Hallo, ich möchte für ein kleines Projekt einen Brushless DC Motor aus dem Modellbau bereich als Generator verwenden. Damit das Getriebe möglichst wenig umsetzen muss, hab ich einen Außenläufer gewählt mit 580rpm/V. Damit soll dann eine Autobatterie mit 12V geladen werden. Was ich jetzt noch nicht recht rausgefunden habe, ist, woher ich weiß, wieviel Leistung der Generator bei einer bestimmten Drehzahl birngen kann. Sagen wir mal, dass ich für die Ladung 14Veff DC brauche. Ich rechne mit 1,2V für den 3-Phasen Vollbrückengleichrichter. Diese Gleichrichtung erzielt einen Effektivwert von Us*0.956. Daraus ergibt sich eine Spannung von Us=1,2+14/0,956=15,84V. Mit einem KV von 580rpm/V ergibt sich daraus eine Drehzahl von 9189rpm = 153Hz. Aber das KV gibt doch die Leerlaufdrehzahl an. Folglich erreiche ich eine Leerlaufspannung, bei der berechneten Drehzahl. Wie kann ich auf den Innenwiderstand der Maschine schließen? Der ergibt sich ja nicht nur aus dem Wicklungswiderstand, welcher ja spezifiziert ist (31mOhm). Es geht um einen Motor von EMP mit 1,3kW Leistung (Typ C5055). http://www.electricmodelpower.com/down/c/c5055.pdf An diesen Motor/Generator werden ca. 800W mechanische Leistung geliefert. Bei einem Wirkungsgrad von 80% wird die Batterie folglich mit 40A geladen. Aber bei welcher Drehzahl? Leistungskurven fehlen für solche Motoren ja komplett... Ich hoffe, mir kann da jemand weiter helfen.
Why not use an alternator of a car to charge your 12V battery? (The rectifier diodes and the voltage regulator are built-in in the alternator).
Deutsch lesen können, und dann auf Englisch schreiben... Aber von mir aus: An alternator of a car has no permanent magnets. So it needs current to work and has a worse efficiency. I find the idea nice to use such a small motor and produce up to 800W with it.
Das wird anscheinend nicht ausbleiben. Es theoretisch zu klären, würde mir besser gefallen. Ist nicht so viel Aufwand.
Mit diesen mageren Angaben aus dem gelinktem "Datenblatt" wirst du IMHO Probleme haben alles theoretisch herzuleiten. Die induzierte Spannung bei einer gewissen Drehzahl hast du ja schon ausgerechnet. Diese bleibt bei Belastung ja auch gleich, nur dass dir die Verluste von den Wicklungen "weggehen" (+ Eisenverluste). Wenn du also keine genaueren Angaben hast wird dir nichts anderes übrig bleiben als mal zu Messen. Gruß Christian
Das Problem ist, dass man zu keinem Motor in diesem Bereich detailiertere Infos bekommt. Zumindest sind mir solche noch nicht zu Augen gekommen. Vielleicht weiß hier jemand, wo man mehr Infos bekommt, die man dann vielleicht auf diesen Moter umsetzen kann. Eisenverluste kommen bei der Belastung nicht mehr hinzu. Die sind schon bei der Leerlaufspannung eingebettet. Sehr wohl aber die Kupferverluste in den Windungen. Die lassen sich ja berechnen. Hinzu kommt aber noch, dass der Strom in den Windungen dem Permanentmagnetfeld entgegenwirkt, und dadurch weniger Spannung induziert wird. Genau dieser Effekt lässt sich schwer abschätzen. lg, Karl
Wenn du wirklich mehr und genauere Informationen zur Maschine haben willst, dann wirst du um einen "Qualitäts-Motor" wohl nicht herumkommen. Mit maxonmotor habe ich bis jetzt gute Erfahrungen gemacht. Da bekommt man auf Nachfrage auch mal einen Parameter, der nicht im Datenblatt aufgeführt ist. Allerdings wird der Preis in keinem realistischen Verhältnis zu deiner Maschine stehen... Und sooo viel Aufwand ist es nun auch wieder nicht deine gewünschte Messung zu machen. Maschine antreiben + belasten ... solange an der Drehzahl schrauben bis du die Leistung rausbringst die du haben willst. Was ich mir nur schwer vorstellen kann ist, dass der Motor 800W Dauerhaft kann. Wäre nett, wenn du deine Ergebnisse später hier vorstellen würdest. Gruß Christian
Zu jedem Motor gibt es eine Drehzahl zu Spannungs kennziffer zB 900rpm/Volt, plus eine Strom zu Drehmoment Ziffer zB 10A/Nm. Diese Ziffern sind auch in Graphen versteckt. Diese fehlen beim EMP. Der EMP C5055 ist uebrigens etwas ungewoehnlich beschriftet. Die Laenge, 55mm, bezieht sich ueblicherweise nur auf das Wicklungspacket. Dieser Motor bringt moeglicherweise um die 100W dauerleistung, kaum mehr. Schau dich mal bei (lokalen) Herstellern um. zB Roxxy, Esky, kommt alles aus unserem Osten.
