Forum: Fahrzeugelektronik Radnabenantrieb für Traktoren


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von Manfred G. (wimpelneu)


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Melde mich hier nach langen Jahren in Rente mit einer Anfrage über den
E- Radnabenantrieb für Traktoren zurück. Außer diversen Berichten 
darüber,
unter anderem auch in verschiedenen Landwirtschaftsforen habe ich leider 
keine technisch relevanten Informationen darüber bekommen können. Die
wenigen Anbieter halten sich bedeckt...wenn sie überhaupt antworten.
Meine mittlerweile sicher veralteten Kenntnisse beziehen sich nur auf
Mikrocontroler wie den 68HC11E2 oder den PICF8...Emotore waren damals 
nicht
so mein Ding.

Meine Frage ist die nach dem thermischen Verhalten eines Permanentmagnet
Synchronmotors unter Dauerlast bei einem Traktor? Ich habe nach 
Recherchen
zur Kenntnis nehmen müssen, daß die Entmagnetisierung bereit bei einer
Temperatur über 60° Celsius einsetzen soll...?
Wie soll das auf dem Acker unter stundellanger Vollast gehen?

MfG

Sorry, für den den es interessiert hier noch DAS, was ich bisher als
interessantesten Beitrag dazu fand:

https://www.eilbote-online.com/artikel/antrieb-mit-elektrischem-radantrieb-sicher-auf-die-bergweide-16239/

: Bearbeitet durch User
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Solche Motore werden üblicherweise (Wasser-)gekühlt. Die können durchaus 
dauerhaft bei noch höheren Temperaturen laufen; funktioniert ja auch bei 
E-PKW's und unzähligen Industrie-Anwendungen. Viel kritischer ist die 
Temperatur von Akkus und Elektronik, da sind die Motoren hart im Nehmen 
im Vergleich :-)

: Bearbeitet durch User
von Manfred G. (wimpelneu)


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Daran dachte ich auch...aber an einem Traktor mit Allradlenkung und auf
extrem aggressivem Grund muß doch eine adäquate Kühlwasserversorgung so 
einige Probleme bereiten. Der Kühler selbst kann ja nicht im 
Radnabenantrieb integriert werden mangels ausreichender Wärmeabführung 
und Schläuche müßten sehr stabil und flexibel ausgelegt sein. Davon ist 
in dem Link den ich angab aber keine Rede.
Haben sie dafür vielleicht eine speziellen Link vorrätig?

MfG

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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So genau kenn ich mich damit auch nicht aus :-) Bei Rennautos wird es 
jedenfalls genauso mit Schläuchen gemacht:

https://www.flickr.com/photos/brsmotorsport/28313570807/
https://www.flickr.com/photos/brsmotorsport/36823214234/
https://www.flickr.com/photos/brsmotorsport/35337032734/
https://www.flickr.com/photos/brsmotorsport/36042591011/

Ist aber kein Radnabenmotor. Aber wie gesagt, die Akkuzellen bereiten da 
viel mehr Kopfschmerzen.

: Bearbeitet durch User
von Mukel (Gast)


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Warum sollten die Kühlmittelschläuche ein Problem sein? Man kann sie 
einerseits ja geschützt verlegen und anderseits denk mal an 
Hydraulikschläuche, die im selber Bereich unterwegs sind und dabei 
erheblich höhere Drücke aushalten müssen.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Die Kühlwasserschläuche haben aber eine höhere Durchflussmenge und sind 
daher dicker. Problematischer an der Stelle sind die Kabel für den Motor 
- die müssen je nach Spannung/Strom auch ziemlich dick sein. Da gibt es 
speziell verseilte silikonisolierte flexible Kabel.

von Ich (Gast)


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Manfred G. schrieb:
> Die
> wenigen Anbieter halten sich bedeckt...wenn sie überhaupt antworten.
Der Antrieb im deinem Link wurde ja von der TU Dresden entwickelt. Hast 
du da schon angefragt? Ich denke bei einer Uni hat man eben noch die 
besten Chancen an Informationen zu kommen, bei Firmen geht gar nichts.

von Mukel (Gast)


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Warum sollten die Kühlmittenschläuche eine höhere Durchflussmenge bieten 
müssen. Bei 35kW und Effizenz über 95% haben wir gerade mal eine Abwärme 
2kW. Das ist doch garnichts.

Auch um die HV Kabel würde ich mir keine Sorgen machen, wenn man sich 
anschaut wie schon alleine die LV Kabel normalerweise verlegt werden. 
Und das funktioniert jedes mal wieder erstaunlich gut.

