Zahnriemengetriebe für E-Motoren - warum gibt es sie nicht mehr?

Harm

User
Ich weiss, es gehört eigentlich in die Börse, aber weil es hier gefragt wurde.

Ich hätte noch ein vollständiges nigelnagelneues Kruse Synchro-Gear an zu bieten.

Kruse Art.Nr. 525100: Synchro-Gear 2500 Standart 2:1 Kleinrad 5,0 H7 mit Adapter M8
 
So, ich habe mich mal etwas belesen und rumgefragt... weil hier ja ein Vorwurf in den Raum gestellt wurde. Ich stelle das hier mal rein in der Hoffnung dass es A: nicht wieder zu solcher Explosion führt (mit Androhung von Klage), stattdessen vielleicht eine sachliche Diskussion möglich ist, und B: einige sich Gedanken darum machen, ob ein Getriebe IMMER sinnvoll ist. Wer den Sound mag ist da erstmal außen vor, er hat ja seine Gründe. Gibt ja aber auch welche die machen das wegen dem Wirkungsgrad oder der "Leistung"...

Ein Getriebe verändert die Kennlinie eines Motors ja nicht. Es erfolgt lediglich eine Drehzahl-Drehmoment-Wandlung.
Weder die Lage von eta max in bezug auf Strom bzw. Leistung noch der hypothetische Blockierstrom oder der Innenwiderstand des Motors ändern sich.
Da ein Getriebe selbst einen Wirkungsgrad <100% hat, muss die resultierende Kurve für die Motor-Getriebe-Kombi an jedem Punkt unterhalb der Wirkungsgradkurve des allein betrachteten Motors liegen!

Gruß,
Rene
 

Dix

User
Der Betriebspunkt des Systems ist doch ein völlig anderer! Und damit der Gesamtwirkungsgrad.

Aber was hat das mit dem Thema zu tun?
 
Nun, es gibt vielleicht Einblick, warum sich viele vom Getriebemarkt zurückgezogen haben.
Die Notwendigkeit ist in 90% der Fälle nicht mehr gegeben (die Motoren sind heute drehmomentstark genug, LRK und co. sei Dank), und der Systemwirkungsgrad kann eben nicht besser sein wie der des Motors alleine. Bei den Leistungen, wo ein Getriebe heute noch Sinn macht, ist das schon ein Gedanke den man mal durchspielen könnte...
Vielleicht ist das ja mittlerweile der falsche Thread; dann möchte ich einen der Mods bitten diesen und den letzten Post von mir in einen neuen Thread zu kopieren? Vielleicht wills außer mir auch keiner hier wissen...

Gruß,
Rene
 
...Die Notwendigkeit ist in 90% der Fälle nicht mehr gegeben (die Motoren sind heute drehmomentstark genug, LRK und co. sei Dank), und der Systemwirkungsgrad kann eben nicht besser sein wie der des Motors alleine.

Hallo Rene, das ist ja alles nicht verkehrt was du sagst:

Dein Blickwinkel "nur" auf Motor und Getriebe (ohne die Luftschraube) ist meiner Meinung nach für Flugmodell-Betrachtungen zu einseitig.

- ein Getriebe ist ein Drehmomentwandler
- mechanische Leistung=Drehmoment x Winkelgeschwindigkeit

Es gibt Anwendungen wo ein Getriebe Sinn macht, auch wenn der Gesamtwirkungsgrad ohne Getriebe besser wäre (nur Motor ohne Getriebe betrachtet).

Der bürstenlose kleine (Durchmesser) Innenläufer holt seine Leistung über die Drehzahl --> für die Luftschraube eine Katastrophe...

Folgt--> Getriebe, damit der Motor weiter hoch drehen kann, weil sonst kein Leistung.

Die Luftschraube kann dann deutlich größer ausfallen bei kleinere Drehzahl und damit erheblich besserem Wirkungsgrad.

Bei einem Außenläufer mit großem Durchmesser, kleiner Drehzahl bei viel Drehmoment kommt sicher keiner auf die Idee ein Getriebe an den Motor anzuflanschen.

Gruß Rolf

ps... bei einem kleinen Außenläufer mit hoher Drehzahl, auch wegen mechanische Leistung=Drehmoment x Winkelgeschwindigkeit ist die Überlegung für ein Getriebe auch nicht verkehrt.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Rolf,

