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Hallo zusammen. Da ich mich mittlerweile im eigenen Saft drehe und nicht mehr weiter weiß komme ich heute mit meinen Gedanken zu euch. Hoffentlich könnt ihr mir weiterhelfen. Ich habe einen E-Motor gebaut und getestet, wie es mit der Effizienz aussieht. Ich vergleiche hierbei den elektrischen Eingang mit dem mechanischen Ausgang. Der Eingang ist demnach das Produkt aus Spannung und Strom. Der Ausgang ist 2π M n. Ein besonderes Merkmal des Motors ist die nicht konstante Spannungsversorgung. Pro Umdrehung sind die einzelnen, eisenlosen Pulen 6 mal ein und ausgeschaltet. Im Stromkreis befindet sich ein 0,25 Ohm shunt Widerstand der über ein Oszi Hameg HM303-6 abgegriffen wird. So kann ich über den Spannungsabfall am bekannten Widerstand den Strom berechnen. Doch das ist mir in der aktuellen Phase dieses Projekts nicht mehr präzise genug. Denn am Oszi kann ich die Fläche unter der Kurve des Graphen, der hoch anfängt, abflacht und wieder ansteigt, nur annähernd gut ablesen, schätzen und mitteln. Jetzt denke ich über die Verwendung von parallel geschalteten Kondensatoren nach. Die lade ich bei bekannter Kapazität auf 30 Volt auf um sie dann wieder über einen einstellbaren Spannungsregler LM317 bei 4 Volt zu entladen. Doch der LM317 kann das nicht. Bei dem sinkt die Ausgangsspannung wenn die Eingangsspannung sinkt. Doch für mich sollte diese Methode die Beste sein. Ich lasse den Motor z.B. 4 sec über den Kondensator laufen und erhalte die Restspannung mit der bekannten Kapazität. So kann ich ich genau berechnen welche Energiemenge entnommen wurde. Das geht aber nicht mit dem LM317. Jetzt denke ich über einen DC DC Wandler nach, der eine einstellbare, annähernd stabile Ausgangsspannung liefert auch wenn die Eingangsspannung kontinuierlich von 30 auf 5 Volt absinkt. Was meint Ihr dazu? BGSS
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Stephan S. schrieb: > Was meint Ihr dazu? Das Thema kommt mir bekannt vor. Der DC Wandler wird mit seinen Verlusten die Messung verfälschen.
Stephan S. schrieb: > Doch der LM317 kann das nicht. Bei dem sinkt die Ausgangsspannung wenn > die Eingangsspannung sinkt. LM317 falsch angeschlossen! Er liefert exakt 4V am Ausgang, wenn die Eingangsspannung von 30V bis auf 6-7V absinkt.
Stephan S. schrieb: > Jetzt denke ich über die Verwendung von parallel geschalteten > Kondensatoren nach. Die lade ich bei bekannter Kapazität auf 30 Volt auf > um sie dann wieder über einen einstellbaren Spannungsregler LM317 bei 4 > Volt zu entladen. Stephan S. schrieb: > Was meint Ihr dazu? Völliger Unsinn. Ja, Messen ist nicht so einfach, man muss den cosphi noch betrachten. Wenn ich eine Waagschale mit Gewicht sehe, macht dein Motor 0 Drehzahl, also ist die Abgabeleistung 0. Da es irgendwie ein BLDC ist, ist die Leistungsaufnahme die gesamte Stromaufnahme aus dem einen Stromversorgungsanschluss. Du musst die einzelnen Phasenströme weder jennen noch wissen du könntest sie aber mit hinreichender Genauigkeit von deinem Arduino messen lassen. Es braucht keinen zusätzlichen Schaltungsunsinn.
Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Der DC Wandler wird mit seinen Verlusten die Messung verfälschen. Das sehe ich natürlich auch so. Aber ich denke diesen Verlust kann man in einem Versuch genau spezifizieren und in die Bilanz einfließen lassen. BGSS
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Marcel V. schrieb: > LM317 falsch angeschlossen! Er liefert exakt 4V am Ausgang, wenn die > Eingangsspannung von 30V bis auf 6-7V absinkt. Das im Bild ist die Schaltung vom LM317, die ich auf dem Steckbrett aufgebaut habe. Der funzt bestens. Doch sobald ich die Eingangsspannung, bei eingestellter Ausgangsspannung von 4 Volt, erhöhe, erhöht sich auch die Ausgangsspannung. Das ist meine Erfahrung.
Michael B. schrieb: > Du musst die einzelnen Phasenströme weder jennen noch wissen du > könntest sie aber mit hinreichender Genauigkeit von deinem Arduino > messen lassen. Es braucht keinen zusätzlichen Schaltungsunsinn. Kannst Du das näher erörtern?
Stephan S. schrieb: > Doch sobald ich die Eingangsspannung, > bei eingestellter Ausgangsspannung von 4 Volt, erhöhe, erhöht sich auch > die Ausgangsspannung. Das ist meine Erfahrung. D1 falsch rum
Udo S. schrieb: > D1 falsch rum Nein, nein, nein. Dann würde er ja garnicht funzen. Er funzt aber. Nur nicht ......
Stephan S. schrieb: > H. H. schrieb: >> Mit Eisenholz ginge es sicher besser... > > Und Dir ist langweilig, oder was? Jetzt nicht mehr, ich geh schon mal Popcorn machen.
Stephan S. schrieb: > Das sehe ich natürlich auch so. Aber ich denke diesen Verlust kann man > in einem Versuch genau spezifizieren und in die Bilanz einfließen > lassen. Sehr schwierig, da der Wirkungsgrad des Wandlers je nach Last anders ist.
Michael B. schrieb: > Wenn ich eine Waagschale mit Gewicht sehe, macht dein Motor 0 Drehzahl, > also ist die Abgabeleistung 0. Das ist ein Zaum mit Gewicht und Sperre statt Federwaage. Für die Messung geeignet und ausreichend. @ TO: Speise die Kondensatoren doch einfach mit Gleichstrom. Die mitteln Dir das recht gut aus.
Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > je nach Last Aber das kann mann auf ein bestimmtes Leistungsniveau einstellen, also simulieren in einem eigenen Versuch. Das ist nicht das Problem. Das Problem ist der DC DC Wandler selbst, wie oben beschrieben. Ich stehe zur Zeit mit roboter-bausatz.de in Kontakt, und selbst die widersprechen sich mit Bezug auf die Fähigkeiten des Wandlers. Einmal sagen sie per persönlicher Mail der Spannungswandler XL4015 kann das. Aber in einer Frage zum Produkt auf der homepage sagen Sie nein, der kann das nicht. Alles ziemlich wirr bis hier her.
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Stephan S. schrieb: > Nein, nein, nein. Dann würde er ja garnicht funzen. Er funzt aber. Nur > nicht ...... Doch, doch, doch. Er funzt nicht. Wenn er funzen würde, dann würde er sich nicht so verhalten wie du es beschreibst! Kleiner Tipp: Adjust ist nicht in der Mitte!
Marcel V. schrieb: > Kleiner Tipp: Adjust ist nicht in der Mitte! Alter, alter, alder. WTF. Deshalb liebe ich Kommunikation. ... Adjust ist nicht in der Mitte! ..... Das stimmt sehr wohl. Ich nix gut. Aber immer besser, Dank Dir Marcel. Ich noch mal aufbauen auf Steckbrett. Tatsächlich Adj. mit Output vertauscht. Vielen, vielen, multo Dankeschön an dich Marcel.