Ich erinnere mich an meine Modellbauphase... Brushless Motor von Lehner, 10 Zellen (=ca. 12V), 80A, ergab ca. 12000 Upm wenn mit dem passenden Propeller belastet und Getriebe 1:2. Oder so in der Art, bitte nicht gleich schimpfen. Ich denke, das kommt halbwegs hin. Den Motor konnte man bei 1700mAh NiCd Akkus 3 Mal ca. 45 sek. betreiben, das reichte beim dem Modell für 3 Mal senkrecht steigen bis an die Sichtgrenze. Bis 40m/s senkrecht rauf beschleunigend. Unten am Boden angekommen war der Motor sehr heiss, die Akkus ebenfalls. Also, als Dauerleistung als Generator wäre sehr weit geringer als die 12V x 80A anzusetzen - das Teil zerschmilzt Dir nur. Die Schätzung 100W halte ich ohne Kühlungsmaßnahmen sogar noch für optimistisch.
Das sind recht ernüchternde Aussagen. Wenn ich mal nachrechnen darf: Bei meinen angenommenen 40A ergibt dies bei drei Wicklungen zu je 31mOhm insgesammt 40^2*(0.031/3)=16,5W Verlustleistung im Kupfer. Mit 16,5W bei dieser Baugröße passiert meiner Meinung nach noch nichts Dramatisches. Zur Not könnte man noch einen kleinen Propeller montieren, der für Kühlung sorgt. Hab ich hier etwas Ausschlaggebendes außer Acht gelassen? In diesem Datenblatt findet man ja nicht einmal die Anzahl der Polpaare. Aber selbst bei z.B. 10 Polpaaren ergibt sich nur eine Frequenz von 2kHz (bei angenommenen 12.000rpm = 200Hz), bei denen der Skineffekt noch nicht recht ausgeprägt in Erscheinung treten dürfte. Die benötigte Drehzahl werd ich wohl wirklich erst in Versuchen ermitteln können. lg, Karl PS: heiß ist ja auch relativ: 60°C kann man kaum noch angreifen, aber für den Motor ist das grad warm. Kommt dann auf die Curie-Temperatur an, was er verträgt, aber 120°C dürften kein Problem sein.
ohmsche Verlustleistung pro Wicklung: P = I^2 * R = 40^2 * 31mOhm ~50W bei drei Wicklungen macht das dann *3, also gut 150W oder nicht? Das dürfte dann schon etwas mehr als "gut warm" sein... Gruß Christian
Die 40A teilen sich aber auf die drei Wicklungen auf! Ergo 16,5W. Entweder man rechnet so, als ob die drei Wicklungen parallel geschaltet sind: 40^2*(0.031/3) oder man teilt den Strom gleichmäßig auf die drei Wicklungen auf: 3*(40/3)^2*0.031, was zu den gleichen Ergebnissen führt.
