Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungswandler 12/24v => 220v 1000w realisieren


von Sebastian W. (sebastian_w75)


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Hallo zusammen,

ich möchte mir einen Go-Kart mit Elektroantrieb bauen.
Zuhause habe ich einen Universalmotor aus einem Staubsauger gefunden, 
der mit ca. 1,5kW Leistung eigentlich der ideale Antrieb wäre. Leider 
braucht er 230V, damit er seine Leistung entfalten kann und als 
Energiespeicher werden voraussichtlich zyklenfeste Bleiakkus verwendet. 
Um die Spannung zu erhöhen möchte ich einen umgewickelten MOT 
"missbrauchen". Nur die Ansteuerung macht mir Probleme, zwar existieren 
im Netz unzählige Schaltungen mit meist astabilen Kippstufen, 555's oder 
ähnlichem, aber sie besitzen an Leistung doch meist nur max.50W. Zwar 
habe ich schon darüber nachgedacht, einfach größere MOSFETS zu benutzen, 
aber das ist sicherlich nicht die beste Lösung. Deshalb frage ich euch, 
ob jemand eine Idee hätte wie das am besten realisierbar wäre.

Bin offen/dankbar für eure Antworten.

mgf Sebastian

von Frank (Gast)


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Bei der Leistung würde ich zu einem fertigen Wechselrichter greifen

von oszi40 (Gast)


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I=P/U zur Erinnerung an Deinen Akkustrom.

von Sebastian W. (sebastian_w75)


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Danke für deine schnelle Antwort!

Das einzige Problem daran ist, dass ein solches Teil eine Menge Kostet 
und zudem nicht sonderlich gut dazu geeignet sind, da ich dem Motor mit 
PWM regeln werde und dabei eine hohe Laständerung entsteht.

mgf Sebastian

von Sebastian W. (sebastian_w75)


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oszi40 schrieb:
> I=P/U zur Erinnerung an Deinen Akkustrom.

Das ist der Hauptgrund der Existenz dieses Thread.

von Thomas B. (thombde)


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Wobei so ein Staubsaugermotor die Leistung mehr über die Drehzahl 
bringt. Wie willst Du das Getriebe realisieren?
Ohne Getriebe kriegst Du kaum Drehmoment auf die Achse.
Ein 12V oder 24V DC-Moter wäre besser.
Und Wechselrichter, Wirkungsgrad?
Drehzahlregler könnte aber mit einfachen Thyristorsteller realisiert 
werden.


Überlege Dir das gut.

von Sebastian W. (sebastian_w75)


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Thomas B. schrieb:
> Wobei so ein Staubsaugermotor die Leistung mehr über die Drehzahl
> bringt. Wie willst Du das Getriebe realisieren?
> Ohne Getriebe kriegst Du kaum Drehmoment auf die Achse.

Darüber habe ich auch schon nachgedacht => Ergebnis: Kl.Ritzel (>10 
Zähne); gr. Hauptzahnrad (so groß wie möglich); möglichst kleine Räder 
(sind bei Go-Karts eh Standard).

mgf Sebastian

von Sascha (Gast)


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Die 1,5kW bringt der Motor auch nur, wenn er gut luftdurchströmt in nem 
Staubsauger verbaut ist.

Wenn du damit nen langen Berg rauffährst, geht der mangels Kühlung 
schnell über die Wupper.

von Sebastian W. (sebastian_w75)


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Sascha schrieb:
> Die 1,5kW bringt der Motor auch nur, wenn er gut luftdurchströmt in nem
> Staubsauger verbaut ist.

Stimmt...
PC-Lüfter dran und die Sache ist gegessen.

mgf Sebastian

von oszi40 (Gast)


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Tranverter mit 125A bei 12V SELBST bauen ist anspruchsvoll. Eine große 
Kiste für den Transtorschrott wäre nützlich.

von Wilhelm M. (bastelfreak007)


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Wie wäre es mit einem DC-AC Frequenzumformer für 
AC-Motoren(http://www.kemmerich-elektromotoren.de/produkte/steuerungen/frequenzumrichter/details/dcac-frequenzumrichter.html)

Mit freundlichen Grüßen
- W.M.

von Thomas B. (thombde)


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Aber der Sound wäre bestimmt interessan :-)
(Würde mich an Turbine erinnern)

von Sebastian W. (sebastian_w75)


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oszi40 schrieb:
> Tranverter mit 125A bei 12V SELBST bauen ist anspruchsvoll.