richtig!
Nun muss man in die Gesamtbetrachtung auch mit einbeziehen, wie der Motor, der ja nunmal die ganze Arbeit leisten muss (okay, der Steller ist auch mit dabei) damit zurechtkommt. Das war ja einer der Angelpunkte meiner ursprünglichen Frage einige Seiten vorher, die leider nicht beantwortet wurde...
Es gibt neben den moderat untersetzten Riemengetrieben eben auch die extrahoch untersetzten Planetengetriebe (ich weiß, das gehört hier wieder nicht her); der Motor muss irre hoch drehen. Nur ist ein Außenläufer i.d.R. dafür nicht gedacht! Ein System wo die Glocke so lang wie dick ist an einem 9N-System kann eben auch mal schwingen ->wieder Energie weg, die wir für den Vortrieb haben wollen. Ich rede mal nicht von Ummagnetisierungs-Verlusten und anderen Effekten... deshalb war/ist meine Frage: ist das sinnvoll? Wenn ja, unter welchen Umständen? Baut man einen Formel-1-Antrieb in einen Laster? Es gibt aber immer wieder Einwände, solch extrem ausgelegte Antriebe in z.B. einen Warbird einzubauen. Da ja niemand auf meine Frage eingegangen ist (z.B. die thermische Entwicklung) nähere ich mich der Frage eben von der rechnerischen Seite.
Wie ist denn z.B. der ri eines so kleinen Motors, der auf einmal per Getriebe untersetzt riesige Latten antreiben soll? Bildet DC dieses System richtig ab? Der reine Motor ist ja derselbe, nur eben MIT Getriebe vermessen. Wäre mal nen Versuch wert, denselben Motor mal ohne und mal mit Getriebe zu vermessen, und diese Daten dann zu vergleichen (der ohne-Getriebe-Motor würde dann mit einem der Getriebe aus DC kombiniert). Ich wette da kommen unterschiedliche Kurven bei raus.

Klar, für die Luftschraube, die am Ende gedreht wird, ist das erst einmal egal. Es ist aber nicht egal, wie stabil dieses System arbeitet, wo die (auch thermischen) Grenzen sind.

Gruß,
Rene
 
...Nun muss man in die Gesamtbetrachtung auch mit einbeziehen, wie der Motor, der ja nunmal die ganze Arbeit leisten muss (okay, der Steller ist auch mit dabei) damit zurechtkommt. Das war ja einer der Angelpunkte meiner ursprünglichen Frage einige Seiten vorher, die leider nicht beantwortet wurde...

Hallo Rene,

...wie soll der Motor damit zurechtkommen?

Der Motor läuft entsprechend seiner Kennlinie/Eigenschaften wie er es auch machen würde ohne angeflanschtes Getriebe.

Schreibst du ja selbst:

Ein Getriebe verändert die Kennlinie eines Motors ja nicht. Es erfolgt lediglich eine Drehzahl-Drehmoment-Wandlung.
Weder die Lage von eta max in bezug auf Strom bzw. Leistung noch der hypothetische Blockierstrom oder der Innenwiderstand des Motors ändern sich.

Der Motor "weis" nicht was an seiner Abtriebswelle dranhängt...der liefert entsprechend der Last und der Spannungs-Stromversorgung sein Drehmoment und die Drehzahl an die Abtriebswelle.

Klar, für die Luftschraube, die am Ende gedreht wird, ist das erst einmal egal. Es ist aber nicht egal, wie stabil dieses System arbeitet, wo die (auch thermischen) Grenzen sind.

Was meinst du mit: ...wie stabil dieses System arbeitet...

Solange der Motor innerhalb der Grenzen seiner Spezifikation betrieben wird, passiert da nichts "Böses".

Gruß Rolf
 

Thomas Ebert

Moderator
Teammitglied
Ich bin mir nicht so sicher, ob es richtig ist, nur den Wirkungsgrad von Motor und Getriebe zu betrachten. Was ist mit dem Wirkungsgrad der Luftschraube?
Durch das Getriebe geht etwas Wirkungsgrad verloren, die wegen der niedrigeren Drehzahl größere Latte hat aber doch wohl einen größeren Wirkungsgrad. Die Frage müsste damit sein, gewinne ich an der Luftschraube mehr, als ich am Getriebe verliere?

Gruß, Thomas
 

PIK 20

User
Ich bin mir nicht so sicher, ob es richtig ist, nur den Wirkungsgrad von Motor und Getriebe zu betrachten. Was ist mit dem Wirkungsgrad der Luftschraube?
Durch das Getriebe geht etwas Wirkungsgrad verloren, die wegen der niedrigeren Drehzahl größere Latte hat aber doch wohl einen größeren Wirkungsgrad. Die Frage müsste damit sein, gewinne ich an der Luftschraube mehr, als ich am Getriebe verliere?

Gruß, Thomas

Das sehe ich auch so. Bei meinen Getriebeversuchen habe ich den Eindruck dass die Effektivität der Luftschraube insbesondere in Steigflug oder Schlepp wesentlich günstiger ausfällt. Speedflüge sind nicht so mein Ding

Gruß Heinz
 
Hi,

nun ja, wenn man sich so einen HK25 oder -35 nimmt und den direkt betriebt, wird bedingt durch die hohe zugrunde liegende Drehzahl natürlich der Gesamtwirkungsgrad MIT Getriebe an der Latte höher sein als ohne. Wirkungsgrad wird ja hier oft in SCHUB definiert.
Wenn man das aber nur so sieht, ist es egal was man miteinander verbandelt, denn der Schub wird IMMER höher liegen. Da tut es jedes Wurstgetriebe...
Nur geht es ja immer noch um Effizienz, Leistung, Flugzeit, und ob die Auslegung so Sinn macht. Also kommt es drauf an WAS man verbindet und WIE.

