Hallo, es gibt ja E-Bikes mit bürstenlosem Nabenmotor in der Vorder- oder Hinterachse (gemeint sind hier Fahrräder mit Tretunterstützung bis 25km/h). Mich würde dazu folgendes interessieren. Gibt es solche Motoren nur mit eingebautem Planetengetriebe oder auch ohne (wenn ja, was ist "besser")? Wie ist der Wirkungsgrad eines solchen Motors über den Daumen gepeilt? Läuft so ein Motor direkt mit Gleichstrom oder mit einer speziellen Ansteuerung (es sind anscheinend immer dreipolige Stecker verbaut, wofür wäre dann der dritte Pol)?
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Felix schrieb: > Läuft so ein Motor direkt mit Gleichstrom oder mit einer speziellen > Ansteuerung Elektronische Ansteuerung. Speziell ist das heute nicht mehr, aber es handelt sich um dreiphasige Ansteuerung aus 3 Leistungsendstufen. Normalerweise haben diese Motoren auch noch Sensoren, die diese Elektronik steuern.
Felix schrieb: > Gibt es solche Motoren nur mit eingebautem Planetengetriebe oder auch > ohne (wenn ja, was ist "besser")? Es gibt beides. Die mit Planetengetriebe sind kleiner und leichter. Nachteil ist jedoch, dass die Planetenzahnräder verschleissen, aber erst nach mehreren zehntausend Kilometern. Der Austausch ist meist einfacher als bei Mittelradmotoren, wenn deren Minizahnrad durchdreht. Rekuperation geht auch, aber Direkt Drive Motoren sind da besser. > Wie ist der Wirkungsgrad eines solchen Motors über den Daumen gepeilt? Im Langstreckenbetrieb sind diese gut. Irgendwo las ich mal was von 70-85% des Gesamtsystems wäre man meistens im Kennlinienfeld. > Läuft so ein Motor direkt mit Gleichstrom oder mit einer speziellen > Ansteuerung (es sind anscheinend immer dreipolige Stecker verbaut, wofür > wäre dann der dritte Pol)? Das sind BLDC-Motoren. Diese werden mit drei Wicklungen, ähnlich Drehstrommotoren (Synchronmotoren) versehen und angesteuert.
Häufig sind die Stecker 6-polig, mit drei zusätzlichen dünnen Käbelchen für Hallsensoren. Gibt es echt noch Direktläufer, also ohne Planetengetriebe? Bionix war bekannt (und recht hochpreisig, groß und schwer), die gibt's aber wohl nicht mehr. Die konnten u.U. rekuperieren, bei zu erwartenden Gewinnen von max. 5% lohnt das aber eher nicht. Der große Durchmesser bei Direktmotoren ist dem erforderlichen Drehmoment geschuldet. Vor ca. 2 Jahren gab's mal einen Nabenmotor mit 2-Gang Planetengetriebe. Schicke Sache, hat sich aber nicht durchgesetzt. Lohnt wohl den Aufwand nicht, wenn man mit aktuellen, billigen Nabenmotoren vergleicht, die locker über 50Nm bringen - leider brauchen sie dazu ein bisschen Drehzahl. Reicht aber locker bis 10% Anstieg, mehr Berg brauch halt mehr Eigenleistung. Da ist die Oma mit Boschmotor und 40er Trittfrequenz klar im Vorteil :-)
Felix schrieb: > Läuft so ein Motor direkt mit Gleichstrom Nein. Der "bürstenlose Gleichstrommotor" ist ein schwachsinniger Marketing-Ausdruck. Es handelt sich um einen elektronisch kommutierten Synchron- motor. > oder mit einer speziellen Ansteuerung Richtig.
