Motor Auswahl bzw. Berechnung

[bower1988]

Hallo,

meine Frage passt zwar nicht wirklich zur Robotik aber ich frag trotzdem mal.

Zum Projekt:

Ich plane mit nem Kumpel zusammen ein Kettcar mit E-Motoren auszustatten.

In frage kommen würden folgende Modelle (wegen dem Preis)

4 von denen

http://www.pollin.de/shop/dt/NTM2OTg2OTk-/Motoren/Gleichstrommotoren/Hochleistungs_Gleichstrommotor_JOHNSON_69324.html

oder

4 von denen

http://www.pollin.de/shop/dt/NTE4OTg2OTk-/Motoren/Gleichstrommotoren/Hochleistungs_Gleichstrommotor_JOHNSON_63725.html

oder 3 von denen

http://www.pollin.de/shop/dt/MDE2OTg2OTk-/Motoren/Gleichstrommotoren/Hochleistungs_Gleichstrommotor_JOHNSON_1607022506. html

jetzt wollte ich wissen ob so ein Projekt mit genannten Antrieben (bei entsprechender Übersetzung) möglich ist. Kennt ihr vllt noch andere günstige Antriebe (12 o. 18V)? Vllt ein alten Anlasser oder hat der noch einen Grausameren Wirkungsgrad als die oben genannten?

Meiner Mutter ihr Freund könnte mir Zahnräder mit seinem Laser im Geschäft lasern (bestimmt nicht die beste Methode aber für uns wirds schon reichen).

Ausserdem wäre eine Formel, mit der ich berechnen kann wie schnell ich ( ungefähr) mit bestimmter Leistung der Motoren fahren kann. Ich gehe mal von einem Gesamtgewicht inc. Fahrer von ca. 110 Kilo aus.

Ich hoffe ihr könnt mir helfen :)

[jeffrey]

hoi,
die motoren kannst meiner meinung nach alle vergessen. viel zu wenig leistung. hier gibt´s irgendwo nen motorrechner. guck mal da.
schau doch mal, was karts für ne leistung haben, dann kannst mal abschätzen, was du brauchst. ev. ne alte kettensäge auschlachten?
mfg jeffrey

[bower1988]

Wir wollten halt schon bei Elektro bleiben. 3 von den 200 W Maschinen würden ja ca. 0,8PS liefern reicht das nicht um das Kettcar auf der Ebene auf ~20 km/h zu beschleunigen?

[bower1988]

Also wenn ich richtig gerechnet habe, hätte ich bei den 18V Maschinen ein Drehmoment von 0,17Nm (bei geschätzen 220001/min Lastdrehzahl) würden laut dem Rechner 2,1km/h entsprechen (Vorausgesetzt ich hab alles richtig gemacht^^)

KOmmt mir etwas wenig vor, das alte Mofas ja auch die 25km/h schaffen und nicht viel mehr wie 1 PS haben! Oder liege ich da falsch?

[ranke]

Wenn man sich unsicher ist, welche Motorleistung für einen bestimmten Anwendungszweck nötig ist, hilft es manchmal auch, sich andere bekannte Systeme anzusehen. Hier kann man sich die Leistung berechnen, die man beim Fahrradfahren benötigt:
http://www.wolfgang-menn.de/motion_d.htm
Es ist auffällig, dass man mit 100W schon ganz flott unterwegs sein kann. Die dort angegebene Leistung entspricht der mechanischen Ausgangsleistung vor dem Getriebe (der Getriebewirkungsgrad ist mit pauschal 0,98 aber recht hoch angesetzt - überhaupt ist die Energieeffizienz bei Fahrrädern schon ziemlich ausentwickelt).
Bei dem Kettkar ist sicher auch ein höherer Rollwiderstand vorhanden als beim Fahrrad, aber es wäre einmal ein erster Anhaltspunkt für eine Abschätzung.