von Stephan S. schrieb: >Doch sobald ich die Eingangsspannung, >bei eingestellter Ausgangsspannung von 4 Volt, erhöhe, erhöht sich auch >die Ausgangsspannung. Das ist meine Erfahrung. Dann hast du den LM317 falsch beschaltet, oder er ist kaputt. Was willst du eigentlich messen, die aufgenommene Leistung oder die abgegebene mechanische Leistung, oder beides? Wenn der Motor still steht ist die abgegebene Leistung 0W, und wenn er leerläuft, also ohne Last, ist sie auch 0W. Dazwischen gibt es irgendwo einen Punkt wo sie maximal ist. Die aufgenomene elektrische Leistung ist ja leicht zu messen. Spannung mal Strom = Leistung. Wenn der Strom beim drehen schwankt oder pulsiert, schalte einen dicken Elko parallel, dann hast du den mittleren Strom, den du leicht messen kannst.
von Marcel V. schrieb:
>Die Blechpakete aus Holz gefallen mir am besten!
Mit Holzblech wird er keinen guten Wirkungsgrad haben.
Wie ist eigendlich der Läufer, sind daß Dauermagnete?
Als Anschauungsobjekt ganz gut gemacht, aber antreiben
kann man damit nicht viel.
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Marcel V. schrieb: > Kleiner Tipp: Adjust ist nicht in der Mitte! Habe es noch mal, jetzt aber richtig gepolt, aufgesteckt. Peak Tech Netzteil steht auf 3 Volt. Geht in LM3317 rein. Ausgang auf 2 Volt mit Podi geregelt. Und sobald ich am netzteil die Spannung erhöhe, erhöht sich auch die eingestellte 2 Volt Ausgangsspannung. So komme ich nicht weiter.
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Günter L. schrieb: > Mit Holzblech wird er keinen guten Wirkungsgrad haben. Also, dieser Aufbau ergibt einen bisher ermittelten Wirkungsgrad von 55 % bei entsprechender Leistungsaufnahme. Verbaut sind handelsübliche Neodym Magnete. Bei einem anderen Aufbau ermittle ich einen bisherigen WK von 92%. Und das wäre ein Knaller. Das will ich jetzt genauer Untersuchen. Aber dafür brauche ich die excate Leistungsaufnahme. Der Input muss genauer besimmt werden.
Günter L. schrieb: > Was willst du eigentlich messen, die aufgenommene Leistung > oder die abgegebene mechanische Leistung, oder beides? Hab ich doch weiter oben schon beschrieben.
Hallo, Stephan S. schrieb: > Und sobald ich am netzteil die Spannung erhöhe, erhöht > sich auch die eingestellte 2 Volt Ausgangsspannung. Was passiert wenn du die Spannung am Netzteil auf z.B. 10V einstellst? Folgt dann die Ausgangsspannung immer noch der Eingangsspannung? rhf
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Jetzt geht es. Eingangsspannung vom Netzteil von 30 Volt auf 6 Volt runter gefahren und die eingestellte Ausgangsspannung von 4 Volt bleibt perfekt stabil. Ich habe nur die Freilaufdioden entfernt. Was geht mit den Dioden ab?
Roland F. schrieb: > Was passiert wenn du die Spannung am Netzteil auf z.B. 10V einstellst? Funzt jetzt. Siehe Kommentar eins weiter oben. Die Dioden waren das Problem. Ohne die 2 Dioden alles ok.
Bedenke beim Steckbrett, dass deren Kontakte nur wenig belastbar sind und hohe Verluste haben. Alles über 100mA gehört gelötet, nicht gesteckt.
Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Kontakte nur wenig belastbar Yess sir. Das habe ich im Blick. Doch vor dem Löten erst mal aufm Brett testen ob überhaupt Funktion gegeben ist. Genau so wie heute. Erst Adj. mit Output vertauscht und jetzt auch noch eine Diode falsch eingesteckt. Jetzt funzt alles auch mit Dioden. Einfach perfekt durch Eure Unterstützung. Vielen Dank für alles. Schaltplan laut Datenblatt operabel.