Egon D. schrieb: > Der "bürstenlose Gleichstrommotor" ist ein schwachsinniger > Marketing-Ausdruck. > Es handelt sich um einen elektronisch kommutierten Synchron- > motor. Man muss den Gleichstrom nur im richtigen Rhythmus verändern, dann passt das schon:-) - https://de.wikipedia.org/wiki/B%C3%BCrstenloser_Gleichstrommotor#Kommutierung
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Meine Pedelec-Motoren baue ich immer als LRK-Motor. Dann spart man viel Gewicht und braucht kein mechanisches Getriebe. Man man z.B. 32 Spulen und 34 Magnete verwendet, hat man die x-fache Übersetzung. Siehe Anlagen. oder hier: https://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/Paper_aus_Breslau.html Wer das nicht weiß, der nimmt ein Zahnrad-Getriebe ;-) Beste Grüsse, Thomas
eBiker schrieb: > Gibt es echt noch Direktläufer, also ohne Planetengetriebe? Bionix war > bekannt (und recht hochpreisig, groß und schwer), die gibt's aber wohl > nicht mehr. > Die konnten u.U. rekuperieren, bei zu erwartenden Gewinnen von max. 5% > lohnt das aber eher nicht. > Der große Durchmesser bei Direktmotoren ist dem erforderlichen > Drehmoment geschuldet. Bei dem großen Durchmesser und Gewicht schlägt der dann gnadenlos zu. Der rekuperiert viel Energie, die man bei einem kleineren Durchmesser und weniger Gewicht gar nicht gebraucht hätte, um auf Geschwindigkeit zu kommen.
eBiker schrieb: > Der große Durchmesser bei Direktmotoren ist dem erforderlichen > Drehmoment geschuldet. NEIN! Mein Pedelec hat einen LRK-Motor mit sehr kleinem Durchmesser, kann Rekuperation und hat kein Zahnrad-Getriebe.
eBiker schrieb: > Die konnten u.U. rekuperieren, bei zu erwartenden Gewinnen von max. 5% > lohnt das aber eher nicht. Diese Behauptung kommt aus der Mittelmotorenindustrie, weil diese das nicht können. Es ist immer der Stakeholder im Blick zu behalten bei solchen Aussagen. Letztes Jahr auf einer 130km Radtour im Alpengebiet war ein Mitfahrer mit Pedelec dabei. Er hat während der Fahrt 50% rekuperiert. Er konnte es selbst nicht glauben, aber die Messaufzeichnungen belegten dies eindeutig.
Die Nabenmotoren haben halt den Nachteil dass das Drehmoment immer gleich ist. Unabhängig wie weit ich runterschalte der Nabenmotor plagt sich immer gleich. Wenn man oft aus dem Stand losfährt kann man ihn mit einem kleineren Gang nicht entlasten. Nun zur Rekuperation: Beim Fahrradfahren widerspricht es der natürlichen Fahrweise, wenn ich einen Berg runterfahre schau ich den Schwung mitzunehmen oder beschleunige sogar noch um die nächste Steigung flotter hochzukommen. Wenn ich nun rekupieren möchte, bremse ich das Rad ab und muss dann wieder die Steigung hochbeschleunigen. Außerdem ist es nicht gesagt wie der %tuale Steigungs und Gefälleanteil dieser Radtour war. Es gibt Einsatzzwecke wie z.B. einen leeren Zug zur Eisenerzmine hochzufahren und beladen runterzufahren da, produziert man dann mehr Strom als man verbraucht hat. Beim Fahrradfahren ist das aber nicht so.
Die getriebe motoren hört man, das singt. Direktantribe sind schwerer, grössere motoren weil die massig drehmoment brauchen. Beim getriebemotor holt man das drehmoment mittels übersetzung, ist ein kleiner hochdrehender motor. Direktantribe sind in hooverboards und e-scootern verbaut. Kleine räder brauchen weniger drehmoment.
Ein riesiger Vorteil beim Hinterradantrieb ist, wenn die Elektronik kaputt sein sollte, dann kann das Rad ohne Elektronik als normales Fahrrad weiter genutzt werden. Die mittelmotorigen Pedelecs sind dann Schrott. Hinzu kommt, dass wie beim Auto laufend nur die Paßzapfen am Motor zum Rahmen geändert werden, so dass nach dem Zeitraum des Vielfahrers der Ersatz teurer wird, wenn er überhaupt noch erhältlich sein sollte.
Beim Vorderradmotor ist das genauso, ausserdem spricht nichts dagegen ein E-Radl ohne Antrieb zu nutzen. Die Dinger haben in der Regel eine bessere Lagerung als normale Radl. Nachteilig ist natürlich das höhere Gewicht.