> Die 40A teilen sich aber auf die drei Wicklungen auf! > Entweder man rechnet so, als ob die drei Wicklungen parallel geschaltet > sind. [...] Es wird doch immer nur eine Wicklung gleichzeitig bestromt. > Hab ich hier etwas Ausschlaggebendes außer Acht gelassen? Ummagnetisierungsverluste, mechanische Verluste im Lager. Zusammen bestimmt nochmal 100W. > PS: heiß ist ja auch relativ: 60°C kann man kaum noch angreifen, aber > für den Motor ist das grad warm. Kommt dann auf die Curie-Temperatur an, > was er verträgt, aber 120°C dürften kein Problem sein. Bei diesen kleinen Modellflugzeugmotoren werden meist Neodym-Magnete eingesetzt. Deren Curie-Temperatur liegt bei 80°C. Das ein nichtmal 5x5cm großer Motor keine 1,5kW umsetzten kann war doch von vornherein klar.
Der Motor wiegt lt. obiger Herstellerbeschreibung 310 g und soll 1300 W aushalten? Vielleicht für eine halbe Sekunde, dann ist es ein glühender Metallklumpen. Da ist bestimmt ein Druckfehler drin, sind wohl 1300 mW gemeint.
@Dirk: diese Dinger haben wirklich soviel Power, das ist kein Druckfehler. Schau dir mal die Motoren und Praxisbeispiele auf www.torcman.de an, da treiben so 'Motörchen' sogar ein Radlader Modell von 420kg Gewicht an. Aber das man umgekehrt damit als Generator genauso viel Leistung rauskriegt glaube ich auch nicht. Für die Leistungsklasse wäre eine PKW LiMa wohl geeigneter. Und wie gross ist die Autobatterie? Der Ladestrom sollte ja bei C/10 liegen, welches Auto hat denn eine 400Ah Batterie?
@esko: achja, stimmt. Also kommt man auf 66W Verlustleistung im Kupfer. Da wirds schon ganz schön warm! Die Curie-Temperatur von modernen Neodyms liegt schon bei 200°C. Und wie gesagt, zur Not muss halt noch ein Lüfter oder Propeller her. @jojos: danke für den guten Link zu torcman! Echt interessant. Wegen dem Ladestrom hab ich mir auch schon Gedanken gemacht. Eigentlich liegt der bei 1/10 C, aber eine Lichtmaschiene bringt bei Dieselmotoren 70A (und mehr??). Also dürften meine 40A Spitzenstrom kein Problem für die Batterie darstellen. Ich will ja nicht die komplette Leistung von dem Motor. Er ist für 1300W spezifiziert und ich möchte ihm ja "nur" 800W entlocken. Sorgen bereitet mir noch das Getriebe, um von ca. 3,5Hz auf ca. 220Hz zu kommen (hab mit Mechanik noch nie wirklich was am Hut gehabt). Das ist zwar nun das falsche Forum, aber da wir nun schon hier sind: Ich hab schon Berechnungen angestellt: Das Getriebe sollte eine Übersetzung von 1:64 haben, was ich mit einem dreistufigen Getriebe mit je 1:4 realisieren möchte. Erst zwei Kettentriebe mit 40/10 Zähnen (Kette: 4mm Rollendurchmesser, 6mm-Teilung) und anschließend noch ein Zahnradgetriebe ebenfalls mit 40/10 Zähnen (aus Stahl, 5mm breit, Modul 1). Alle Wellen doppelt kugelgelagert. Eingangsmoment ist 37Nm was eine 10mm Stahlwelle verkraften sollte. Die Teile dafür bekommt man alle beim Conrad, was ich praktisch finde. Was sagen die Mechaniker unter euch dazu?? lg, Karl
> @esko: Die Curie-Temperatur von modernen Neodyms liegt schon bei 200°C. Aus Wikipedia: "But the most powerful grades lose their magnetism at a relatively low temperature: 80 degrees Celsius. High-temperature grades will operate at up to 200 and even 230°C but their strength is only marginally greater than that of a samarium-cobalt magnet." > Wegen dem Ladestrom hab ich mir auch schon Gedanken gemacht. Eigentlich > liegt der bei 1/10 C, aber eine Lichtmaschiene bringt bei Dieselmotoren > 70A (und mehr??). Also dürften meine 40A Spitzenstrom kein Problem für > die Batterie darstellen. Eine Lichtmaschine muss ja noch das restliche Auto versorgen. Da kommen für die diversen Helferchen schon einige Dutzend Ampere zusammen, wenn alles an ist. (Licht, Klima, div. Stellmotoren, Radio) Ob es der Batterie schadet kommt natürlich auf den Typ und die Größe an.
