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Thema: outdoor I

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von inka Beitrag anzeigen
    dort kann ich die geschwindigkeit steuern, beim wert von speed(100) und einer RPM von 500 ist er jetz so schnell, wie auf den videos zu sehen. Hat aber kaum kraft. Das möchte ich ändern, mit RPM100 und speed(200) - ist die überlegung richtig?
    Das könnte so gehen, wenn speed() Werte größer 100 akzeptiert. Das kannst du aber jetzt schon leicht ausprobieren. Setz mal 200 ein und er müsste doppelt so schnell fahren. Ich würd auch mal probieren, ab welchem Wert für speed() er überhaupt fährt.

    Meine eigenen Funktionen erlauben Werte von -100 bis +100 und damit sind Prozent gemeint. -100 bedeutet 100%, Vollgas rückwärts, +100 entsprechend vorwärts. 200 werden einfach auf 100 gekappt.

    Für Vollgas find ich die Geschwindigkeit in deinem Video schon in Ordnung. Normal fährt man ja nicht mit Vollgas.

    Zitat Zitat von Moppi Beitrag anzeigen
    Besser wäre vermutlich aber auf jeden Fall ein schaltbares Getriebe...
    Das ist bei einem Elektromotor komplett daneben. Hier mal ein typisches Motor-Kennlinienfeld

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	DC-MotorKennlinie.jpg
Hits:	7
Größe:	49,3 KB
ID:	35211

    Horizontal ist das Drehmoment, vertikal die Drehzahl, die Leistung, der Strom und der Wirkungsgrad. Die senkrechte Linie zeigt die Werte im Betrieb mit den "Nennwerten" und wird dadurch bestimmt, daß sich der Motor nicht zu stark erwärmt. Kurzzeitig oder wenn man besser kühlt kann man sich auch rechts von dieser Linie bewegen. Wie man sieht, erreicht man die maximale Leistung erst weit oberhalb der Nennwerte. Die Modellmotoren, die so mit ihren Maximalleistungen protzen erreichen diese nur mit der Kühlung durch die Luftschraube und mit schlechtem Wirkungsgrad (grüne Kurve).

    Wenn man davon ausgeht, daß die Leistung das ist, das etwas bewegt, sollte man sich also mal die blaue Kurve ansehen. Fangen wir mal bei kleiner Drehzahl an. Ein Punkt wäre da das linke Ende der roten Geraden. Hier soll das Fahrzeug losfahren. Die Leistung, die ich dafür brauche, ist etwa 10% der Maximalleistung des Motors. Wenn ich also 10W brauche, damit er langsam losfährt, brauche ich einen Motor mit einer Maximalleistung von 100W. Mit diesem Motor kann ich dann die Geschwindigkeit verzehnfachen. Wenn ich stattdessen einen Motor mit 150W oder 200W nehme, wird der Bereich noch größer.

    Die notwendige Anfahrleistung kann man leicht abschätzen. Man erhöht langsam den Dutycycle der PWM von 0 und merkt sich den Wert, ab dem das Fahrzeug losfährt. Aus Strom, Spannung und Dutycycle kann man die Leistung errechnen. Zur Sicherheit mal 1,5 und man hat die Anfahrleistung und dann mal 8-10 und man hat die Maximalleistung des Motors, die man braucht. Im praktischen Betrieb kann man dann testen, ob man die Temperatur in den Griff bekommt, wenn man sich rechts von der Nennwertgeraden bewegt. Reicht die Montage an einem Chassis aus Metall schon aus, brauchts ein paar Kühlrippen auf dem Motor oder eine Wasserkühlung wie bei RC-Rennbooten. Oder man beschränkt sich wegen der Akkulaufzeit auf das Maximum der grünen Wirkungsgradkurve.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von Moppi Beitrag anzeigen
    Besser wäre vermutlich aber auf jeden Fall ein schaltbares Getriebe...
    Zitat Zitat von Klebwax Beitrag anzeigen
    Das ist bei einem Elektromotor komplett daneben. Hier mal ein typisches Motor-Kennlinienfeld
    Nein, sehe ich so gar nicht und ich bleibe auch dabei, dass das für draußen besser wäre.
    Die Geschwindigkeit zu regeln ist eine Sache und wäre ein netter Nebeneffekt, die andere ist jedoch auch die, dass man damit den Wirkungsgrad verbessert. Mal in Nebensache gestellt jetzt die Belastung für Motor und Akku. Letzterem bekommt es auch besser, wenn er einer geringeren Belastung ausgesetzt wird.
    Drinnen ist das freilich eigentlich völlig nebensächlich, wenn ich keine Last auch über Steigungen transportieren will.

    Weiteres zu Elektromotoren, mit und/oder ohne Getriebe, auch Pro und Kontra.


    MfG

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Das beruht auf der Einschätzung eines Getriebeherstellers. Der kann auch schlecht sagen, "Ich und meine Firma sind eigentlich überflüssig".