Nächster Punkt: kaum einer misst ja heute mehr, was sein Antrieb macht, aber alle wollen einen Screenshot vom DC sehen. Das ist in anderen Foren genauso. Und da kommt es wieder: wie wurde gemessen? Was wurde gemessen? Taugen die Messungen?
Man kann es alleine anhand der Luftschraubenmessungen erkennen: da sind Datensätze dabei, die können nicht stimmen. Wenn nicht im freien, sondern in einem (kleinen?) Raum gemessen wurde, gibt es nach kürzester Zeit solche Wirbel und Rundströmungseffekte, dass jede Lastmessung ad absurdum geführt wird.
Genauso verhält es sich mit Stellern (Schaltverluste; jeder ist da anders), Getrieben etc.
Es gibt ein paar Uraltmessungen, die Ralph Okon mal mit einem Ditto gemacht hat, die sind noch im DC drin: 364x135 Kuniditto an"Jazz 40A" und noch drei anderen Stellern. Alleine daran kann man erkennen, was für Einflussgrößen da reinspielen.

Gruß,
Rene
 

Michael Schöttner

Vereinsmitglied
Hallo Rene,

so ein Getriebe ist ja nichts anderes als eine Anpassung an eine andere Kennlinie dea Antriebs. Mehr Drehmoment bei weniger Drehzahl. Das wurde ja schon hinlänglich beschrieben.
Dass das nicht ohne zusätzliche Verluste stattfinden kann, dürfte auch jedem einleuchten.
Was immer gerne unterschlagen wird ist, dass ein Getriebe seinen besten Wirkungsgrad nur unter Nennlast hat. Das Verlustmoment von Planetgetrieben ist über den Drehzahlbereich nahezu konstant. Gerade bei Leerlauf, hohe Drehzahl und ohne Last, verbrät ein Planetgetriebe so viel, dass es schon sehr heiß wird. Das liegt dann auch nicht immer am Überfüllen mit Fett. Das macht das Ganze nur viel schlimmer.
Ich habe viele Verlustmomentmessungen von Planetgetriebe eines großen Herstellers von Industrie Getrieben vorliegen, die das bestätigen. Die Wirkungsgrade eines Getriebes, ähnlich wie es im Modellflug verwendet wird, schwankt zwischen 98% im besten Punkt bis runter auf 86% im Leerlauf.

Die Wirkungsgradkurven der Getriebe werden meines Wissens im DC nicht berücksichtigt. Dazu wären ja Unmengen an Messungen notwendig. Wir betreiben die Getriebe oft mit viel höheren Eingangsdrehzahlen und niedrigenen Lastmomenten. Ich würde also Kennlinien aus DC mit Getriebe mit äußerster Vorsicht geniesen. Für einen fixen Arbeitspunkt, wie z.B. als Steighilfe für einen Segler halte ich das noch für o.k.. Beim reinen Motorflug mit stark wechselndem Arbeitspunkt sieht das sicher sehr viel anders aus.

Beim Riemenantrieb sieht es übrignes ähnlich aus. In der Industrie wird beides erfolgreich eingesetzt. Die Planetgetriebe haben ein Verdrehspiel, das sich über die Lebensdauer bei guten Getrieben so gut wie nicht ändert.
Riemenantriebe haben eine Elastizität, die man regelungstechnisch in den Griff bekommen muss.
Den Vorteil, den ich beim Riemengetriebe sehe ist die offene Bauweise, die ihre Verlustwärme besser los wird. Ist aber Ansichtssache.

Viele Grüße,
Michael
 

Dix

User
Na, die Propellerwelle wird schon ein wenig Scherkräfte an die umgebende Luft abgeben. Wird also nicht ganz Null sein.. :p:rolleyes:
 

Michael Schöttner

Vereinsmitglied
eigentlich 0% wegen eta=Pab/Pzu und Pab=0 im Leerlauf, aber ich will ja nicht pingelig sein

Hans

Theoretisch natürlich absolut richtig. Es war der messbare Leerlauf. Muss ja mindestens die Messwelle antreiben.

Beispielsweise hat eine Planetgetriebe 1:5 mit einem Außendurchmesser von 40mm, welches einem kaufbaren Getriebe für den Modellflug entspricht, ein Reibmoment von 0,06Nm.
Das ändert sich über den Drehzahlbereich nur unwesentlich. Zugelassen ist das Getriebe bis 18.000 1/min Eingansdrehzahl. Die 97% eta hat es dann bei 11Nm Abtriebsdrehmoment (in der Kurve fälschlicherweise als Antriebsdrehmoment bezeichnet). (98% sind es beim 1:3)
Die 86% wurden gemessen bei 1Nm Last und über einen Drehzahlbereich von 100... 14000 1/min Eingangsdrehzahl.

Die Grafik ist normalerweise 3- Dimmensional. Die Dicke der bunten Kurve ist der Drehzahlbereich, der in die Tiefe geht. Man sieht, dass sich da kaum was verändert, sonst wäre die Kurve dicker.

i=5.JPG


Grüße,
Michael
 
Zuletzt bearbeitet:
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten