Bauteilbeschreibung

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Peter51
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Re: Bauteilbeschreibung

Beitrag von Peter51 » Mi 7. Jan 2015, 10:52

Oh, Leute,
bei einem 3-Phasensystem (Drehstrom) Stern-/ Dreiecksschaltung spielt der Verkettungungsfaktor = Wurzel 3 = 1,732 eine Rolle.
Ein in Stern geschalteter Radnabenmotor der für 72VDC Controllerspannung und 100A ausgelegt ist, benötigt in Dreieck geschaltet 72VDC : 1,732 = 41,6VDC Controllerspannung und 173A.
Die Controllerspannung ist maßgeblich für die max, erreichbare Drehzahl - bei konstantem Feld (Magnete)
Der Controllerstrom ist maßgeblich für das max. erreichbare Drehmoment - bei konstantem Feld (Magnete)
Puffky hat seine Motorwicklung von Stern auf Dreick geändert, ergibt schon einmal 1,732 fache Drehzahl. Bei gleichen 100A Controller sinkt aber das Drehmoment um den Faktor 1,732. Leistung bleibt also gleich.
Grundsätzlich gibt es Asynchronmotoren und Synchronmotoren.
Unsere Radnabenmotoren mit 6-fach Kommutierung (3 Hallsensoren) gehören zur Untergruppe der BLDC-Motoren. Ja, sie gehören zu den Synchronmotoren, da der Rotor sich im Normalbetrieb so schnell dreht, wie das umlaufende Drehfeld.
Trotzdem haben sie bis zu 20% Schlupf. Schafft ein Fury 100 auf dem Haupständer 100km/h sind es auf der Landstraße noch 80km/h.
Der Wirkungsgrad einer Elektromaschine, egal ob in Dreieck oder in Stern geschaltetet, ist grundsätzlich gleich. Das unsere Radnabenmotoren in Stern geschaltet sind, hat andere Gründe.
Bei einem Fury 100 hat der Radnabenmotor eine Außenleiterspannung von 72V : 1,7 ~ 42veff. Die Spannung läßt sich auch gefahrlos mit einem Vielfachmeßgerät messen - größere Schaltspitzen an den mit Freilaufdioden beschalteten MosFets sind nicht zu befürchten.
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Re: Bauteilbeschreibung

Beitrag von MEroller » Mi 7. Jan 2015, 12:52

Peter51 hat geschrieben:Unsere Radnabenmotoren mit 6-fach Kommutierung (3 Hallsensoren) gehören zur Untergruppe der BLDC-Motoren. Ja, sie gehören zu den Synchronmotoren, da der Rotor sich im Normalbetrieb so schnell dreht, wie das umlaufende Drehfeld.
Trotzdem haben sie bis zu 20% Schlupf. Schafft ein Fury 100 auf dem Haupständer 100km/h sind es auf der Landstraße noch 80km/h.
Widerspruch: Der Grund für die höhere Lehrlaufdrehzahl als auf der Straße hat mit BLDC/Synchronmotoren überhaupt garnichts mit Schlupf zu tun, es liegt schlicht am weit höheren Strom, der benötigt wird, um die 80km/h real zu erreichen. Reichen für den Leerlauf bei 100km/h auf dem Ständer noch 2A, um Reibung und Profil-Luftwiderstand zu überwinden, braucht es für 80km/h auf der Straße etwas über 40A aus der Batterie, und die fließen dank Gegeninduktion erst bei unter 80km/h. Egal ob 1km/h oder 100km/h, egal ob auf Hauptständer oder Straße, dreht sich das Drehfeld des Stators mit genau derselben Drehzahl wie der Rotor, wenn auch mal mit mehr, mal mit weniger Vorlauf, je nach Belastung. Aber das sind nur ein paar °, immer INNERHALB der jeweiligen Kommutiereung. Sobald echter Schlupf auftreten würde, würde es furchtbare Kommutierungsschläge tun und der Roller ganz schnell zum Stillstand kommen. Genau wie bei einem defekten Hallschalter. Synchron heißt zu Deutsch "gleichzeitig". Wenn der Rotor langsamer wird wegen höherer Last, "sagen" die Hallschalter das dem Controller, und er komutiert dann auch langsamer, eben synchron - ohne Schlupf.