Einen Versuch wäre es aber wert. Die 1,5kW sind auch nur peak, da ich ja 
sicherlich nicht die Ganze Zeit auf Vollgas fahren werde.

oszi40 schrieb:
> ine große
> Kiste für den Transtorschrott wäre nützlich.

Hab ich schon ;)

mgf Sebastian

von Sebastian W. (sebastian_w75)


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Wilhelm M. schrieb:
> Wie wäre es mit einem DC-AC Frequenzumformer für
> AC-Motoren

Hmmm...
der Motor ist aber, wie erwähnt, ein Universalmotor, dem die 
Frequenzumformung relativ egal wäre...

von Thomas B. (thombde)


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Einfache Wechselrichter mit SGxxxx könnte man schon selber bauen.
Die genauen 50 Hz sind da auch nicht so wichtig.
Aber Du brauchst dann auch einen dicken Trafo mit der passenden Spannung
(Sekundär) und eher 2000VA

Theoretisch läuft der Motor ja auch mit Gleichstrom.
Wäre mir aber bei 230V und der Leistung zu gefährlich.

von Sebastian W. (sebastian_w75)


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Thomas B. schrieb:
> Einfache Wechselrichter mit SGxxxx könnte man schon selber bauen.
> Die genauen 50 Hz sind da auch nicht so wichtig.
> Aber Du brauchst dann auch einen dicken Trafo mit der passenden Spannung
> (Sekundär) und eher 2000VA

Also würde diese Konstellation für die Leistung Reichen:

Oszillator => MOSFETs => 2MOT parallel => Gleichrichter => Motor

mgf Sebastian

von MaWin (Gast)


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Sebastian W. schrieb:
> Deshalb frage ich euch, ob jemand eine Idee hätte wie das am besten
> realisierbar wäre.

Anderen Motor verwenden.

Es ist doch Humbug, einen offensichtlich vollkommen unpassenden Motor zu 
verwenden bloss weil er billig ist und dann ahnungslos einen "Adapter" 
bauen zu wollen. Das kommt dich erheblich teurer. Fertiger Wandler ist 
billiger. Passender Motor wäre noch billiger.

von Oliver R. (orb)


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Sebastian W. schrieb:
> Oszillator => MOSFETs => 2MOT parallel => Gleichrichter => Motor

Du willst den falschen Motor mit den falschen Trafos betreiben und da 
noch 1,5kW als Go-Kart Antrieb herausbekommen?

Kannst Du Bilder posten wie weit Du kommst bevor Du alles in die Tonne 
kloppst?

von Thomas B. (thombde)


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Sebastian W. schrieb:
> Oszillator => MOSFETs => 2MOT parallel => Gleichrichter => Motor

Ne, lasse das mal mit dem Gleichstrom.
Wie gesagt, mir wäre das zu gefährlich.
AC,...vielleicht,  DC...Ne.

von 3162534373 .. (3162534373)


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1,5kW ?
das ist eher ein Rollstuhl als ein Go-Kart.
230V bei nur 1,5kW ?
Bleiakkus bei 1,5kW ?

von Thomas B. (thombde)


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3162534373 .. schrieb:
> das ist eher ein Rollstuhl als ein Go-Kart.

Naja, 1,5KW (2PS) für eine Rollstuhl wäre schon cool :)

von 3162534373 .. (3162534373)


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Ja,
das ist nicht schlecht ;)
Aber nen Go-Kart mit 1,5kW ist eben lahm :D

von oszi40 (Gast)


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3162534373 .. schrieb:
> Go-Kart mit 1,5kW ist eben lahm :D

Das liegt nur an der schweren Stapler-Batterie :-)

von Carsten R. (kaffeetante)


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Die Idee mag zwar nett sein, aber leider hast du von vielen hierfür 
relevanten Größenordnungen falsche Vorstellungen. So ziemlich alle 
Bauteile sind dafür völlig ungeeignet. Das ist ein Gebläsemotor, kein 
Fahrantrieb! Die Kennlinie sieht anders aus.

Dann:

Die 1,5 KW sind weder die Peak-Leistung noch sonst etwas, das mit deinem 
Projekt etwas direkt zu tun hat. Es ist die Nennleistung bei 
bestimmungsgemäßer Verwendung, also spezifizierten Bedingungen. Der 
tatsächliche Strombedarf, bzw. die tatsächliche Leistung ergibt sich vor 
allem aus Drehzahl und Versorgungsspannung. Wenn man die Zusammenhänge 
nicht in den richtigen Bezug zueinander setzt mag es paradox erscheinen, 
aber man kann den Motor beispielsweise bei langsamer Fahrt unter 
Teillast besonders leicht überlasten.

