacker BLDC Motoren herstellt, die gleiche Aussage macht muss ich mich fragen, liegt der Rainer dann auch falsch?
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Peter51
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Re: Radnabenmotor vs. Mittelmotor mit Riemenantrieb

Beitrag von Peter51 »

Es gibt für die E-Mäxe die Empfehlung, das Federbein eines Yamaha Rollers zuverwenden. Wie es mit deinem BY-EN05 aussehen könnte, weiß ich nicht. Federbeine mit Reservoir? Ich spreche gern von BLDC Motoren (Die Hallsensoren ersetzen den Kollektor (Stromwender) für die 6-fach Kommutierung). Sie gehören zu den Synchronmotoren. Falsch waren deine Formeln aus Wiki - passen nur bedingt für BLDC Motoren. Hacker baut teure, meist hochdrehende, Modellbaumotoren. Mit deinem QS V3 Motor hast du alles richtig gemacht. Guter Nutfüllfaktor, ordentlich Eisen im Rücken für den magnetischen Rückfluß und 50mm breite curved magnets.
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