Wieviel Watt hat ein 36V 350 Watt Motor bei 24 Volt ?

Könnte auch im pedelecforum.de oder velomobilforum.de posten, aber meiner Erfahrung nach habt Ihr hier mehr Ahnung von brushless Motoren.

Also eigentlich gilt ja "doppelte Spannung => doppelter Strom => vierfache Leistung"
Dann hätte ein 350 Watt 10s Motor bei 7s nur 350 * (7/10)² = 171,5 Watt
Wo immer der Arbeitspunkt dabei liegt :-/

Ich schau aber dann immer gern auf meinen geliebten Multiplex Himax C-6310-0225, weil der ja mal für 3s und 6s vermessen worden ist:

Dort lese ich für den Arbeitspunkt mit höchstem Wirkungsgrad nur einer Verdreifachung der Leistung bei Verdoppelung der Spannung ab. Also nicht quadratisch. Wieso auch immer :-/
Es müsste also bei 7/10 satt 1/2 auch mehr als diese 171,5 Watt raus kommen.

das Roland,
Ideen immer zu mir

Hintergrund, ich überlege mir gerade, ob die zwei 350 Watt Nabenmotoren aus den billigen 36V Hoverboards für meine 24 Volt Systeme (Solarmobil und künftiger Solartraktor..) geeignet sind. Oder ob es besser wäre auf die selteneren 200 Watt 24V Hoverboards zurückzugreifen. Wobei bei denen immer nur von 200 Watt Gesamtleistung die Rede ist :-(

Hallo,

schau dir mal die Formelsammlung an: http://wiki.rc-network.de/index.php/Formelsammlung_Elektroantriebe

Ein Elektromotor kann nur einen gewissen Dauerstrom ab, die Verluste im Motor sind I²*R. Nennt man auch die Kupferverluste. Der Motorstrom ist abhängig vom Lastmoment, das Drehmoment vom Motor ist proportional zum Motorstrom. Der Proportionalfaktor nennt sich Drehmomentkonstante K_T [mNm/A].

Bei einer kleineren Spannung darf der zulässige Motorstrom auch nicht erhöht werden. Ein Elektromotor ist ein dynamisches System und kein Widerstand.

Siehe auch den Link in meinem Blog Antriebsrechnener, dort hat es eine DC Motor Formelsammlung.

Gruss
Micha

Hm. Ich bin ja hier weil Ihr für solches Detailwissen mehr Freude habt als ich. Ich hab heute zum Beispiel 10 Mal so lange über innovative Nutzung von Klärschlamm nachgedacht :-)

ich hab das Problem extra so einfach gehalten damit Ihr zumindest Mal grob eine Zahl sagen könnt. Im Grunde sind ja alle 82% Wirkungsgrad sensored brushless physikalisch gleich aufgebaut.

Mein Traum ist halt, dass ich im Wirkungsgrad Optimum aus einem 350 Watt 36V bei 24V die selbe Leistung heraus hole wie gleich einen 24V Motor zu nehmen der auf 250 W Nennleistung gelabelt ist (was sicher nicht das eta-Optimum ist.)

Oder anders geträumt: 350W 36V Motoren sind gar nicht anders gewickelt, sondern einfach nur 250W 25,2V Motoren die mit 36V betrieben werden.

Also wie weit wird diese Vermutung durch Euer Fachwissen gedeckt, bzw. Um wie viel Watt weicht die Realität davon ab.

Dankeschön.

"Vermessen" ist schon das richtige Stichwort. Du wirst so einen Motor kaufen und vermessen müssen, um irgendetwas Sinnvolles aussagen zu können. Ohne Drehmomentkonstante und Drehzahlkonstante, sprich ohne Kennlinie, wird Dir keiner Glaskugeln können, welche Leistung ein unbekannter Motor bei unbekannter Last und unbekannter Drehzahl abgeben wird, auch wenn die Eingangsspannung immerhin bekannt ist. Das Timing des Kommutators hat übrigens auch noch ein Wörtchen mitzureden, siehe die oben gezeigten Diagramme.

Naja, der Erdumfang ist auch bekannt, das hilft aber ja auch nicht weiter...

Na Ihr seid heute ja widerwillig.
Wenn ich so einen Motor vermessen könnte würde ich hier nicht fragen.
Und wo immer die xy Drehzahl liegen wird, diese wird um 7/10 niedriger liegen.
Ein Hersteller hat sogar sowohl 10s als auch 7s Modell im Angebot und beide sollen max Geschwindigkeit von 15 kmh haben. Das wären bei 6,5" Reifen eine Leerlaufzahl von rund 500 umin.
Da beide Modelel diese Drehzahl bei unterschiedlicher Spannung erreichen, müssen sie anders gewickelt sein.
Aber wenn der 10s Motor 350W Nennleistung bringt und bei 7s auch noch annähernd 250W, dann würde er diese Leistung bei 7/10 der Drehzahl bringen, was sogar besser für mich wäre.
Nicht besser aber wäre, wenn der 36V Motor bei 7s überhaupt nur noch 171 Watt hätte.