Und um das noch mal zu erwähnen, auch Radnabenmotoren lassen sich sehr 
gut kapseln und einpacken.

von Manfred G. (wimpelneu)


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Du vergißt dabei die Wärmezufuhr von der Umgebungstemperatur (direkte 
Sonneneinstrahlung auf die Radnabe allein heizt das Ding enorm auf) und 
diversen Bremsvorgängen die ebenfalls über die Kühlmittelleitung 
abgeführt werden muß.
Ich sehe in der deutlich höheren Durchflußmenge des Kühlmittels auch ein 
Problem, zumal ja 60°C nicht überschritten werden dürfen (soweit ich das 
bis jetzt weiß). Mal sehen ob ich da noch was eruieren kann. So ein 
Radnabenantrieb muß ja schließlich auch so etwas wie eine integrierte 
mechanische Bremse haben wenn der Traktor abgestellt wird und die wird 
doch beim Bergabbremsen ebenfalls sehr heiß werden können...wenn sie da 
mit benutzt wird. Bei einem Serienantrieb geht es ja aus 
Sicherheitsgründen um den worst case und nicht um ein rechnerisches 
Idealmoment.

Und noch etwas zu elektrischen Versorgungen von Landmaschinen aus 
eigener Erfahrung: Da liefern Firmen Geräte aus die mit total 
unterversorgtem Leitungsquerschnitt aufwarten und vom Schlepper aus nur 
mit fast Vollgas funktionieren.

MfG

von Manfred G. (wimpelneu)


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Ich habe vor ca. 20 Jahren einmal einen Vorschlag zueiner deutlich 
komfortableren Dreipunkthydraulik bei der TU Braunschweig machen wollen 
(damals noch von meinem beruflichen UNI Account aus)...habe unter der
Bedingung schon keine Rückmeldung erhalten. Ich folge bei meinem Hobby
deswegen nur noch bequemen Spuren...

MfG

von Jens G. (jensig)


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>Meine Frage ist die nach dem thermischen Verhalten eines Permanentmagnet
>Synchronmotors unter Dauerlast bei einem Traktor? Ich habe nach

Es gibt nicht nur einen solchen Motor ...

>Recherchen
>zur Kenntnis nehmen müssen, daß die Entmagnetisierung bereit bei einer
>Temperatur über 60° Celsius einsetzen soll...?

Was für ein Motor bzw. dessen Magnete soll(en) denn das sein, der/die 
schon bei 60°C schlapp machen soll? Bzw. wo wurde sowas ernsthaft 
behauptet?
Die ersten bzw. billigsten Neodymmagnete hielten/halten meines Wissens 
mindestens 80°C aus. In Motoren (zumindest den ernsthafteren Typen) 
dürften aber solche nicht drinnen stecken, sondern welche mit weit in 
die 100°C oder gar richtung 200°C. Das sind dann irgendwelche 
hochgezüchtete Neodym-Legierungen.
Irgendwelche E-Autohersteller benutzen ja auch keine 60°C-Typen ...

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Gibts doch schon seit Ewigkeiten. Die richtig großen Muldenkipper im 
Tagebau haben diesel-elektrische Antriebe.

https://de.wikipedia.org/wiki/Liebherr_T282 - reichen 3.000kW?

von Ich (Gast)


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Hat halt keinen Einzelradantrieb, geschweige denn Radnabenmotoren und 
auch keine Synchronmotoren.
Also Aepfel und Gurken.

von A. S. (achs)


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Manfred G. schrieb:
> DAS, was ich bisher als
> interessantesten Beitrag dazu fand:
>
> 
https://www.eilbote-online.com/artikel/antrieb-mit-elektrischem-radantrieb-sicher-auf-die-bergweide-16239/

Wie ersetzen die denn die Gangschaltung?

Pflügt der halt nur wie ein Diesel mit halber Leistung? Oder ist das 
Drehmoment der Motoren bei Nennleistung deutlich reduziert?

: Bearbeitet durch User
von Andreas G. (andreasgf)


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Schau dir mal die Daten vom Direktantriebtest des ICE an :

https://www.google.de/url?q=https://www.ew.tu-darmstadt.de/media/ew/vortrge/030512_binder_koch_joeckel_traktion.pdf&sa=U&ved=0ahUKEwiu_py6kfDfAhWEhSwKHd7tD-IQFggXMAQ&usg=AOvVaw1fBVFJg4JHFltEJul5Jj-z

Dort erreichen die Magnete Temperaturen von 125 Grad und mehr.

Es gibt auch ein Projekt vom IFAM, Stichwort : rad-direktantrieb lara

Ich selbst habe mit Synchron-Servomotoren zu tun und diese laufen auch 
bis 140 Grad.