Den anderen Ausführungen widerspreche ich erstmal nicht, das ist ja erst mal Mathematik mit der Wurzel 3. Dennoch kommt es am Ende beim Wirkungsgrad darauf an, wieviel Nm pro A Phasenstrom x V Phasenspannung bei einer gegebenen Drehzahl rauskommen. Je mehr Nm/Umdrehung das sind, desto höher der Wirkungsgrad des Elektromotors.
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Re: Bauteilbeschreibung

Beitrag von Peter51 » Mi 7. Jan 2015, 15:40

Unsere Radabenmotoren haben einen Drehzahlschlupf unbelasted / belasted bei Enddrehzahl von ca. 20%. Unsere Radnabenmotoren haben immer 0% Schlupf zwischen Drehfeld und Rotor - sonst würde der Motor kippen.
Wirkungsgrade werden bei Elektromaschinen immer für den Nennbetriebspunkt angegeben. Da liegen unsere Radnabenmotoren bei ca. 85%.
Betriebes Du deinen Radnabenmotor über einen DS-Trafo 3x400/42V direkt am Netz mit 50Hz liefe er nicht an, muß halt angeschubst werden. Desweiteren liefe er konstant mit 50Hz und vielleicht mit 200 1/min. Die 200 1/min würde er im Leerlauf als auch unter Belastung konstant halten. Unser Netz hat halt konstant 50Hz und bei Controller und Radnabenmotor schubsen die Hallsensoren den Controller an......
(Addiert man bei einem 400V Drehstromnetz die 230(231)V Strangspannung vektoriell, erhält man 400V Außenleiterspannung)
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Re: Bauteilbeschreibung

Beitrag von MEroller » Mi 7. Jan 2015, 18:09

Was ist "Schlupf"? Fragen wir wie heutzutage üblich Wkipedia, mit der Unter-Überschrift "Drehstrom-Asynchronmaschine":
Wikipedia.de hat geschrieben:Der Schlupf ist die Drehzahl-Differenz zwischen Ständerdrehfeld (Stator) und Läufer (Rotor), meist angegeben als Prozentwert bezogen auf die Drehfelddrehzahl.
Du laborierst an einem schlichten Drehzahlabfall herum und sagst dazu "Schlupf". Aber es ist nur ein Drehzahlabfall, da schlupft höchstens der Reifen auf dem Asphalt, weil der Motor so anschiebt. Aber beim BLDC/Synchronmotor dreht sich das Statorfeld immer gleich schnell oder langsam wie der Rotor, sonst kippt, wie Du schon schreibst, der Motor, und es wird richtig hässlich.

Also, bitte nur wirklichen Schlupf mit "Schlupf" bezeichnen, und einen Drehzahlabfall auch "Drehzahlabfall" nennen :geek:

Meinen Radnabenmotor am Drehstromnetz betreiben - das gäbe ohne massive Drosselung ein gehöriges Feuerwerk, selbst wenn er dann synchron mit der Netzfrequenz drehen würde :lol:

Eigentlich war das hier doch Herberts "Frischmann-Wiki"-Thread :oops:
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Re: Bauteilbeschreibung

Beitrag von Peter51 » Mi 7. Jan 2015, 18:35

MEroller hat geschrieben:Meinen Radnabenmotor am Drehstromnetz betreiben - das gäbe ohne massive Drosselung ein gehöriges Feuerwerk, selbst wenn er dann synchron mit der Netzfrequenz drehen würde :lol:
1.Wohlgemerkt, ich hatte geschrieben deinen Radnabenmotor über einen Trafo 3x400V/42V am 400V Netz betreiben. Die Drehzahl bliebe bei 50Hz konstant, egal ob Leerlauf oder Belastung.
2. Soll es auch bleiben.
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Re: Bauteilbeschreibung

Beitrag von herby87 » Mi 7. Jan 2015, 18:40

Wie auf meiner Seite beschrieben läuft der Synchronmotor mit der gleichen Drehzahl wie das Magnetfeld, wobei er durch die Magnetpolpaare noch untersetzt wird. Bei Last hinkt er nach. Der Asynchronmotor hat einen echten Schlupf.
Synchronmotor: nStator = i x nRotor - Winkelversatz, hier wird das Übersetzungsverhältnis i durch die Anzahl der Magnete bestimmt und der Winkelversatz durch das Drehmoment
Asynchronmotor: nStator = i x nRotor, hier wird das Übersetzungsverhältnis i durch das Drehmoment bestimmt
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