Wobei jetzt für den Vergleich auch egal ist ob es sich hier immer nur um die Ausgangsleistung oder Eingangsleistung handelt.

Kennlinie Pmech (Pout) und Wirkungsgrad von einem 36V/310W Maxon Motor

Kennlinie Pmech (Pout) und Wirkungsgrad von einem 36V/310W Maxon Motor

Hallo,

BLDC Motor mit 310 Watt Nennleistung bei 36V Nennspannung und 10A Nennstromm gerechnet bis zum Kurzschlussstrom:



Der BLDC Motor bei 24V Klemmspannung gerechnet bis zum Kurzschlussstrom:



Bei 24V Klemmenspannung ist der max. Wirkungsgrad etwas kleiner, Pout @ 10A Nennstrom = 200 Watt


FreeMat File:
clc;
U = 36; % Klemmspannung
Kv = 300; % rpm/V
R = 0.2; % Wicklungswiderstand
Io = 0.9; % Leerlaufstrom @ 36V, 0.66A @ 24V
Istall = U/R;
Imotor = Io:0.1:Istall;
eta = 1 + Io/Istall - Imotor./Istall - Io./Imotor;
Pout = (Imotor-Io).*(Istall-Imotor)*R;
Pout_max = (Istall/2-Io)*(Istall-Istall/2)*R;

subplot(2,1,1),plot(Imotor,eta,'b'),axis([Io Istall 0 1]),
xlabel('Motorstrom [A]'),ylabel('eta [-]'),title('24V, 10A Nennstrom BLDC');
grid;
subplot(2,1,2),plot(Imotor,Pout,'b'),axis([Io Istall 0 Pout_max+50]),
xlabel('Motorstrom [A]'),ylabel('Pout [W]');
grid;


Ohne Kenntnis der Motordaten und der Physik geht es nun mal nicht! Einfach mal etwas zum Thema BLDC Motor lesen und verstehen.

Link zu technischem Handbuch von Maxon.

Gruß
Micha

lastdownxxl schrieb:

Ohne Kenntnis der Motordaten und der Physik geht es nun mal nicht! Einfach mal etwas zum Thema BLDC Motor lesen und verstehen.

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Hm, Physik
da war doch was

Tja,

was schwimmt in der Kläranlage oben ?

lastdownxxl schrieb:

BLDC Motor mit 310 Watt Nennleistung bei
...
Bei 24V Klemmenspannung ist der max. Wirkungsgrad etwas kleiner, Pout @ 10A Nennstrom = 200 Watt

Link zu technischem Handbuch von Maxon.

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Also mit meiner Quelle zum C6310-0225 ergab sich ja ein Korrekturfaktor von 3/4. Also P1 = 3/4 (U1/U0)² P0
Diese 25% Minderleistung sind also sicher keine Verlustleistung, sonst wäre ja nix mehr mit 82% Wirkungsgrad.
Es muss also ein physikalisches Grundprinzip dahinter stecken.

Übrigens, wenn man meine Formel auf Dein Beispiel anwendet: 310 Watt (24/36)² * 4/3 = 183,7 Watt

Aber vielleicht ergibt die physikalische Ursache, dass die Leistung gar nicht mehr quadratisch zunimmt. Also kein simple Korrekturfaktor von 3/4

Im Maxonhandbuch kann nur nachlesen, dass die Leistung mit dem Produkt aus Drehmoment und Drehzahl skaliert.
Die Drehzahl wiederum ist auch Proprtional zum Drehmoment und das Drehmoment ist proportional zum Strom.
Also ist die Leistung proportional zum Quadrat des Stromanstiegs.

Und schön bei meiner Skizze zu sehen, steigt der Strom ja auch nur von 6,5 A auf 10A obwohl die Spannung sich verdoppelt hatte.
Also nix mit P = 1/R U²

Es gibt bestimmt einen einfach zu erklärenden Grund, warum bei solchen Motoren der Strom nicht proportional mit der Spannung steigt.

Aber Ihr seid wohl schon im Klärwerk untergegangen.

das Roland
der kleine Physiker :-)

verlierer schrieb:

Also nix mit P = 1/R U²

Es gibt bestimmt einen einfach zu erklärenden Grund, warum bei solchen Motoren der Strom nicht proportional mit der Spannung steigt.

