Interessante Ideen

[Paride]

Hoffe mal, das ist erlaubt und stelle den Link hier rein:

http://rclineforum.de/forum/board12...rifizierungen-inspiriert-durch-wick-3-thread/

Das Denken des amerikan. Kollegen zu BL Konstruktionsideen geht ziemlich in meine Richtung und entgegen der hierzulande leider üblichen Angebote dazu, von Ausnahmen abgesehen.

Sollte ich hiermit etwas unerwünschtes gemacht haben, bitte ich die Forenleitung das zu regeln. Mir geht es nicht um "abfischen", sondern nur um die Weitergabe von interessanten Ansätzen zum Thema BL - how!

 

[Paride]

Neben aller Theorie fiel mir ua endlich mal ein anderes Statorblech-Layout auf. Auch wenn ich kein Elektriker / Elektroniker bin, fand ich auch in anderen Berichten / Threads, die ich zum Thema BL-Technik gelesen hatte, weitere interessante Versuche / Ansätze, so ua mit einer nicht senkrechten Stapelung der Statorbleche. Denke mal, in Sachen E-Motoren sind wir vielleicht erst am Anfang.

 

[FamZim]

Moin

Seit vielen Jahren verfolge ich die Entwicklung sogenanter neuer Motore.
Da sind auch interessante Sachen bei, aber wirkliche Verbesserung ist da meist nicht zu erkennen.
Wenn ich 1 % mit dem mehrfachen Preis erkaufen muß ist das nicht zu rechtfertigen denke ich.
Eine Veränderung ist für mich noch lange keine Verbesserung.
Schöne Ideen finde ich trotzdem ----- schön

Gruß Aloys.

 

[Claus Eckert]

...., in Sachen E-Motoren sind wir vielleicht erst am Anfang.

Naja, der E-Motor und seine Funktionsweise ist ja seit gut einem Jahrhundert bekannt. Verbesserungen sind immer möglich. Aber das Grundprinzip, ich wandel elektrische Energie in "magnetische Kraft" und dann in "mechanische Kraft" um, wird sich so nicht ändern.
Also geht es um den Wirkungsgrad. Und da sind 100% nicht erreichbar. Also muss man versuchen die Verluste klein zu halten.
Das kann durch besonders ferromagnetische Statorbleche, Drähte mit besonders widerstandsarmen Eigenschaften, Kugellager aus anderen Materialien, hochpräziser Bauweise, perfektem Füllungsgrad, massiver Kühlung usw. usw. geschehen.
Und da sind wir wieder bei Aloys. Welchen Aufwand muss ich treiben um noch ein Prozentpünktchen Wirkungsgrad herauszukitzeln?
Gelingt das durch eine konstruktive Verbesserung mit vorhandenen Materialien, dann wäre das tatsächlich eine Verbesserung.
Aber hätten dann nicht einige Generationen Ingenieure die letzten hundert Jahre gepennt?

Trotzdem sind die Ideen in dem Thread interessant. Am Ende zeigt es sich, wie gut die Umsetzung funktioniert.

 

[Bernard HV-320]

Hi,

wenn man sich mal alles da drüben durchliest, geht es um die Verluste, die durch die Harmonischen verursacht werden. Am Ende werden bei MAXIMALER Effizienzsteigerung etwa 0,5% mehr Wirkungsgrad herauskommen, im realen Leben eher weniger.
Der Amerikaner hat ziemlich wirre Ideen, die zum Teil noch fremd-induziert sind. Wieviel davon überhaupt umsetzbar ist, wenn man keinen industriellen Maschinenpark UND bestes Material (Bleche, Magnete etc.) hat, verrät auch keiner.

Viele Ideen sind ja uralt, die mit den senkrechten Nuten z.B. Die Köhlers haben sowas schon vor 15 Jahren in den Actro-Motoren verbaut.

In Summe finde ich das nen ziemlichen Pippi-Langstrumpf-Thread, da auch niemand Anstalten macht, die gängigen Firmen einzubeziehen. Wobei die wegen dem bischen eta-Gewinn auch nicht vom Ofen springen werden... na ja, und der Ami ist eher als Kasper gut. Sorry, aber der pöbelt mehr rum als dass er was zeigt oder neue Ideen einbringt.

Gruß,
Rene

 

[k_wimmer]

Hallo,

Ich will es mal so sagen:
Wirkungsgradstarke Motoren haben wir schon am Start: Kontronik Tango, Hacker Qxx etc.
Aus meiner Sicht sind die Regler einfach das Problem.
Wenn man z.B. einen an den Motor und die Lastverhältnisse angepassten Regler mit Sinuskommutierung und FOC nimmt, kann man schonmal eine 10%ige Erhöhung des Eta bekommen.
Dazu noch einen Akku mit niedrigem Ri und wir sind da wo es hingehen sollte.
Vor Allem muss dann aber auch mehr in richtung 14S und noch höher passieren.
Denn der größte Feind des eta ist der Strom !