Normalerweise stellt sich im Staubsauger ein Betriebspunkt durch die 
konstruktiven Verhältnisse ein. Manchmal hat man auch einen kleinen 
Stellbereich. Ohne Schaltgetriebe mit Kupplung wird das kaum machbar 
sein den Motor in diesem vorgesehenen Drehzahlbereich zu fahren. Was 
außerhalb des üblichen Bereiches möglich ist, wäre zu klären. Dafür ist 
er eigentlich nicht gebaut, schon gar nicht wenn man dann noch 
Nennleistung erwartet!

Ein PC-Lüfter wird daran auch kaum was reißen. Der Staubsauger ist ein 
einziges Gebläse, wenn auch der Luftstrom durch diverse Filter gebremst 
wird. Diesen Luftstrom mußt du mindestens realisieren, wenn es dir 
gelingt die übliche Drehzahl zu halten ohne die Nennleistung zu 
überschreiten. Auch hier sind bei abweichenden Bedingungen ein 
Datenblatt oder eigene Tests erforderlich

Halte mal deine Hand in die Abluft eines Staubsaugers. Die Motoren sind 
nicht maximal effizient gebaut, denn das hat bei so einem Gerät selten 
Priorität, sondern leicht (Handhabung) und billig. Dadurch entsteht viel 
Abwärme, was aber dank des Konzeptbedingten hohen Luftromes leicht 
handhabbar ist. Bei einem Mißbrauch als Fahrantrieb ist das nicht mehr 
gegeben.

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Theoretisch läuft der Motor ja auch mit Gleichstrom.
> Wäre mir aber bei 230V und der Leistung zu gefährlich.

Ach, das könnte schon gehen.
So ein Motor kann auch mit einer niederen Gleichspannung laufen.
Bei 24V sehe ich da gute Chan­cen, ganz ohne Zwischenschaltung. Es käme 
auf einen Versuch an.
Murks ist es auf jeden Fall.

von A-Freak (Gast)


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Nur so ein Vorschlag, aber ich würde lieber Motoren von Akkuschraubern 
nehmen. Die laufen ohne Umwege mit Akkuspannung liefern dir VIEL mehr 
Drehmoment.

z.B. 4 Stück davon 
http://www.pollin.de/shop/dt/MDE1OTg2OTk-/Motoren/Gleichstrommotoren/Hochleistungs_Gleichstrommotor_JOHNSON_TC785LG_ES.html

Jeweils zwei Motoren elektrisch und mechanisch paralell an das linke 
Rad, zwei an das rechte Rad und beide Gruppen elektrisch in Reihe 
schalten. Dann ist nicht einmal ein Differntial nötig.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Ach wie süß, die sind noch kleiner als die Papprolle vom Klopapier. :D

Zugegeben, die haben laut Datenblatt eine mechanische Maximalleistung 
von knapp über 450 Watt abzüglich der Verluste im Getriebe, aber in 
diesem Betriebspunkt zusätzlich ungefähr nochmal das gleiche als 
Abwärme. Im Akkuschrauber laufen die immer nur kurz, im Gegensatz zum 
Kart.

Durch die Kurverei verlangt man dem Motor ständig Maximalleistung ab. 
Ich stelle mir das mit den Motörchen etwas knapp vor, aber vielleicht 
geht das.

Da wäre es besser man nimmt einen Motor mit mehr Reserve bei niedrigrer 
Drehzahl. Wieviel Leistung der dann Umsetzt hängt dann davon ab wie 
stark man ihn belastet und man kann ihn auch noch abregeln.

Was ich sehr interessant fand:

https://www.youtube.com/watch?v=lqjp8ltsVmg

von hinz (Gast)


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Sebastian W. schrieb:
> Sascha schrieb:
>> Die 1,5kW bringt der Motor auch nur, wenn er gut luftdurchströmt in nem
>> Staubsauger verbaut ist.
>
> Stimmt...
> PC-Lüfter dran und die Sache ist gegessen.

Alternativ kannst du auch mit einem Strohhalm drauf blasen.

von Stefan F. (Gast)


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Ein Motor mit 1,5KW nennleistung zieht beim Anfahren locker 15KW. Dass 
ergibt bei einer 12V Akku mehr als 1000A!