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Tja, in der Schule wieder mal nicht aufgepasst... Das Ohmsche Gesetzt gilt nur für reine statische Widerstände. Ein Elektromotor ist etwas völlig anderes, da er erstens eine Induktivität besitzt, zweitens kommutiert wird und drittens sich auch noch dreht und beim Drehen eine Gegenspannung generiert. Deine Eingangsfrage ist ohne Kenntnis der Motor-Kennlinie und des Lastfalls nicht zu beantworten, und zwar völlig egal, wie lang Du noch weiterbohrst.

Gegenfrage als Beispiel gefällig? Nachbars roter Golf hat 75 PS. Unserer ist grün. Wieviel PS hat also unser Golf? Und wieviel Prozent Spritersparnis bringt er durch die andere Leistung? Jetzt bist Du dran mit einer fundierten quantifizierten Antwort.

Etwas zum Nachdenken für den kleinen Physiker.

Die Leistung die ein DC-Motor abgibt, ist Lastabhängig.

Verdopple ich die Zellenzahl von 3S auf 6S, dann dreht ein DC-Motor doppelt so schnell im Leerlauf.

Hab ich einen Propeller als Last, dann steigt die Abgabeleistung bei einem DC-Motor mit einem theoretischen Wirkungsgrad von 100%, um den Faktor 8. Der Motorstrom vervierfacht sich also.

Gruß
Micha

Ein DC-Motor ohne Eisen-und Reibungsverluste (halb idealer Gleichstrommotor) hat ein Leistungsmaximum von U²/R/4.
Vergleiche auch Leistungsanpassung in der Elektrotechnik.

U... Versorgungsspannung
R... Wicklungswiderstand


Ein DC-Motor erreicht bei 24 Volt nur ca. 44% der max. Leistung des Motors, betrieben bei 36 Volt. Allerdings ist dieser Betriebspunkt
eher ein theoretischer, da geht ein DC-Motor i.d.R innerhalb kurzer Zeit in Rauch auf.

Zusammenfassend für unseren kleinen Physiker:

1. Der Strom im Motor ist proportional zum Lastdrehmoment.
2. Die Drehzahl des Motors ist proportional zur Versorgungsspannung.
3. Die maximale mechanische Leistung erreicht ihren Spitzenwert, wenn das Lastdrehmoment halb so groß ist wie das Stillstandsdrehmoment.
4. Der maximale Wirkungsgrad wird bei hohen Drehzahlen erzielt, im Bereich 90% der Leerlaufdrehzahl.
5. Die mechanische Leistung ist das Produkt aus Versorgungsspannung, Motorstrom und Wirkungsgrad, oder Winkelgeschwindigkeit * Drehmoment.
6. Die Verlustleistung im Motor ist I²*R (Kupferverluste) + frequenzabhängige Eisenverluste (Wirbelstrom-und Hystereseverluste).

Gruß
Micha

Hallo

Ich denke wir fangen mal von Vorne an !
Es wirt kein Prop angetrieben sondern ein Solarmobiel
Die Geschwindigkeit so kleiner werden, die Leistung anscheinent aber nicht ??
Das meiste ist eigentlich schon im zweiten Beitrag geschrieben worden, die Leistung sinkt so wie die Spannung zurück genommen wirt.
Also Leistung nur noch 70 % bei gleichem Motorstrom.
Da die Motoren immer mit Lastfall angegeben werden ist kein höherer Strom zulässig.
Daraus ergiebt sich die max Leistung für die niedrigere Spannung.
Gleiche Leistung durch höheren Strom geht nur "mit einem grösseren Motor" Basta !!
Wenn im Solarmobiel keine grössere Antriebskraft (Die sich leider nach Geländebeschaffenheit sehr stark ändert) benötigt wirt, kann der Motor ja genommen werden.
Mehr Kraft für Bergauf nur mit anderer Getriebeuntersetzung !

Gruß Aloys.

FamZim schrieb:

Mehr Kraft für Bergauf nur mit anderer Getriebeuntersetzung !

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oder kleinere Antriebsräder.

Hm danke für die vielen Antworten :-/
Wie ich in Anfangspost doch deutlich gemacht habe geht es mir immer nur um den Betriebspunkt im Wirkungsgrad Maximum. Den ich natürlich durch Getriebe zu halten gedenke.
Also maximale Leistung interessiert nicht (wobei interessant wäre, welcher Betriebspunkt mit 350 Watt bei dem Hoverboard Motoren gemeint ist. Vermutlich außerdem nur Eingangsleistung.)

Und wie ich inzwischen ja erkannt habe liegt es an dem nicht linear steigenden/fallenden Strom in Relation zur Spannung.
Also Verdoppelung der Spannung führt im dem Wirkungsgrad Maximum nur zu rund 3/2 des Strom. Und darum scheint sich auch die Leistung nur zu verdreifachen statt zu vervierfachen.