 

[FamZim]

Hallo

Wenn ich nur den Motor betrachte ist es dem vollkommen egal ob er mit 1000 V und 1 A, oder 1 V und 1000 A betrieben wird.
Das gilt für das Statorblechpaket, als auch für das CU der Wicklung.
Aber je höher die Spannung, um einen um so grösseren Aufwand braucht man dann für die Iso.
Nicht umsonst brennen Motoren plötzlich nach 10 oder 50 Flügen durch.
Meist ist keine Iso zwischen den 3 Phasen eingebaut, und die Leiter liegen, nur mit der eigenen Lackiso kreuzweise übereinander.
Bei allen netzbetriebenen Motoren, auch die für 110 V ist da richtig Iso zwischen den Phasen.
Das die Steller und Zuleitungen eher Stromprobleme haben, hat mit dem ETA des Motors nichts zu tun.
Einen besseren Sinus bekommt der Motor mit einer Schrägnut.

Gruß Aloys.

 

[Paride]

Ok, ich bin darin kein Experte, wie Ihr wahrscheinlich. Aber oft sind es sogenannte "Zufälle", neben Materialfortschritten, die zu neuerungen führen, die einen richtigen Schritt nach Vorn bedeuten. Daher halte ich das "Querdenken" für so verkehrt nicht.

Wenn Ihr sagt, es brachte bislang nicht die Welt (so ähnlich), dann mag es ganze Strecken weit so sein, ich respektiere das, aber irgendwann kamen seltene Erden bei den Magneten, der LRK BL, der Unterschied zwischen Innen- und Außenläufer usw. Ok, auch da hat nicht alles gleich die Welt aus den Angeln gehoben, vielleicht sogar recht wenig, aber interessant kam es mir vor.

Wahrscheinlich kennt Ihr schon soviel davon, daß es Euch eher langweilt - kann ich verstehen. Würde trotzdem den amerikan. Kollegen nicht so klein machen. Immerhin thematisiert er etwas und ich finde, er versucht zumindest auch einiges klar zustellen - unabhängig davon, ob es ihm gut gelingt.

@Aloys: meine, das Thema "Schrägnut" war es, was ich mit der anderen Ausrichtung der Statorbleche meinte.

___________

Wie wäre es, bevor der Thread zuviel Ähnlichkeit mit "Pippi" bekommt, das Zepter in die Hand zu nehmen, und etwas zum aktuellen Sachstand, Entwicklungstendenzen und den Ideen dazu zu schreiben? Wäre sicher willkommen. Manchmal kann jemand, der einfach nur einen Stein ins Rollen bringt, mehr bewegen, als ursprünglich erwartet. Wäre doch gut.

 

[k_wimmer]

Hallo

Wenn ich nur den Motor betrachte ist es dem vollkommen egal ob er mit 1000 V und 1 A, oder 1 V und 1000 A betrieben wird.
Das gilt für das Statorblechpaket, als auch für das CU der Wicklung.
Aber je höher die Spannung, um einen um so grösseren Aufwand braucht man dann für die Iso.
Nicht umsonst brennen Motoren plötzlich nach 10 oder 50 Flügen durch.
Meist ist keine Iso zwischen den 3 Phasen eingebaut, und die Leiter liegen, nur mit der eigenen Lackiso kreuzweise übereinander.
Bei allen netzbetriebenen Motoren, auch die für 110 V ist da richtig Iso zwischen den Phasen.
Das die Steller und Zuleitungen eher Stromprobleme haben, hat mit dem ETA des Motors nichts zu tun.
Einen besseren Sinus bekommt der Motor mit einer Schrägnut.

Gruß Aloys.

Hallo Aloys,

da muss ich aber jetzt vehement widersprechen.
Der Strompuls bei 1V und 1000A erzeugt einen deutlich anderen Verlauf der magnetischen Feldstärke als 1000V und 1A !
Das hat dann doch wohl noch den ein oder anderen Einfluss auf den eta des Motors.
Ganz so einfach ist die Physik dann doch nicht.

Mit Schrägnut ist bei PMSM-Motoren schon experimentiert worden.
Frage:
Warum ist dass dann nicht in Serie?
Antwort:
für max 0,5% Steigerung wird die Fertigung deutlich teuerer.
Da kann man durch entsprechenden Einsatz von hochwertigen Komponenten im Leistungsteil des Umrichters deutlich mehr rausholen.

Ich habe mal ein Experiment gemacht:
Industriemotor mit 48V und 500W als Lüfter.
Motor-Testboard mit festgelegter Elektronik (in allen Fällen das gleiche Board)
In allen Fällen war die Kommutierung immer sensorlos !
1. Angesteuert mit Blockkommutierung und 20kHz PWM: eta = 78%.
2. Angesteuert mit Blockkommutierung und 10kHz PWM: eta = 80% (etwas geringere Schaltverluste)
3. Sinuskommutierung mit FOC und 20kHz PWM: eta = 84%.
4. Sinuskommutierung mit FOC und 10kHz PWM: eta = 80% !!!
5. Sinuskommutierung mit FOC und 40kHz PWM: Eta = 86% !!!