Ich rechne mit einer 100Ah Batterie. Die Batterie beim Auto darf aber auch nicht kaputt gehen, nur weil keine Verbraucher eingeschaltet sind.
Eine 64:1 Uebersetzung vornedran ist Schrott. Wenn du die Drehzahl nicht hast, solltest du nach etwas passenderem schauen. zB ein BLDC mit vielen Polen. Falls es sowas nicht am Markt gibt, kann man es gut selbst machen. Bei 30cm Durchmesser passen sicher 100 polpaare rein, und die tiefe Drehzal passt.
3355, da hast du wohl recht. Aber bei einem 100-Poligem Motor sind wir dann aber schon beim Schrittmotor, der ja auch als Generator funktionieren würde. Aber bei diesen sind halt keine Leistungen in dem Sinn angegeben. Daher weiß ich nicht, welchen ich für 800W nehmen soll. Außerdem sind die Wicklungen bei Weitem nicht so niederohmig was zu großen Verlusten führt.
Hallo, ich hab den Motor nun erhalten. Er hat 14 Magnete und 12 Pole, mit je 6 Windungen und einen Widerstand von 20mOhm pro Wicklung (statt 31mOhm; ich hatte zuvor den falschen Motor im Datenblatt betrachtet). Nun hab ich den Motor an eine Bohrmaschine angeschlossen, Spannung im Leerlauf und unter Belastung (1 Ohm Lastwiderstand) gemessen. Natülich immer die zugehörige Frequenz mit gemessen (mit dem Multimeter). Daraus ergeben sich sehr erfreuliche Werte: 143,2mVeff/rps (rounds per second) und nur 26,68mOhm effektivem Innenwiderstand. Rechne ich mit 40A Laststrom, so muss ich die gewünschte Spannung um 40A*26,62mOhm erhöhen -> 15,84+1,07 = 16,91Veff. Daraus ergibt sich die benötigte Drehzahl von 16,91/(0,1432*sqrt(2)) = "nur" 83,5rps (~5000rpm)!! Das Übersetzungsverhältnis ergibt sich nun zu ca. (1,5Hz*3)/83,5Hz = 1:18,5!! Dieses Verhältnis lässt sich mit einem zweistufigen Kettentrieb mit je 1:4,3 realisieren, wobei das Eingangsdrehmoment bei 28,3Nm liegt.
5000rpm ist fuer einen Kettenantrieb relativ viel. Das wird laut. Immer schoen oelen...
ich bin kein Mechaniker, aber: ich stimme 3357 zu. 5000 U/min ist da eher etwas viel. Warum nicht zwei, drei Zahnräder? Das passt doch viel besser.
Und eins der Zahnraeder sollte aus Kunststoff (Nylon) sein. Als Sollbruchstelle quasi. Ist auch leiser als ein Metallenes.
Hallo! Ich hoffe ich habe nichts überlesen, aber wie willst du den Generator antreiben? Bei schwankender Eingangsdrehzahl würde ich eher nicht zu einem permanenterregten Motor greifen. Eine gewöhnliche LiMa ist da sicher effektiver, da sich über den Erregerstrom der Arbeitspunkt an die Drehzahl anpassen lässt. Ich komme aus dem Modellbausektor, und da haben schon einige Bürstenlose Motoren als Generator benutzt, wobei ich mich erinnern kann, dass der Wirkungsgrad der Systeme generell eher bescheiden war. Wie schon weiter oben erwähnt wurde, sind die Leistungsangaben bei den Modellbau Brushless immer nur Angaben auf einen bestimmten Zeitraum. Auch bei der Dauerbelastbarkeit wird meistens davon ausgegangen, dass nach ein paar Minuten der Antriebsakku leer ist, und der Motor eine Abkühlphase bekommt. Daher würde ich auf jeden Fall ausreichend überdimensionieren. Viele Grüße Max
ich kann noch was zum Thema "Strom einer Lichtmaschiene" einbringen: Die SerienLiMa eines VW Passat (Kombi), 2006er Modell bringt mindesten 150A, 180A wenn ich mich recht erinnere. Prototyten LiMas gibt es bis 220A.
liegt daran dass ein modernes auto im betrieb so sauviel strom benötigt...klima...scheiben-, sitz- lenkrad- etc wärmer, ...
