Hallo,

eigentlich wollte ich für ein Kart einen Antrieb bauen, aber erstens traue ich mir den Sprung auf 8kW ohne Erfahrung nicht zu und zweitens wäre dieses Projekt zu kostenintensiv. Deshalb werde ich ca. einen 600W Motor bauen. Wie Menelaos mir erklärte, erreichte er mit Eisenkernen in den Spulen eines Scheibengenerators und nur einer Magnetscheibe dieselbe Spannung wie mit zwei Magnetscheiben und ohne Eisen. Dies werde ich mir für den Motor zunutzen machen, wenn auch der Motor rastet!

Das Ganze soll eigenlich nur als Versuch dienen und später eventuell in meiner Wickelmaschine für Scheibengeneratoren seine Anwendung finden oder auch als "Umrührer" von Hackschnitzeln. Ich denke/erhoffe mir, dass die Leerlaufspannung im Generatorbetrieb bei einer bestimmten Drehzahl in etwa gleich ist wie die Leerlaufdrehzahl bei angelegter Spannung im Motorbetrieb.

Der Motor soll bei 12V eine Drehzahl von 2400 Umdrehungen liefern, also 200kV. Der Motor soll mit einem Brushless Regler angesteuert werden. Diese erzeugen aus der Gleichspannung der Batterien eine rechteckige Wechselspannung. Dabei werden jedoch immer nur zwei Phasen bestromt. Die dritte Phase wird zur Drehzahlermittlung benötigt.

Ich habe berechnet, welchen Innenwiderstand der Motor maximal haben darf, um einen gewünschten Wirkungsgrad bei 600W von 90% zu erreichen, nämlich 0,027 Ohm.

Ich habe dann die Drehzahl im Tool eingegeben und praktisch einen Generator ausgelegt, der bei dieser Drehzahl 12V liefert. Bei 6 Spulen und 40x20x5mm Magneten N42 erhalte ich 8 Wicklungen bei Sternschaltung und bei 1,43mm Draht, 2 parallel, ergibt dies ein Innenwiderstand von 0,026 Ohm. Das ist sehr gut wie ich finde. Damit ergibt sich bei einem Strom von 40A eine Verlustleistung von 42W, bei 50A, die er kurzzeitig schaffen sollte, eine Verlustleistung von 66W. Damit der Stator aber nicht überhitzt bzw. das Harz flüssig wird, soll der Stator eine aktive Kühlung bekommen und Glasfasermatten sind natürlich Pflicht. Die Kühlung werde ich folgendermaßen gestalten: Ich werde viele Kupferdrähte in den Stator eingießen, die im Durchmesser aus dem Stator herausragen werden. Damit soll die Wärme im Stator durch das Kupfer geleitet werden und diese werden dann mit einem Lüfter, der an der Welle montiert sein wird und im Durchmesser etwas größer als der Stator sein wird, gekühlt. Auch bei meinem Generator verwende ich einen Lüfter.

Was haltet ihr von dem Plan?

Hallo Dani,

Ich denke nihct dass du eine extra Kühlung bracuhst- der Fahrtwind wird das schon erledigen, der geht ja direkt in den Luftspalt und knapp 70 Watt Verlustleistung sind auch sehr wenig.
Deine Kurzschlussleistung für den Geni aus der Exceltabelle mit 0,026 Ohm beträgt Spannung zum Quadrat / Widerstand /4 = 1380 Watt. Im "schlimmsten Fall" könnten also knapp 460 Ampere fließen, mehr ist nicht möglich. Das ist der Kurzschlussstrom.
Das ist die maximale Leistung die abgegeben werden kann, aber auch nur dann wenn Generator und Stromquelle quasi den gleichen Widerstand haben. Da das aber nicht der Fall ist wirds deutlich weniger sein.

Die WIndungszahl scheint mir zu gering, nimm mehr Drähte in Hand sonst ist das Raumverhältnis von Windungszahl zu Gesamtstatordicke ungünstig- da geht noch mehr

Bedenke auch, dass die ausgerechnete Drehzahl nur im Leerlauf erreicht wird, unter Last schauts anders aus, da die Spannung dann am Widerstand abfällt und auch die Drehzahl entsprehendsinkt. Bei maximaler Leistung, also bei einem Viertel des Kurzschlussstromes fällt die Hälfte der Spannung ab, da hat der Motor dann also nur noch halbe Drehzahl wie im Tool eingegeben...aufpüassen!

Gruß
Max

Hallo Max,

vorerst soll aber kein Fahrtwind aufkommen, da das Teil nur mal getestet werden soll auf Leerlaufdrehzahl, Verhalten unter Last evtl. mit einem Propeller oder Impeller und vielleicht finde ich auch eine vernünftige Anwendung. Deshalb gehe ich lieber auf Nummer sicher und baue mir einen Lüfter, den ich auch abnehmen kann.
Zum Strom: Bei käuflichen Brushless Motoren ist der Operatiung Current beispielsweise 17A und der Peak Current 19A, also nur minimal höher.

Hier mal eine Messreihe zum Turnigy 2217.
Ich habe mit deiner Formel P=U^2/Ri/4 mal gerechnet. Ich komme dann auf ca. 530W. Der Motor hatte in der Messreihe aber nur 130W, also ungefähr nochmal durch 4 geteilt.

Auf meinen Motor übertragen, nun mit einer Schenkelbreite von 12mm, 4x1,12mm Draht und einem Ri von 0,022Ohm bekäme ich nach deiner Formel 1600VA als Ergenis für die Kurzschlussleistung, also 1600W Leistung peak. 1600W/ 12V= 133,3A. 133,3A ^2 *0,022Ohm = 391,1W Verlustleistung. Diese Leistung ist sehr hoch, deshalb auch ein Peak-Wert. Bei einem Strom von 66,7A hätte ich 100W Verlust. Bei 100W Verlustleistung ud 10min Wirkung der Verlustleistung würden sich 300g Epoxidharz um 44K erwärmen, bei 391W und 10s um 3K, bei 1min um 17K. Der Strom sollte, subjektiv eingeschätzt, auf 70A begrenzt werden.