Ich fürchte, hier its nicht nur der Motor ungeeignet, sondern auch die 
Batterie.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die Idee ist schon Bala-bala. 2 Pferde auf einen Gokart... kann man 
machen, aber mit einem BLDC, dessen Controller kann dann ja auch 
Sanftanlauf. Die Batterien muessen dann ja grad neben dem Motor sein, 
also im Ruecken des Fahrers. Toll wenn man irgendwo reindonnert, hat man 
noch 30kg Blei im Ruecken...

: Bearbeitet durch User
von Der Andere (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Ein Motor mit 1,5KW nennleistung zieht beim Anfahren locker 15KW. Dass
> ergibt bei einer 12V Akku mehr als 1000A!

Was mit einem Wheelie endet. Eine gewisse (einstellbare) Strombegrenzung 
dürfte hier schon sinnvoll sein.

von schraube locker (Gast)


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Sebastian W. schrieb:
> Universalmotor aus einem Staubsauger gefunden,
> der mit ca. 1,5kW Leistung


Stefan U. schrieb:
> Ein Motor mit 1,5KW nennleistung zieht beim Anfahren locker 15KW

Jawohl! Exakt! Genau wie der Staubsauger, der zieht auch "locker 
15Kw"...
Meine Kaffeemühle zieht 5kw mit ganzen Bohnen und die Flex 22Kw beim 
Bäume fällen.

von Stefan F. (Gast)


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@schraube locker:

Du hast nicht viel Erfahrung mit Elektromotoren, hab ich Recht?

Auch Staubsauger und Kaffeemühlen nehmen beim Anlaufen typischerweise 
10x soviel Strom auf, wie im Betrieb. Deswegen sind Sicherungsautomaten 
absichtlich träge.

von Carsten R. (kaffeetante)


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So überzogen wie du es schreibst, ist es wohl eher ironisch gemeint.

Dennoch ist das Prinzip richtig, wenn auch nicht gerade Faktor 10 exakt 
richtig ist. Zwischen Leerlauf-, Nenn- und Blockierstrom liegen 
Größenordnungen. Bei dem vorgeschlagegen Motörchen vom Akkuschrauber 
(Pollin) liegt zwischen dem Leerlaufstrom und Blockierstrom mehr als 
Faktor 40, siehe Datenblatt.

Es ist nicht immer Faktor 10 zwischen Anfahrtstrom aus dem stehenden 
Zustand und Nennstrom, aber in der Regel ein vielfaches. Und gerade bei 
Gebläse/Lüfter/Pumpen ist es eher so, daß das Anfahrtsdrehmoment gering 
ist und die Last erst mit der Drehzahl zuerst rasant ansteigt bis sich 
ein Betriebpunkt einstellt. Dadurch hat der Motor die Chance schnell aus 
dem Überlastbereich herauszukommen, bevor er aufheizt. Das ist bei 
Antrieben wie beim Kart völlig anders. Hier wird von Anfang an ein hohes 
Drehmoment benötigt.

Dafür muß der Motor entsprechend konstruiert sein. Dementsprechend ist 
ein Gebläsemotor selten dafür geeignet und wird durch die lange 
Betriebsphase bei Nennspannnung unterhalb der Nenndrehzahl durch 
Überstrom überlastet. Also muß man sich etwas einfallen lassen um diese 
Überstromphase zu begrenzen oder einen Motor nehmen der diese Last 
verträgt.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Carsten hat da völlig recht (auch mit "dem Rest"), es gibt Motoren für 
Aufzüge, die (hoffentlich erinnere ich mich richtig :) auch mal den 
20-25fachen Nennstrom ziehen. Die meisten Motoren liegen etwas unter 
x10, einige darüber.

Ich würde das auch nicht so pauschalisieren wollen.

Das Wichtigste dürfte sein, daß der Motor relativ ungeeignet für eine 
Regelung ist. In Kombination mit dem eh zu geringen Drehmoment würde ich 
das lassen.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Alfred B. schrieb:

> Carsten hat da völlig recht (auch mit "dem Rest"), es gibt Motoren für
> Aufzüge, die (hoffentlich erinnere ich mich richtig :) auch mal den
> 20-25fachen Nennstrom ziehen. Die meisten Motoren liegen etwas unter
> x10, einige darüber.
>
> Ich würde das auch nicht so pauschalisieren wollen.

6...10 ist ein guter Mittelwert.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Okay, 6-10 trifft auf sehr, sehr viele zu. Zustimmung.

von schraube locker (Gast)


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Alfred B. schrieb:
> es gibt Motoren für
> Aufzüge, die (hoffentlich erinnere ich mich richtig :) auch mal den
> 20-25fachen Nennstrom ziehen.

