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Forum: Fahrzeugelektronik BLDC oder Asynchronmotor


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von Richard K. (Firma: RK-HPD e.U.) (rk-hpd)


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Hallo, wir haben dieses Jahr einen Elektro-Radlader (Kramer 5055e) mit 
80V Betriebsspannung gekauft. Wir setzen dieses Gerät für diverse 
Arbeiten in unserer Landwirtschaft ein.

Derzeit verwenden wir die Maschine zum Futtern unserer Rinder, Abwickeln 
von Silagerundballen. "Dieser so genannte "Rundballenabwickler" wird 
derzeit über einen Hydraulikmotor (Drehzahl ca. 240 U/min) angetrieben. 
Da dieses Gerät täglich ab und angekuppelt wird führt das unweigerlich 
zu Umweltverschmutzungen durch die Hydrauliksteckkupplungen. An und 
Abkuppeln ohne den Boden mit etlichen Tropfen Öl zu verschmutzen ist 
unmöglich.

Deshalb möchte ich den "Rundballenwickler" elektrisch antreiben.

Jetzt stellt sich mir die Frage: BLDC oder Asynchron?

Passende Motoren bzw. Controller gibt es im Internet problemlos zu 
kaufen.
(bei 240 RPM muss natürlich noch ein Getriebe zwischen geschaltet 
werden.

Nur welche Variante ist besser geeignet?

Danke im Voraus.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Richard K. schrieb:
> (bei 240 RPM muss natürlich noch ein Getriebe zwischen geschaltet
> werden.

Wenn du das schon weisst, dann nimm den Asynchron Motor. BLDC (besser 
PMSM) haben Rastmoment und spielen ihre Stärken besser bei niedrigen 
Drehzahlen aus. Siehe Radnaben Motoren etc.

: Bearbeitet durch User
von Armin X. (werweiswas)


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Der BLDC benötigt zwingend einen dafür geeigneten Frequenzumrichter.
Der Asynchronmotor läuft auch ohne problemlos am Netz.
Ein Getriebe wirst Du für beide benötigen, daher nimm einen Asynchron 
mit passendem Getriebe.

von mukel (Gast)


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Wie viel Leistung braucht der Abwickler denn?
Passen einige kW als Größenordnung?

Und wie wollt ihr den Motor versorgen? Bietet der Kramer einen 
enstprechenden Stromanschluss (AC, DC, welcher Standard?), oder soll das 
aus dem Stromnetz versorgt werden (wollt ihr dann wirklich mit dem Kabel 
hinterherrennen?)

von Richard K. (Firma: RK-HPD e.U.) (rk-hpd)


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mukel schrieb:
> Wie viel Leistung braucht der Abwickler denn?
> Passen einige kW als Größenordnung?

3kW werden benötigt

mukel schrieb:
> Und wie wollt ihr den Motor versorgen? Bietet der Kramer einen
> enstprechenden Stromanschluss (AC, DC, welcher Standard?), oder soll das
> aus dem Stromnetz versorgt werden (wollt ihr dann wirklich mit dem Kabel
> hinterherrennen?)

Die Stromversorgung kommt direkt vom Kramer 80V DC, mittels Rema 
Steckverbinder.

von Arnonym (Gast)


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Hi,

ein alternativer Vorschlag: Biologisch abbaubares Hydrauliköl.

von Christian B. (luckyfu)


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Armin X. schrieb:
> Der BLDC benötigt zwingend einen dafür geeigneten Frequenzumrichter.
> Der Asynchronmotor läuft auch ohne problemlos am Netz.

Da es ein DC Netz ist wird auch für den Asynchronmotor ein FU benötigt, 
somit hat der BLDC aufgrund des besseren Wirkungsgrades die Nase wieder 
vorn.