Danke für die Antworten und die Infos zum BLDC-Motor. Thomas R. schrieb: > Meine Pedelec-Motoren baue ich immer als LRK-Motor. Was ist ein LRK-Motor? > Mein Pedelec hat einen LRK-Motor mit sehr kleinem Durchmesser, kann > Rekuperation und hat kein Zahnrad-Getriebe. Gibt es dazu eine Typen-Bezeichnung, die man mal googeln könnte? Uli S. schrieb: > Beim Vorderradmotor ist das genauso, ausserdem spricht nichts dagegen > ein E-Radl ohne Antrieb zu nutzen. Die Dinger haben in der Regel eine > bessere Lagerung als normale Radl. Nachteilig ist natürlich das höhere > Gewicht. Also dreht sich bei einem Vorderrad-Nabenmotor das Getriebe und der Motor nicht mit, wenn er nicht am Strom ist (z.B. weil Akku leer)?! In dem Zusammenhang würde mich auch folgendes interessieren. Wie viel Leistung muss man auf grader Strecke bei 20km/h bei einem solchen Vorderrad-Nabenmotor einspeisen, damit zusätzliche Reibung und zusätzliches Gewicht (Motor und Akku) grade gegenüber einem normalen Fahrrad kompensiert werden? (klar hängt das von verschiedenen Faktoren wie dem Akkugewicht ab, vielleicht kann man aber doch eine ungefähre Größe dazu nennen)
Im ungünstigsten Fall mit Kurvenzuschlägen sind das 20N/kN an Mehrkraft auf der Ebene. Habe das Fahrrad 15kg und ein Pedelek 25kg Eigengewicht, dass wäre das m*g*µ = 10*10*0,02 = 2N P=F*v=2*5,56=11W Ein Online Wattrechner Fahrrad ergibt 4W für den Gewichtsunterschied. Luftwiderstand wäre über 30W.
Felix schrieb: > Was ist ein LRK-Motor? Der Name dieser Motoren kommt von deren Erfindern: Christian Lucas, Ludwig Retzbach und Emil Kühfuss Diese Motoren haben ein riesiges Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen (ohne mechanisches Getriebe und ohne Sensoren) - also ideal für Pedelecs. Inzwischen sind fast alle Hinterrad- und Vorderrad-Motoren nach dem LRK-Prinzip. Google mal nach "LRK-Motor".
Felix schrieb: > Also dreht sich bei einem Vorderrad-Nabenmotor das Getriebe und der > Motor nicht mit, wenn er nicht am Strom ist (z.B. weil Akku leer)?! Nabenmotoren (egal ob vorne oder hinten) haben einen Freilauf. Das Rad kann sich schneller drehen als der Motor, auch wenn der Motor steht. Hinterrad-Nabenmotoren haben zusätzlich einen Vielzahn zur Aufnahme einer Ritzelkassette. Das ist das Zahnradpaket wo die Kette angreift. Der enthält ebenfalls einen Freilauf, so dass sich das Rad drehen kann ohne dass die Kette angetrieben wird.
Und ich hab mich gewundert wie die das mit der Rekuperation hin bekommen. Müssen wohl abschaltbar Freiläufe sein wie bei Geländewagen üblich. MfG Michael
Thomas O. schrieb: > Nun zur Rekuperation: Beim Fahrradfahren widerspricht es der natürlichen > Fahrweise, wenn ich einen Berg runterfahre schau ich den Schwung > mitzunehmen oder beschleunige sogar noch um die nächste Steigung flotter > hochzukommen. Da möchte ich mal dezent widersprechen. Die meissten e-bike Fahrer, die ich unterwegs auf meinen Touren treffen, fahren den Berg oft genug langsamer herunter, als sie mit Motorunterstützung hoch kommen. Während ich mit 6km/h den Berg hochwurstel, ziehen die locker mit 15 vorbei. Aber bergab, wo ich dann 60 oder mehr fahre, werden die auch nicht schneller als 20 oder schieben gar, da es zu steil und zu schmal ist (da fahre ich dann aber auch keine so hohen Geschwindigkeiten) Liegt aber auch daran, dass diese Gruppe oft genug Senioren sind die nun dank Technik an Orte gelangen, die für sie früher unerreichbar waren.
michael_o schrieb: > Und ich hab mich gewundert wie die das mit der Rekuperation hin > bekommen. Müssen wohl abschaltbar Freiläufe sein wie bei Geländewagen > üblich. Es gibt beides. Die mit Freilauf haben ungefähr 0,5W mehr (Antriebs-) Verluste, die besseren Motore ohne Freilauf liegen bei rund 2W. Dort wo ich das gelesen hatte bezogen die sich auf 15-20 km/h und verglichen das mit dem Nabendynamo für das Licht. Christian B. schrieb: > fahren den Berg oft genug > langsamer herunter, als sie mit Motorunterstützung hoch kommen. Das habe ich auch schon öfters gesehen. Das finde ich auch besser so, als sie überschätzen sich und die Bergwacht muss ausrücken um diese zu retten. Da ließe sich viel rekuperieren. Die maximale Rekuperationsleistung müßte aber nur noch auf 200-300W gesteigert werden. Technisch ist das auch einfach möglich zu realisieren indem in der Mitte des Packs ein Kühlblech durchgezogen würde, das die Wärme (Erwärmung der Akkus) nach außen ableitet.