    Mein eBike deckt den Bereich bis zu den erlaubten 25km/h ab, ohne Abregeln wären es sicher noch mehr. Und das ohne Schaltgetriebe, sogar ganz ohne Getriebe. Wenn ich den Bereich mal auf kleinere Räder projiziere kann man den ganzen Geschwindigkeitsbereich, den man seinem Robot so zutraut, komplett ohne Getriebe mit einem Direktantieb realisieren. Ob man den passenden Motor als Bastler bei Ebay kaufen kann, sei mal dahingestellt.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  4. #4
    HaWe
    Gast
    PS,
    gerade aus dem verlinkten Artikel:
    Allerdings gebe es Fahrzeuge, speziell kleinere, bei denen eine Übersetzung durchaus ausreiche. „So schlagen wir zum Beispiel beim Elektro Smart kein 2-Gang-Getriebe vor“, betont er. Bei größeren Fahrzeugen machten aber zwei und je nach Anwendungsfall auch drei Gänge durchaus Sinn.
    Den Einfluss eines Getriebes hinsichtlich der Effizienz der E-Fahrzeuge sieht Vahlensiek deutlich niedriger als beim Verbrennungsmotor. Das sei ein Grund dafür, dass es beim E-Fahrzeug auch weniger Getriebe geben werde. Untersuchungen verschiedener E-Maschinentypen hätten gezeigt, dass mit einem 2-Gang-Getriebe gegenüber einem 1-Gang-Getriebe bezüglich der Effizienz gerade mal drei bis fünf Prozent Verbesserung zu erreichen seien. Hier lasse sich also nicht viel holen.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Bei Autos, die im Zweifelsfall ihr Eigengewicht als zusätzliche Anhängelast die Alpen hochschleppen, kann ich mir durchaus vorstellen, dass ein Getriebe Sinn macht. Letztlich geht es hier um die Auslegung des maximalen Drehmomentes.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von Klebwax Beitrag anzeigen
    Mein eBike deckt den Bereich bis zu den erlaubten 25km/h ab, ohne Abregeln wären es sicher noch mehr. Und das ohne Schaltgetriebe, sogar ganz ohne Getriebe.
    Das ist der Direktantrieb, meist über Hinterrad. So ein Fahrrad habe ich auch.

    Bei den Mittelmotoren, wie dem BOSCH Performance CX (auch so ein Fahrrad habe ich), ist es anders. Erstens hat der Motor ein Getriebe verbaut und zweitens überträgt dieser Antrieb (von der Kraft des Fahrers unterstützt) die Kraft auf das Hinterrad über die Gangschaltung.

    Um das zu vervollständigen und so weit für mich abzuschließen, hier noch ein Zitat aus dieser Quelle:

    Wegbereiter des Mittelmotors waren die japanischen Hersteller Yamaha und Panasonic, die schon Anfang der Neunziger in Seriefertigten. Mit dem Markteinstieg von Bosch 2010 hat diese Antriebsversion ihren endgültigen Durchbruch erreicht. Mittlerweilehat der Tretlagermotor in Deutschland die größte Verbreitung. Der große Vorteil des Mittelmotors liegt darin, dass er über einSchaltgetriebe wie Ketten- oder Nabenschaltung mit dem Hinterrad verbunden ist. Durch die Gangschaltung kann man, wie beimFahrrad ohne E-Antrieb, abhängig von der Fahrgeschwindigkeit die Übersetzung ändern. Dadurch kann der Motor in seinemgünstigsten Wirkungsgradbereich und der höchsten Leistungsabgabe arbeiten. „Vor allem beim Bergauffahren ist dadurch dieReichweite deutlich größer als beim Nabenmotor, es wird ein Überhitzen vermieden und im kleinen Gang ist auch dasDrehmoment am Hinterrad viel größer.


    MfG
    Geändert von Moppi (27.08.2020 um 17:31 Uhr)

  7. #7
    HaWe
    Gast
    Das Schaltgetriebe beim EBike wird aber nur für den Fahrer gebraucht, damit der im ergonomisch besten Bereich treten kann (z.B. etwa 1-2 U/s), der EMotor käme ohne Schaltgetriebe aus.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von HaWe Beitrag anzeigen
    Das Schaltgetriebe beim EBike wird aber nur für den Fahrer gebraucht, damit der im ergonomisch besten Bereich treten kann (z.B. etwa 1-2 U/s), der EMotor käme ohne Schaltgetriebe aus.
    Entschuldige, ich habe meinen Beitrag (vor Deinem) noch ergänzt.

    MfG

  9. #9
    HaWe
    Gast
    ein E-Motor hat typischerweise im Gegensatz zum Menschen und zum Benzinmotor sein größtes Drehmoment bei langsamen Drehzahlen bis hinunter zum Stillstand (Stalling), und sein geringstes Drehmoment bei hoher Drehzahl bis hin zur max. Drehzahl, daher verbessert prinzipiell eine Untersetzung (sehr kleiner Gang, z.B. für Berganstieg) das Drehmoment nicht, sondern verschlechtert es.
    Gleiches gilt insb. hier im Topic für DC-Motoren in mobilen Robotern in Bezug auf (unnötige) Schaltgetriebe.

    PS,
    Ein E-Bike wird auch normalerweise im Bereich 2-25km/h bewegt, also Faktor ca. 1:12 -
    ein E-Smart im Bereich 5-120km/h, also Faktor 1:24 (und der braucht auch kein Schaltgetriebe, s.o.),
    ein Tesla S oder Porsche Taycan S hingegen im Bereich 5-300km/h (Faktor 1:60), da könnte ich mir ein Schaltgetriebe schon eher vorstellen ...
    Geändert von HaWe (27.08.2020 um 18:50 Uhr)

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von inka
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    wäre es nicht sinnvoll für das ebike-thema einen neuen thread aufzumachen? ich wüsste echt nicht wie ich die infos hier verwerten soll 🤨
    gruß inka

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