Meine Rede, deshalb flackert auch das Licht im Wohnzimmer sobald die 
Kaffeemühle in der Küche anläuft anläuft.

Stefan U. schrieb:
> @schraube locker:
>
> Du hast nicht viel Erfahrung mit Elektromotoren, hab ich Recht?

Da hast du recht, wir machen hier alles mit Handbetrieb. Zieht auch 10x 
soviel beim Anlauf...

von Alfred B. (alfred_b979)


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Vielleicht irklich, wenn die echt anläuft, ...

schraube locker schrieb:
> anläuft anläuft.

...anläuft, anläuft, anläuft...

von Harald W. (wilhelms)


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schraube locker schrieb:

> Da hast du recht, wir machen hier alles mit Handbetrieb. Zieht auch 10x
> soviel beim Anlauf...

Ja, ein Mensch kann kurzzeitig durchaus eine Leistung von 1kW
erbringen. Die Dauerleistung liegt aber bei 100W.

von Alfred B. (alfred_b979)


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schraube locker schrieb:
> Handbetrieb

Das hatte ich gar nicht genau gesehen. Klaro, bei Auto-Handbetrieb 
verbraucht man ordentlich.

von Stefan F. (Gast)


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Da gab es doch mal dieses Experiment mit dem Prof Radsportler, dessen 
Fahrrad an einen Generator angeschlossen wurde um eine Toaster zu 
betrieben.

Ich hatte ca 900 Watt geschafft, aber nicht lange genug.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Stefan U. schrieb:
> aber nicht lange genug

Könnten wohl die wenigsten. Aber auch wenn: Toast fertig, aber bis man 
wieder normal atmet, ist er kalt...

von Peter M. (r2d3)


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Welche Reichweite soll denn das Traummobil haben?
Und mit welchen Batterien (Kapazität, Gewicht) soll das realisiert 
werden?

Das Problem mit den hohen Startströmen löst Du ganz einfach über eine 
Tretkurbel und eine Kette, halt nur beim Losfahren benutzen.

Wichtig ist auch ein Freilauf für die Kette.
Ansonsten einfach während der Fahrt von der rotierenden Kurbel 
fernhalten!

Hier ein passender Wechselrichter für Dich:

http://www.reichelt.de/Wechselrichter/DSW-1200-12/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=107992&GROUPID=4954&artnr=DSW+1200+12

Die Bauteile kosten nur ein paar Cents, den kannst Du also kostengünstig 
nachbauen.

: Bearbeitet durch User
von 0201 (Gast)


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von Bernd K. (bmk)


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Ich will ja kein Spielverderber sein, aber die Leistungsangabe bei
Staubsaugermotoren ist die aufgenommene Leistung. Denn danach richtet
sich die gute Hausfrau beim Kauf: Viel Leistung = viel Saugkraft.

Die Wirklichkeit ist ernüchternd. Diese Motoren werden absichtlich
mit möglichst wenig Kupfer und Eisen klein und billig gebaut, der
Wirkungsgrad liegt dadurch bei 25....35%. Und von dem 1500W Aufnahme
bleiben rd. 500W Abgabeleistung und 1000W Verlustleistung. Und dank
dem enormen Luftdurchsatz werden die einfach nach draußen geblasen.
Da kann man dem Kartfahrer eine prima Ganzkörperheizung spendieren.

Ich weiß, dass solche Aussagen gern als Spinnerei und keine Ahnung
abgetan werden. Ich weiß aber, wovon ich rede:

http://hevo-shop.com/Staubsaugermotoren/230-V-Trockensauger/SMO-115-975-00-Hevo-Pro-Line--Saugmotor-230-V-1000-Watt-einstufig-TP.html

Bitte mal auf den Tab 'TECHNISCHE DATEN' klicken...

von Carsten R. (kaffeetante)


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Hi Bernd,
ich bin da mit dir einer Meinung s.o..

Aber das mit der Spinnerei ist so eine Sache. Bis jetzt hat sich bei der 
Aussage keiner beschwert. ;-)

von Sascha (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Ich will ja kein Spielverderber sein, aber die Leistungsangabe bei
> Staubsaugermotoren ist die aufgenommene Leistung. Denn danach richtet
> sich die gute Hausfrau beim Kauf: Viel Leistung = viel Saugkraft.


Was willst du damit sagen, dass aus nem Staubsauger warme Luft rauskommt 
weil der Motor warm wird? Ich dachte immer der Dreck im Beutel schimmelt 
und dampft dann wie Pferdeäpfel. Wieder was gelernt.

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