Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektrisches Skateboard


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von Niklas T. (niklast)


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Hallo alle Zusammen!

Ich bin ein 14 jähriger Jugendlicher und würde mir gerne ein 
elektrisiertes Skateboard bauen. Ich hab mich ein wenig informiert und 
gesehen, dass Brushless-Motoren sowie die dazugehörigen Controller nicht 
billig sind. Aus diesem Grund würde ich es bevorzugen Bürstenmotore zu 
verwenden. Ich hätte da an einen JOHNSON TC785LG/ES gedacht. Als Akku 
mehrere, passend zusammengeschaltete 18650 Li-Ion Batterien verwenden. 
Um die Geschwindigkeit des Motor zu regulieren würde ich folgende 
Schaltung(siehe Anhang) verwenden. Eines der Räder würde ich über eine 
ca. 1 zu 2 Übersetzung durch einen Riemen antreiben.

Informationen zum Motor:
Betriebsspannung: 2...12 V-
Stromaufnahme Leerlauf: 3,5 A, Vollast: 75,8 A
abgegebene Leistung: max. 463 W
Drehmoment: max. 413 mNm
Drehzahl bei 12 V: 10.700 U/min



Meine Fragen an euch:

Kann die Schaltung funktionieren?
Ist der Motor stark genug für ca. 15 km/h und leichte Steigungen?
Welche Werte für Widerstand und Induktion sind realistisch für den 
genannten Motor in einer LTspice Simulation?



Bitte um technische (nicht Sicherheitstechnische) Hilfe.

LG und Danke im Voraus
Niklas

von Ausbilder (Gast)


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Niklas T. schrieb:
> Ist der Motor stark genug für ca. 15 km/h und leichte Steigungen?

Also 463 W ist der ziemliche Wahnsinn... Probiers mal ne ganze Nummer 
kleiner.

> Drehzahl bei 12 V: 10.700 U/min

Ein Skateboardrad hat ca. 50mm Durchmesser = ca. 16cm Umfang.
Bei der genannten Drehzahl und einer Untersetzung von 1:2 sind das 1700 
m/min oder 102 km/h.
Ich weiss nicht, ob du wirklich so schnell fahren möchtest... ;-)

von Ausbilder (Gast)


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Korrigiere: habe die Untersetzung nicht eingerechnet, aber 51 km/h 
werden immer noch zu viel sein.

von Harald W. (wilhelms)


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Niklas T. schrieb:

> Ich würde mir gerne ein elektrisiertes Skateboard bauen.

Warum nicht gleich ein Hoverboard?
https://de.wikipedia.org/wiki/Hoverboard

von Niklas T. (niklast)


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Entschuldigung, habe mich verrechnet. Aber mit anderen 
Zahnriemenscheiben ist eine 1 zu 6 Untersetzung möglich. Dann ergibt das 
eine Geschwindigkeit von ca. 15 km/h.


Andere elektrisierte Skateboards die zum Kauf angeboten werden(z.B. 
Boosted Boards) haben ca. 2kw. Billigere Alternativen haben aber 
trotzdem noch 500W.

: Bearbeitet durch User
von 2kf (Gast)


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Der Motor hat 22000 rpm bei Leerlauf.
Da reichen 1:2 Getriebe wohl nicht.

Schau Dir mal den an:
http://www.pollin.de/shop/dt/NDYzOTg2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Motoren/Gleichstrommotoren/Gleichstrommotor_JOHNSON_862531_12_V_.html
Der hat fast das gleiche Drehmoment, aber 3mal so geringe Drehzahl.

Auf die Welle würde ich eine Zahnriemenscheibe flanschen: 
Ebay-Artikel Nr. 351979254201

von Niklas T. (niklast)


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Bei dem Preis kann ich auch beide ausprobieren.
Was mir mehr Sorgen bereitet ist die Schaltung, funktioniert die bei den 
beiden Motoren?

von 2kf (Gast)


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>Was mir mehr Sorgen bereitet ist die Schaltung, funktioniert die bei den
>beiden Motoren?
Prinzipiell ja.
Wenn Du aber langsam fährst, zum Beispiel mit 10% PWM, dann fliesst der 
Motorstrom in den restlichen 90% der Zeit über die Diode.
Da steht zwar 30A drauf, aber das kann die nur, wenn sie gut gekühlt 
ist.
Außerdem ist es eine 600V Diode. Nimm lieber eine mit wenig 
Sperrspannung. Die Flußspannung ist dann geringer und somit die 
Verluste.
Ich würde auch lieber einen einzigen Mosfet nehmen. Deiner hat 5mOhm. Es 
gibt auch brauchbare mit 0.5mOhm für 5Euro im TO263-7 Gehäuse.
Machst Du ne Leiterplatte? Gutes Layout ist bei den Strömen wichtig. 
Denn jeder mm Leiterbahn ist ne zusätzliche Induktivität, die dir bei 
schnellen Stromänderungen einen Spannungsversatz verursacht.

von 2kf (Gast)


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von Joachim S. (oyo)


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Ich würde ja ehrlich gesagt vermuten, dass der Motor zu schwach ist.