Thomas R. schrieb: > Felix schrieb: >> Was ist ein LRK-Motor? > > Der Name dieser Motoren kommt von deren Erfindern: > Christian Lucas, Ludwig Retzbach und Emil Kühfuss > > Diese Motoren haben ein riesiges Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen > (ohne mechanisches Getriebe und ohne Sensoren) - also ideal für > Pedelecs. > > Inzwischen sind fast alle Hinterrad- und Vorderrad-Motoren nach dem > LRK-Prinzip. > > Google mal nach "LRK-Motor". LRK Motoren sind nichts anderes wie gewöhnliche Brushless Außenläufer, das ist nur deren alte Bezeichnung. Beim Außenläufer ist der äußere Teil des Gehäuses mit der Welle verbunden und dreht sich. Im Gegensatz dazu ist ein Innenläufer wie ein klassicher Motor aufgebaut, der Rotor liegt innen.
Christian B. schrieb: > Da möchte ich mal dezent widersprechen. Die meissten e-bike Fahrer, die > ich unterwegs auf meinen Touren treffen, fahren den Berg oft genug > langsamer herunter, als sie mit Motorunterstützung hoch kommen. Naja, mit einem leichteren und wendigeren Fahrrad würde ich das auch machen. Bei mir ist es allerdings der Schwere (Mittelbau) Ständer der bei "liegender" Kurvenfahrt am Asphalt kratzt und mich behindert schnell sehr enge Kurven zu fahren. Aber gute 50km/h nach ich in der Regel bergab trotzdem. Mit Anhänger sind es dann trotzdem meist so um 30km/h, je nach Straßenlage. Richtig hart wird es sowieso erst wenn du einen mit einem "Topmodernen" (Das Bike war mal echt ein interessanter Anblick!) Rennrad auf der Geraden OHNE Motorunterstützung (7 Gang, da kommt keine Unterstützung weil die Drehzahl am PAS nicht ausreichend ist bei meinem Setup) Überholst und mit 15 Sekunden Vorsprung an der Ampel stehst. (Hüstel lustigerweise Samstag nachmittags nach Feierabend, mit ner Dose JC in der Hand 🤣) Uli S. schrieb: > Die Dinger haben in der Regel eine bessere Lagerung als normale Radl. > Nachteilig ist natürlich das höhere Gewicht. Richtig, die Lager sind bei geeigneter Pflege und ohne Dreck drin butterweich im Laufverhalten. Felix schrieb: > Also dreht sich bei einem Vorderrad-Nabenmotor das Getriebe und der > Motor nicht mit, wenn er nicht am Strom ist (z.B. weil Akku leer)?! Ich merke tatsächlich einen Widerstand ohne Akku, habe allerdings auch einen sehr alten Hinterrad Nabenmotor mit Planetengetriebe. Geht auch so zu fahren, ist ungefähr wie dauerhaft sechster Gang.
Thomas O. schrieb: > Es gibt Einsatzzwecke wie z.B. einen leeren Zug zur Eisenerzmine > hochzufahren und beladen runterzufahren da, produziert man dann mehr > Strom als man verbraucht hat. Beim Fahrradfahren ist das aber nicht so. https://www.youtube.com/watch?v=6RiYXI1Tfu4 Thomas O. schrieb: > Nun zur Rekuperation: Beim Fahrradfahren widerspricht es der natürlichen > Fahrweise, wenn ich einen Berg runterfahre schau ich den Schwung > mitzunehmen oder beschleunige sogar noch um die nächste Steigung flotter > hochzukommen. Du hast ja auf der anderen Seite wieder den Motor. Und oft gibt es Stellen an denen du entweder aufgrund des Untergrundes (Schotter) oder Kurven (Serpentinen), bei letzterem gerade die Kombination mit Rollsplit zwangsläufig bremsen musst, den Schwung kannst du unmöglich mitnehmen.
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