Also wird ein 350W @36V bei 25,2V mehr Leistung haben als (7/10)^2 * 350 = 171,5 haben.

Und das hat nichts mit irgendwelchen Verlusten zu tun die sich durch bessere Bauweise vermeiden liessen. Das muss was mit dem Prinzip des BLDC zu tun haben.

In der oben angegebenen PDF hab ich kein Zusammenhang zwischen Strom und Spannung gefunden. Hab sie natürlich nicht nachgerechnet. Aber Ihr wollt doch die Profis sein.

verlierer schrieb:

Hm danke für die vielen Antworten :-/

Also wird ein 350W @36V bei 25,2V mehr Leistung haben als (7/10)^2 * 350 = 171,5 haben.

In der oben angegebenen PDF hab ich kein Zusammenhang zwischen Strom und Spannung gefunden. Hab sie natürlich nicht nachgerechnet. Aber Ihr wollt doch die Profis sein.

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Bei so einem Kommentar macht die Beantwortung der Frage wirklich Freude!
Wie kommst Du denn auf ^2 in der Formel?
FamZim hat dochvöllig richtig ca. 70% der Leistung angegeben, also rund 250W. Und dass ein Motor kein Widerstand ist, wurde ja auch schon erwähnt.
Maximaler Strom ergibt sich aus der thermischen Belastbarkeit des Motors. Wird der überschritten brennt der Motor durch.
Annahme: max. Motorstom 10A, Spannung 36V=360W Leistung(ohne Verluste)
Bei 25V geht die Drehzahl proportional zurück auf 70% (25: 36= 70)
max. Motorstrom wieder 10A also P=U*I =250W
Ist doch alles schon mal beschrieben worden.
Also wer ist hier der Laie und wer der Profi??

Mathematisches Blockschaltbild BLDC mit Rotorträgheitsmoment

Mathematisches Blockschaltbild BLDC mit Rotorträgheitsmoment

Von einem Laie.

Mein Maxon Motor mit einer Last von 0.31 Nm (Gewicht über Seilwinde anheben) bei 36 Volt und 24 Volt.

Sieht doch wie eine Widerstand aus?




Gruß
Micha

Ja, ja, Off Topic

Ja, ja, Off Topic

Hallo "verlierer", was ist eigentlich aus deinem Kettensägenumbau geworden? Hat das mit dem Hacker A30 hingehauen?

Idiocracy Now

Idiocracy Now

Wenn ich in einem Forum poste drängt mich das ja immer den Film Idiocracy noch einmal zu schaun um zu sehen wie verblödet die Welt heute schon ist. Da schreibe ich wiederholt dass hier nur der Arbeitspunkt des maximalen Wirkungsgrad interessiert, und die erste Antwort redet über konstanten Strom, die zweite Antwort über konstantes Drehmoment, und die dritte Antwort hat den Kopf dann schon komplett abgestellt. Kann dieses Verhalten natürlich mit nur zwei der grundlegenden Regeln zur Spielzeugwelt erklären, aber das wäre auch off topic.

Ich bin es schon längst gewohnt, meine Fragen selbst zu beantworten... Wobei ich hier wenig motiviert bin mich in die Motorphysik einzulesen. https://www.maxonmotor.ch/medias/sy...maxonMotorData-Handzettel.pdf?attachment=true

1. Die mechanische Nutzleistung ist proportional aus dem Quadrat von Drehzahl n und Drehmoment M: P_mech = pi/30 n M
2. Sowohl n als auch M sind proportional zur Spannung ("Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie Seite 5): n = k_n U - dn/dM M
3. Das Drehmoment bei maximalen Wirkungsgrad ist ungefähr M_halte / 7 und damit ebenfalls proportional zu U (Seite 10).
Ergo müsste die Leistung im Punkt maximalen Wirkungsgrades proportional mit dem Quadrat der Spannung sein.

Ist sie aber nicht: http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=2112620&d=1554144072

Sorry, aber du zeigst mit absoluter Vehemenz dass du dich nicht mit der Materie beschäftigen willst.
Dann behauptest du, dass deine Theorie stimmt und alle Anderen nur dumm sind, wodurch du erneut unterstreichst, von der Materie absolut 0,000 Ahnung zu haben.

Danach bezeichnest du alle anderen wieder als Idioten und wunderst dich dann auch noch, dass dir keiner helfen will.

Also ganz ehrlich auf Leute wie dich kann die Welt echt verzichten.
Das einzige was du richtig gemacht hast ist die Wahl deines Nicknames.

Der passt wie der sprichwörtliche Arsch aufs Klo !