Hi, ich habe auch grad vor, einen Brushless Motor als Generator zu ge/missbrauchen. Ich habe ihn eben an mein Messgerät angeklemmt und die Abtriebswelle gedreht, aber es kommt bei keiner Paarung der drei Anschlussleitungen eine Spannung an. Ist übrigens dieser Motor: http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~flNlc3Npb249UDkwV0dBVEU6Q19BR0FURTEwOjAwMDQuMDEyYS4xZGZhZmMzMiZ+aHR0cF9jb250ZW50X2NoYXJzZXQ9aXNvLTg4NTktMSZ+U3RhdGU9MTEwODg3NzQxOA==?~template=PCAT_AREA_S_BROWSE&mfhelp=&p_selected_area=%24ROOT&p_selected_area_fh=&perform_special_action=&glb_user_js=Y&shop=B2C&vgl_artikel_in_index=&product_show_id=&p_page_to_display=DirektSearch&~cookies=1&zhmmh_lfo=&zhmmh_area_kz=&s_haupt_kategorie=&p_searchstring=&p_searchstring_artnr=231423&p_searchstring_manufac_artnr=&p_search_category=alle&fh_directcall=&r3_matn=&insert_kz=&gvlon=&area_s_url=&brand=&amount=&new_item_quantity=&area_url=&direkt_aufriss_area=&p_countdown=&p_80=&p_80_category=&p_80_article=&p_next_template_after_login=&mindestbestellwert=&login=&password=&bpemail=&bpid=&url=&show_wk=&use_search=3&p_back_template=&template=&kat_save=&updatestr=&vgl_artikel_in_vgl=&titel=&darsteller=®isseur=&anbieter=&genre=&fsk=&jahr=&jahr2=&dvd_error=X&dvd_empty_error=X&dvd_year_error=&call_dvd=&kna_news=&p_status_scenario=&documentselector=&aktiv=&gewinnspiel=&p_load_area=$ROOT&p_artikelbilder_mode=&p_sortopt=&page=&p_catalog_max_results=20 Kann mir da jemand weiterhelfen? Gruß, Matze
Hat sich erledigt! Wer zu blöd ist sein Messgerät zu bedienen - is ja Wechselspannung, die da raus kommt... ahhhrrr ich könnte mich so ärgern! 2 Stunden meiner Lebenszeit vergeudet!
Schau mal bei www.wohnmobilforum.de nach. Dort habe ich einen 14V-Generator mit einem Honda GX25-Motor beschrieben. Als Generator wird ein Torcman 350 verwendet. Beste Grüsse Thomas
Hallo, ich hätte gerne gewußt was aus dem Generatorprojekt geworden ist. Für einen Versuch mit einem Windrad bräuchte ich etwas ähnliches. Die in der Industrie erhältlichen Asynchronmotoren sind doch relativ teuer, so dass für einen Versuch so ein Modellbaumotor sehr viel günstiger scheint.
Helmut Grass schrieb: > Die in der Industrie erhältlichen Asynchronmotoren sind doch relativ > teuer Vergoldete vielleicht.
Gute Brushless Motoren z. B: von Hacker haben Wirkungsgrade zwischen 80 und 90%. Kann man davon ausgehen, dass das im Generatorbetrieb ebenfalls der Fall ist? Oder anderherum: Falls nicht, warum ist das dann nicht der Fall?
Hier mein Vorschlag, um einen Brushless Motor als Generato zum Laden einer Autobatterie zu erwenden. Einen Drehstromgleichrichter anschließen und einen Step-Up-Down Wandler anschließen, dazwischen einen Kondensator (2500uF) zum glätten und puffern schalten. Die Step-Up-Down Wandlergibt es für wenig Geld und haben einen Eingangspannungsbereich von typ. 5-35V, die Ausgangsspannung dann auf 13,8V für Bleiakkus einstellen. Ich habe das erfolgreich getestet.
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