Noch eine Idee: lass den Wickler weitestgehend wie er ist und baue eine 
Hydraulikpumpe samt kleinem Tank an. Das spart die Mechanikeingriffe 
weitgehend, außerdem könnte man dieses Konzept auch für andere 
Anbauteile nutzen. Man hat quasi einen Baukasten, den es vielleicht 
sogar fertig gibt.
Alternativ reicht aber normalerweise ein Putzlappen um die auftretende 
Tropfleckage aufzufangen. Es sind hier ja noch nicht mal ml Mengen die 
beim trennen austreten (jedenfalls in den modernen Systemen die mir 
bekannt sind, ich nehme aber stark an, daß ein Elektroradlader ein 
modernes Stecksystem verwendet.). Es ist ja nicht so, daß da ein halber 
Liter austritt.
Meines Wissens sind intakte Hydraulikkupplungen im getrenntem Zustand 
dicht. Ob es biologisch abbaubares Hydrauliköl gibt weiß ich nicht, 
vermutlich aber schon, wenn ich mir die Harvester und Mähdrescher so 
ansehe wäre es sicher sinnvoll diese damit zu befüllen.

von Richard K. (Firma: RK-HPD e.U.) (rk-hpd)


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Arnonym schrieb:
> ein alternativer Vorschlag: Biologisch abbaubares Hydrauliköl.

Ja, dass wäre auch eine Möglichkeit, nur ist der Tank des Radladers noch 
mit 50l normalen Hydrauliköl voll.

Christian B. schrieb:
> Da es ein DC Netz ist wird auch für den Asynchronmotor ein FU benötigt,
> somit hat der BLDC aufgrund des besseren Wirkungsgrades die Nase wieder
> vorn.

Hhmm, scheint mir eine Glaubensfrage zu sein. Ja, Regler brauchen beide.

Ein Controller der sowohl BLDC als auch Asynchronmotoren antreiben kann, 
wäre wohl eine "eierlegende Wollmilchsau".

Christian B. schrieb:
> Noch eine Idee: lass den Wickler weitestgehend wie er ist und baue eine
> Hydraulikpumpe samt kleinem Tank an.

Und wie soll ich die Hydraulikpumpe antreiben? Wieder elektrisch? Sorry, 
versteh ich jetzt nicht ganz. Habe nicht all zu viel Platz. Ich werde 
mal ein paar Fotos dazu uploaden.


Christian B. schrieb:
> Meines Wissens sind intakte Hydraulikkupplungen im getrenntem Zustand
> dicht.

Ja schon, aber beim An- und Abkuppeln hat man immer eine paar Tropfen 
und das nervt....

von mukel (Gast)


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Wenn's nur um das Öl geht, könnte man entsprechende Schnelltrenner mit 
Abtropfkammern verbauen. Oder ggf noch einen Lappen daneben legen.

Da es aber ziemlich sicher ums Prinzip geht, sind nehm die günstigste 
Kombination aus Motor und Inverter.d

Für den Fall das ihr den Inverter fest auf dem Radlader verbauen wollt 
um Kosten, um zu sparen wenn ihr mehr Geräte elektrifizieren wollt, 
wären die anderen Anwendungen relevant. Aber Kosten scheinen ja keine 
Rolle zu spielen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Richard K. schrieb:
> Ein Controller der sowohl BLDC als auch Asynchronmotoren antreiben kann,
> wäre wohl eine "eierlegende Wollmilchsau".

So etwas gibt es schon, aber 80V ist hier das Killerkriterium. Das ist 
recht selten und schwierig zu bekommen.
https://www.kellycontroller.com/
https://www.curtisinstruments.com/products/motor-controllers/

BLDC Motoren in dieser Leistungsklasse werden immer mit Sensoren 
ausgestattet, um das Anlaufen zu ermöglichen und auch in niedrigen 
Drehzahlbereichen Durchzug zu haben - sprich, den würde ich ohne 
Getriebe betreiben.

von Richard K. (Firma: RK-HPD e.U.) (rk-hpd)


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mukel schrieb:
> Wenn's nur um das Öl geht, könnte man entsprechende Schnelltrenner mit
> Abtropfkammern verbauen.

Schnellkuppler sowie Abtropfkammer sind bereits verbaut. Am Abwickler 
haben wir einen Behälter für die Steckkupplungen verbaut, der das 
restliche Öl aufnimmt.

mukel schrieb:
> Da es aber ziemlich sicher ums Prinzip geht

Ausschlaggebend war die Umweltverschmutzung durch das An und Abkupplen.
Mittlerweile gehts aber schon ums Prinzip. Immerhin habe ich ja schon 
ein 80V DC System zur Verfügung.

mukel schrieb:
> Für den Fall das ihr den Inverter fest auf dem Radlader verbauen wollt
> um Kosten, um zu sparen wenn ihr mehr Geräte elektrifizieren wollt,
> wären die anderen Anwendungen relevant.