Vor paar Monaten hatte hier übrigens schon mal jemand fast den gleichen 
Wunsch. Damals habe ich ein paar Links herausgesucht, die auch Dir 
möglicherweise nützlich sein könnten, falls Du die noch nicht kennst:

Diverse aufeinander abgestimmte Antriebs-Sets als "DIY-Kits":
http://alienpowersystem.com/product-category/e-board-kits/

Tipps zur Auswahl des richtigen Motors etc.:
http://vedder.se/2014/10/chosing-the-right-bldc-motor-and-battery-setup-for-an-electric-skateboard/

Komplette Webseite rund um den Selberbau von elektrischen Skateboards;
Ausführliche Informationen + Online-Shop für alle benötigten Teile:
http://diyelectricskateboard.com/learn-how-to-build-an-electric-longboard-skateboard/

Fertige Anleitung zum Selberbau eines elektrischen Skateboards:
http://www.instructables.com/id/DIY-Electric-Skateboard-1/

Unter dem ersten Link gibt es wie gesagt mehrere aufeinander abgestimmte 
reine Antriebs-Sets als DIY-Kits. Das kleinste dort angebotene 
Antriebs-Set hat eine Leistung von 2000 Watt, der grösste sogar 6400 
Watt.

In Anbetracht dessen würde ich vermuten, dass 463 Watt doch zu wenig 
sind.

von hinz (Gast)


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Überleg mal wieviel Leistung deine Akkus maximal können.

von ASinus (Gast)


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Mal so nebenher bemerkt - 450W bei 12V sind fast 40A.
Wie viele Akkus wolltest du einbauen?
Wie lange/weit wolltest du damit fahren?
Aber gut, Leistungsreserven kann man nie genug haben und man muß ja auch 
nicht ständig Vollgas fahren.

Wenn ich das auf die Schnelle richtig gesehen habe, treiben die 
"anderen" auch nicht nur ein Rad an.
Dürfte für den Geradeauslauf und den Radverschleiß eindeutig sinnvoll 
sein.

Wie willst du die Geschwindigkeit eigentlich regulieren? Auch mit einer 
"Fernsteuerung"?
Das ist aus deiner Schaltung nicht ersichtlich.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Q3 ist falsch herum.

Mir fehlen da sämtliche Sicherheitsvorkehrungen:

- Anlaufstrombegrenzung
- Temperaturüberwachung
- Totmann-Schalter

Wenn du was primitives und billiges suchst, dann lass Dich davon 
inspirieren:
https://www.youtube.com/watch?v=NvcW__LtrmI

von 2kf (Gast)


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>Mal so nebenher bemerkt - 450W bei 12V sind fast 40A.
>Wie viele Akkus wolltest du einbauen?
>Wie lange/weit wolltest du damit fahren?
>Aber gut, Leistungsreserven kann man nie genug haben und man muß ja auch
>nicht ständig Vollgas fahren.

Ständig 450W Geht ja gar nicht auf einem Skateboard, ausser steil den 
Berg hoch.
Ich denke, der fährt irgendwas um 20km/h, also in der Nähe des 
Wirkungsgradmaximums, was ja auch vernünftig ist. Dann sind es 50Watt 
... 100Watt


Diode (bedrahtet):
http://de.farnell.com/stmicroelectronics/stps60l30cw/schottky-diode-30v-30a-to-247/dp/1749256

von Niklas T. (niklast)


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Ich weiß noch nicht ab ich eine Leiterplatte mache. Mir wäre eine 
Lochrasterplatine lieber. Es ist mehr ein Experiment und Ich bin ein 
Anfänger in dem Gebiet. Würde das auch gehen?

Hast du noch einen Vorschlag für eine Freilaufdiode?
(Oder gibt es eine Möglichkeit die Induktionsenergie zum aufladen der 
Batterie zu nutzen?)

: Bearbeitet durch User
von Niklas T. (niklast)


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ASinus schrieb:
> Wie willst du die Geschwindigkeit eigentlich regulieren? Auch mit einer
> "Fernsteuerung"?
> Das ist aus deiner Schaltung nicht ersichtlich.

R1 & R4 sollen das Poti darstellen. Hab keines im LTspice gefunden.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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https://www.conrad.de/de/automodell-brushless-elektromotor-absima-revenge-ctm-kv-umin-pro-volt-2500-672048.html
Sollte man aber besser gleich ne Autobatterie aufs Skateboard 
schnallen... :D

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