Stephan S. schrieb: > Yess sir. Das habe ich im Blick. Doch vor dem Löten erst mal aufm Brett > testen ob überhaupt Funktion gegeben ist. Klar, mache ich auch so.
von Stephan S. schrieb >Ich habe nur die Freilaufdioden entfernt. Dann waren die falschrum angeschlossen. >Bei einem anderen Aufbau ermittle ich einen bisherigen WK von 92% Das glaube ich nicht, bestimmt ein Meßfehler. >Also, dieser Aufbau ergibt einen bisher ermittelten Wirkungsgrad von 55 Auch die 55% glaube ich nicht. >Aber dafür >brauche ich die excate Leistungsaufnahme. Der Input muss genauer besimmt >werden. Wo ist das Problem, Spannung und Strom mit einen Multimeter zu messen? Die abgegebene mechanische Leistung zu messen ist da schon etwas aufwändiger. Da mußt du den Motor belasten, also bremsen und Drehzahl und Drehmoment messen. Drehmoment kannst mit einer Seilbremse und zwei Federwagen messen. https://de.wikipedia.org/wiki/Drehmoment Wirkungsgrad ist dann abgegebene Leistung durch zugeführte Leistung. Und das wird immer kleiner als 1 sein. 1 wäre dann 100%. Diesen Aufbau traue ich nur wenige % zu.
Günter L. schrieb: > von Stephan S. schrieb ((Dann waren die falschrum angeschlossen.)) Ja, genau. Es war die Diode D2. Sie war falsch eingesteckt.
Stephan S. schrieb: > Habe es noch mal, jetzt aber richtig gepolt, aufgesteckt. Peak Tech > Netzteil steht auf 3 Volt. Geht in LM3317 rein. Ausgang auf 2 Volt mit > Podi geregelt. Und sobald ich am netzteil die Spannung erhöhe, erhöht > sich auch die eingestellte 2 Volt Ausgangsspannung. So komme ich nicht > weiter. Bei einem Volt Diff. will er logischerweise nicht. Guck ins Datenblatt - da steht drin, ab wann er garantiert funktionieren sollte.
Günter L. schrieb: > von Stephan S. schrieb >Die abgegebene mechanische Leistung zu messen ist da etwas schwere< Nein, nicht für mich. Ich brauche ein Bremsdrehmoment und eine Drehzahl der belasteten Welle um die mechanische Ausgangsleistung zu bestimmen. Drehzahl macht der Arduino und das Drehmoment macht die Bremszange, wie im Bild oben zu sehen. Nur der Eingangsstrom ist das knifflige, wenn man den Wirkungsgrad ermitteln will. Und das Problem ist im ersten Text beschrieben.
Jens G. schrieb: > Stephan S. schrieb: > Bei einem Volt Diff. will er logischerweise nicht. Guck ins Datenblatt - da steht drin, ab wann er garantiert funktionieren sollte.> Danke für die Info. Zum Glück durch eure Unterstützung funzt jetzt alles. Tolles Gefühl.
von Stephan S. schrieb: >Nur der Eingangsstrom ist das knifflige, wenn man >den Wirkungsgrad ermitteln will. Amperemeter anschließen und Elko zur Mittelwertbildung parallel zum Motor. Was ist daran knifflig?
Günter L. schrieb: > von Stephan S. schrieb: >>Nur der Eingangsstrom ist das knifflige, wenn man >>den Wirkungsgrad ermitteln will. > > Amperemeter anschließen und Elko zur Mittelwertbildung > parallel zum Motor. Was ist daran knifflig? Holzelko.
Günter L. schrieb: > Amperemeter anschließen Das Multimeter bekommt das nicht hin. Weil der Motor, sprich die Spulen, sechs mal pro Umdrehung an und aus geschaltet werden. Ich hab das VC 830.
Marcel V. schrieb: > Die Blechpakete aus Holz gefallen mir am besten! Das ist quasi, wie die Demomotoren mit Luftspule aus dem Physikunterricht, Wirkungsgrad absolut unterirdisch. Was könnte man da an Gewicht und Kosten einsparen, wenn Motoren und Magnete ohne Eisen funktionieren würden.