Gruss
Andreas

von guest (Gast)


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Hier mal ein Flyer von ZA:
https://www.ziehl-abegg.com/fileadmin/Downloadcenter_NEW/02_deutsch/X01_Brochures_Flyers/Flyer-ZAwheel.pdf
Ist zwar kein Traktor sondern für Busse, aber in der Abbildung der 
Hinterachse sieht man auch die Kühlleitungen (die silbernen Rohre neben 
der Bremsscheibe).

von Petra (Gast)


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Das Drehmoment ergibt sich aus der magnetischen Fläche. Drehmoment mal 
Drehzahl ergibt die Leistung. Deshalb werden in E Auto kleine aber 
hochdrehende Motore eingebaut. Gekühlt wird der Stator mit einem 
Glykolgemisch wie beim Verbrenner. Wenn es eine Synchronmaschine mit 
Dauermagnete ist, ist beim Rotor bei 160°C normalerweise Schluss. 
Darüber werden die Magnete entmagnetisiert. Auch eine fremderregte 
Synchronmaschine kann nicht viel mehr, weil der Lack des Kupferdraht das 
Limit ist. Das Kühlen des Rotors ist sehr aufwändigund fehleranfällig 
und wird daher vermieden. Ein großes Problem der Radnarbenmotore ist die 
bewegte Masse, die bei höheren Geschwindigkeiten das Fahrverhalten sehr 
negativ beeinflusst. Auch ist das Anfahrverhalten bei Vollast nicht ganz 
einfach. Da ist die Frage ob zwei bzw vier kleinere hochdrehende Motore 
mit Untersetzung die jeweils ein Rad über eine Gelenkwelle antreiben 
nicht besser sind.

von Christian B. (luckyfu)


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Petra schrieb:
> Ein großes Problem der Radnarbenmotore ist die
> bewegte Masse, die bei höheren Geschwindigkeiten das Fahrverhalten sehr
> negativ beeinflusst.

das sollte bei Traktoren nun wirklich keine Rolle spielen. Allein das 
grobe Profil sorgt schon dafür, daß die allermeissten dieser Gefährte 
eher gemütlich unterwegs sind, auch die Anbauteile sind zumeisst nur für 
geringe Geschwindigkeiten zugelassen, das spielt somit kaum eine Rolle.

von Ich (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Petra schrieb:
>> Ein großes Problem der Radnarbenmotore ist die
>> bewegte Masse, die bei höheren Geschwindigkeiten das Fahrverhalten sehr
>> negativ beeinflusst.
> das sollte bei Traktoren nun wirklich keine Rolle spielen. Allein das
> grobe Profil sorgt schon dafür, daß die allermeissten dieser Gefährte
> eher gemütlich unterwegs sind,
Zumal (zumindest früher) Traktoren oft ungefedert sind, bzw. nur die 
Luft in den Reifen als Dämpfung/Federung haben, insbesondere auf der 
angetriebenen Achse

von Petra (Gast)


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Heutige Traktoren fahren aber mindestens 50 km/h auf der Strasse...

von Rolf M. (rmagnus)


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Petra schrieb:
> Heutige Traktoren fahren aber mindestens 50 km/h auf der Strasse...

Das ändert aber nichts daran, dass sie außer der Luft in den Reifen 
keine Federung auf der Antriebsachse haben. Es spielt fahrdynamisch 
keine Rolle, ob der Elektromotor in der Radnabe sitzt oder irgendwo 
anders, da er so oder so ungefederte Masse ist.

von Klaus (Gast)


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Petra schrieb:
> Heutige Traktoren fahren aber mindestens 50 km/h auf der Strasse...

Als die Traktoren noch nicht so schnell fuhren sind wir auch nicht 
verhungert. Nur um den Zahnradfräsern und Gelenkwellenbauern ihren 
Arbeitsplatz zu sichern, ist das ein schwaches Argument.

MfG Klaus

von A. S. (achs)


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Klaus schrieb:
> Als die Traktoren noch nicht so schnell fuhren sind wir auch nicht
> verhungert. Nur um den Zahnradfräsern und Gelenkwellenbauern ihren
> Arbeitsplatz zu sichern, ist das ein schwaches Argument.
>
> MfG Klaus

Was ist das denn für ein Beitrag.

Auch ohne Trecker sind wir nicht verhungert. Nur haben damals 90% in der 
Landwirtschaft gearbeitet. Wenn die Mehrzahl der Bauern den Aufpreis für 
50er oder 60er bezahlen, dann werden sie sich davon einen finanziellen 
Vorteil versprechen. Von 40 statt 32 redet heute kein Mensch mehr, und 
wir werden auch die 80er mit Autobahnzulassung noch erleben.

von Clemens S. (zoggl)


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von PeterL (Gast)


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heutige Traktoren haben elektrohydraulische Hubwerksregelung, die das 
Aufschaukeln verhindert.

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