[Jakob L.]

http://www.wolfgang-menn.de/motion_d.htm


Die Daten auf dieser Seite beziehen sich auf Rennräder. Die sind bei Rollwiderstand, Luftwiderstand und Getriebewirkungsgrad schon sehr weit optimiert. Wahrscheinlich wird man bei einem Kettcar deutlich mehr Leistung für die gleiche Geschwindigkeit brauchen. Dennoch denke ich, dass man mit einer Motorleistung von insgesamt 500-1000 Watt schon recht weit kommen könnte. Von den 3 genannten Pollin Motoren halte ich wenn überhaupt nur den letzten für eventuell geeignet. Allerdings braucht man dann noch ein relativ starkes Getriebe, da die Drehzahlen sonst viel zu hoch sind. Die Untersetzung würde ich so wählen, dass man bei der Leerlaufdrehzahl des Motors auf ca. 25-30 km/h kommt. Die real erreichbare Geschwindigkeit könnte dann so bei ca. 15-20 km/h liegen.

[bower1988]

Okay danke für eure Antworten :)

Also sollte mit 3 von den "großen" 200W Maschinen schon gut was gehen :)
Vllt wärn alte LKW Scheibenwischermotoren auch noch ne Überlegung wert.

Müßten man sich nur noch ne PWM basteln die so 70-80A verkraftet. Was haltet ihr denn bei dem mechanischen Wirkungsgrad für einen brauchbaren Wert? 0,8?

[Jakob L.]

Bei der nötigen Gesamtuntersetzung wird man wohl entweder ein zweistufiges Getriebe oder ein Schneckenrad-Getriebe brauchen. Ein Gesamtwirkungsgrad von 0,8 dürfte da durchaus realistisch sein. Eventuell wäre es sinnvoll, gleich vier Motoren zu nehmen. Damit sinkt die nötige Leistung pro Motor und die Kühlung der Motoren wird damit weniger problematisch.

Eine PWM Ansteuerung kann man bei der Leistung durchaus noch selbst bauen. Ich würde da jeden Motor mit je einem leistungsstarken Mosfet ansteuern (Freilaufdiode nicht vergessen). Beim Anfahren wird der Strom wohl wesentlich grösser sein als der angegebene Strom bei Maximalleistung. Ich würde bei den Motoren durchaus mit 70-150A pro Motor rechnen. Dies muss bei der Auswahl und der Kühlung des Mosfets berücksichtigt werden. Man könnte diesen Strom reduzieren, indem man beim Anfahren ein PWM Schaltverhältniss von deutlich unter 100% verwendet.

[Jeti]

Hi,

also mein Tipp für dich ist vergiss die gelaserten Zahräder. Da hast du nicht lange freude daran. Schau dir mal im Katalog von Mädler die Momente an die du mit den Automatisierungszahnrädern erreichen kannst, das ist so gut wie nichts. Und da ich mal annehme das du die 10 bis 20mm dick machen musst um deine Momente übertragen zu können (kommt natürlich drauf an was für Reifen du wählst und welche Beschläunigung du haben möchtest) wir das ganze auch Materialintensiv und schwer. Ich setze bei sowas gerne alte Fahrradritzel ein. Die halten mächtig was aus (wer mal nachrechnen will soll sich nur einen 80 Kg Menschen vorstellen der gerade beim "stehend fahren" sein ganzes gewicht auf einen fuß schmeißt.) Die bekommste Kostenlos, was es nicht ganz so schlimm macht wenn sie schneller Verschleißen. Du hast ungehäuer viele möglichkeiten die zu kombinieren so das du auch fast jede Untersetzung hinbekommst. Der Wirkungsgrad ist natürlich wenn mans gut baut gar nicht mal so schlecht aber nich so hoch wie bei Profigetrieben.

Du hast oben noch was von Anlassermotoren geschrieben. Davon möchte ich dir auch abraten weil die meines wissens nach nicht für lange Betriebszeiten ausgelegt sind. So weit ich weiß brennen die dir nach 2 minuten Dauerbetrieb spätestens ab. Ich lasse mich da aber auch gerne korrigieren.

Gruß
Jeti