Peter D. schrieb: > Was könnte man da an Gewicht und Kosten einsparen, wenn Motoren und > Magnete ohne Eisen funktionieren würden. Motoren ohne Eisen gibt es schon länger, z.B. in Kraftfahrzeugen.
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Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Motoren ohne Eisen gibt es schon länger, z.B. in Kraftfahrzeugen. Hast Du dazu mal nen Link, wo man den Aufbau erkennen kann.
Peter D. schrieb: > Hast Du dazu mal nen Link https://www.google.com/search?&q=eisenlose+elektromotoren&udm=2
von Stephan S. schrieb: >Das Multimeter bekommt das nicht hin. Dann nimm ein Zeigerinstrument und schalte dem Motor ein Elko parallel. https://www.amazon.de/s?k=zeigeramperemeter&__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=DCLNVL1N96U9&sprefix=zeigeramperemeter%2Caps%2C99&ref=nb_sb_noss Die Ide mit deinert Rutschbremse ist schon gut, ich dachte erst der Motor wäre total blockiert.
Peter D. schrieb: > Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: >> Motoren ohne Eisen gibt es schon länger, z.B. in Kraftfahrzeugen. > > Hast Du dazu mal nen Link, wo man den Aufbau erkennen kann. https://duckduckgo.com/?t=ftsa&q=v8+alu&iax=images&ia=images
Günter L. schrieb: > von Stephan S. schrieb: >>Das Multimeter bekommt das nicht hin. > > Dann nimm ein Zeigerinstrument und schalte dem Motor ein Elko parallel. Das mit dem Elko ist eine tolle Idee, die mich nicht mehr loslässt. Der müsste direkt am Eingang von der Steuerung sein. Zudem müsste, so glaube ich es mal gesehen zu haben, noch ein Widerstand an Plus oder Minus vom Elko. Oder sogar an Plus und Minus vom Elko. Und die Steuerung vom Motor, sprich die Spulen, hängen dann direkt ohne Widerstände am Elko. Und dann beim Lastlauf mit dem Oszi am Elko die Spannungsverläufe beziffern.
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Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Motoren ohne Eisen gibt es schon länger, z.B. in Kraftfahrzeugen. In der Regel sind aber nur die Spulen ohne Kern, um die Wirbelstromverluste bei hohen Drehzahlen gering zu halten. Aber drumrum ist doch ne Menge Weicheisen nötig, um den Magnetkreis zu schließen. Luft und Holz sind schlechte magnetische Leiter.
Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Peter D. schrieb: >> Hast Du dazu mal nen Link > > https://www.google.com/search?&q=eisenlose+elektromotoren&udm=2 Keiner ohne Eisen dabei.
Moin, bisschen spät, aber: Stephan S. schrieb: > Bei einem anderen Aufbau ermittle ich einen bisherigen WK von 92%. Und > das wäre ein Knaller. Das will ich jetzt genauer Untersuchen. Aber dafür > brauche ich die excate Leistungsaufnahme. Der Input muss genauer besimmt > werden. Ich habe mal irgendwo eine Bastler-Website gefunden, da hat einer mit einem eisenfreien Generator einen Wirkungsgrad von über 100% hinbekommen. Sein Denkfehler: Er hat einen Akkuschrauber im Leerlauf laufen gelassen und die Leistungsaufnahme gemessen. Dann hat er damit den Generator angetrieben und wieder die Leistungsaufnahme des Akkuschraubers gemessen und die Abgabeleistung des Generators. Seine Annahme: Die Leistungsaufnahme des Akkuschraubers unter Last ist gleich der Leistungsaufnahme im Leerlauf plus die mechanisch abgegebene Leistung. Stimmt natürlich nicht. Nur zur Erwähnung, falls du über 90% auf ähnliche Weise messen wölltest... Gruß, Roland
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