Ja, das wäre die optimale Lösung, muss dann entsprechend stärker 
dimensioniert werden. Mindestens 20kw. Wenn dann auch andere Geräte 
angetrieben werden sollen, liegt die Drehzahl immer im Bereich zwischen 
400-1000 RPM. (Zapfenwellenantrieb der Anbaugeräte).

von Udo S. (urschmitt)


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Matthias S. schrieb:
> sprich, den würde ich ohne
> Getriebe betreiben.
daraus folgt

sicher?

von Udo S. (urschmitt)


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Blöde Frage, wie bekomme ich die LaTex Formel linksbündig?
In der Vorschau wurden mir die '>' vom Zitat als senkrechte Linien 
angezeigt. Ist das normal?

von Richard K. (Firma: RK-HPD e.U.) (rk-hpd)


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Matthias S. schrieb:
> So etwas gibt es schon, aber 80V ist hier das Killerkriterium. Das ist
> recht selten und schwierig zu bekommen.
> https://www.kellycontroller.com/
> https://www.curtisinstruments.com/products/motor-controllers/

Habe mir die Curtis Controller bereits angesehen, einen der sowohl 
Asynchron als auch BLDC antreibt kann ich aber nicht finden.

Es gibt bei Curtis Controller für Asynchron und "PMAC".

Laut Google werden die "PMAC" anders angesteuert als BLDCs.

Ist das korrekt, kennt sich jemand damit aus?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Richard K. schrieb:
> Laut Google werden die "PMAC" anders angesteuert als BLDCs.

Such dir doch mal bei Curtis oder Kelly die entsprechenden Anleitungen 
und Anschlussbilder raus.
'PMAC' soll wohl 'Permanent Magnet AC Motor sein'. Aber die Ansteuerung 
hängt eher davon ab, ob der Motor Sensoren hat oder keine.

Der klassische Synchron- und Asynchronmotor folgt dem angelegten 
Drehfeld, welches somit die Drehzahl vorgibt.
Der PMSM oder BLDC schaltet sein Drehfeld (über Elektronik) weiter und 
die Drehzahl wird vom Strom durch die Wicklungen bestimmt.

von Richard K. (Firma: RK-HPD e.U.) (rk-hpd)


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Matthias S. schrieb:
> Such dir doch mal bei Curtis oder Kelly die entsprechenden Anleitungen
> und Anschlussbilder raus.

Aus der Anschlussbelegung von Curtis lässt sich ablesen, dass keine 
BLDCs mit Hallsensoren betrieben werden können.

Werde mich schlussendlich für einen BLDC-Controller (33kw) von 
MGM-Compro entscheiden. Bei den BLDC-Motoren bin ich noch 
unentschlossen, gibt aber genug Auswahl.

von MaWin (Gast)


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Richard K. schrieb:
> Werde mich schlussendlich für einen BLDC-Controller (33kw) von
> MGM-Compro entscheiden

Echt, 33kW obwohl du nur 3kW brauchst, was an 80V schon 40A wären ?
Also doch ohne Getriebe und dafür den Motor 10-fach 
überdimensionieren...

von Christian B. (luckyfu)


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Richard K. schrieb:
> Aus der Anschlussbelegung von Curtis lässt sich ablesen, dass keine
> BLDCs mit Hallsensoren betrieben werden können.

Wenn dein Motor die Sensoren hat, der Treiber sie aber nicht verarbeitet 
schließt du sie halt nicht an. Der kann dann dennoch betrieben werden.

von Richard K. (Firma: RK-HPD e.U.) (rk-hpd)


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MaWin schrieb:
> Echt, 33kW obwohl du nur 3kW brauchst, was an 80V schon 40A wären ?
> Also doch ohne Getriebe und dafür den Motor 10-fach
> überdimensionieren...

Der Controller wird größer dimensioniert um damit auch stärkere Motoren 
an anderen Anbaugeräten des Radladers betreiben zu können.

Für den Rundballenabwickler habe ich 3 Motoren zu Auswahl mit 3kw 
Leistung + entsprechendes Getriebe.

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