Interessaqnt ist hierbei, dass die höheren Schaltverluste bei 40kHz Mit der Sinuskommutierung keine Rolle Spielen, da durch den deutlich saubereren Sinus
der Motorlauf besser wurde, und auch die Anpassung wesentlich besser war.
Gegenteilig dazu die niedrigere Schaltfrequenz zwar weniger Schaltverluste hat, aber durch den deutlich schlechteren Sinus auch der eta in den Keller ging.

Alle Messungen wurden bei der exakt gleichen Drehzahl gemacht.

Hier kann man wunderbau sehen, dass wir mit der gesamtentwicklung was machen müssen, und nicht nur am Motor.

Übrigens, wenn ich bei dem gleichen Motor mit der Spannung runter gehe, habe ich in allen Fällen 3-5% weniger eta !
Das ist halt durch die ohmschen Verlute und den höheren Strom begründet.

 

[FamZim]

Hallo

Es kann ja gerne widersprochen werden, dann aber mit Begründung.
Was ist zum Beispiel an einem Magnetfeld anders wenn es statt mit 1 000 Windungen und 1 A betrieben wirt, im Gegensatz zu einer Spule mit einer Windung und 1 000 A ?
Großgenerator haben (nur mal so eingeworfen ) nur eine Windung pro Nut, aber mit tausenden von Amper .
Das ETA liegt aber um 10 % höher als bei den BL s.
Ein Motor der mit niedrigerer Spannung betrieben wirt, hat auch eine geringere Drehzahl.
Wenn ich dabei die gleiche Leistung, oder auch nur das gleiche Drehmoment abnehme ist das ETA natürlich auch schlechter.
Das liegt auch am Steller da die Schaltverluste nicht prozentual, sondern die Spannung im gleichen Maße reduzieren.

Gruß Aloys.

 

[Paride]

Hallo Kollegen,

Ihr sprecht ua das Pareto-Prinzip* an, und damit hat es ja auch seine Richtigkeit. Ich nehme mal an, die in der Diskussion genannten Zahlen dazu (zB 0.5%) sind eher zur Verdeutlichung des Effektes gewählt, als aus Versuchen / Messungen stammend - soweit nachvollziehbar und zur Verdeutlichung auch sinnvoll.

Ich habe, aufgrund meiner momentanen Situation, in dieser und der kommenden Woche kaum Gelegenheit, mich näher mit den Themen zu befassen. Das hole ich gerne nach, sobald sich meine Situation "entschärft" hat. Dann kann ich auch etwas näher erklären, worum es mir dabei geht. An Pareto komme allerdings auch ich nicht vorbei, das stimmt.

P.S.: *Pareto war ein italien. Mathematiker, der entdeckte, daß mit etwa 20% Aufwand / Investment viele Prozeßabläufe zu etwa 80% das gewünschte Resultat erzielen, Engagment darin vorausgesetzt. Um die restlichen etwa 20% Effizienz zu erzielen, sind zusätzlich etwa 80% Investment / Aufwand erforderlich - ein Zahlenverhältnis, das idR dazu führt, mit den erzielten 80% zufrieden zu sein und weiteres Investment nur bei sehr hoher Wichtigkeit eines noch besseren Resultates zu machen. Das Pareto-Prinzip ist ua in der industriellen Herstellung, eigentlich egal von was, weit verbreitet, weil es Kosten- und zeitl. Effizienz spiegelt.

 

[Christian Lucas]

Hi,
sehr viele der Ideen sind ja durch mich iniziert . Das Problem ist nach wie vor das die meisten Modellbauer nicht die Möglichkeiten haben sie auch umzustzen . Alle erwarten noch dazu die große Revulution ohne Mehraufwand ,ja ehr möglichst noch Billiger und Einfacher größere Leistungsdurchsätze und Energiedichten . Schreibt man dann was Sache wäre wird es auch schon als nicht Realisierbar abgetan . Sorry Alle diese so Utopischen Dinge habe ich durchgeführt und meist einfach in meinem Labor oder Zuhause und auch meist mit sehr einfachen Mitteln . Geätzte Wicklungen oder auf Blechen gesägt ,geätzt oder wie jetzt möglich Lasergedruckt .Das ist kein Vodoo . Flüssigkühlung der Wicklung direkt oder durch Kühlröhrchen und dazugehörige Flächenkühler aus dünner Alufolie ( zwei lagen Alufolie mit dazwischenliegendem einfachen Kunststoff Fliegengitter als Strömungsspalt alles aussenherum mit Silikon verklebt ) ist auch kein Hexenwerk . Zahnrad oder Schlauchpumpe in der Statorträger mit eingebaut spart Gewicht und zusätliche Gehäusebauteile . Die schönen Blechschnitte lassen sich auch von Firmen in DE herstellen wenn man es will oder halt wie sonst einen Deffekten Motor mal ordentlich Tunnen . Elektroniker müssen sich nicht an 3 phasen fest halten jede Phase kann auch einen eigenen Steller bekommen womit sie nicht nur über 120 Grad sondern dann über die vollen 180 Grad bestrommt wird.
Machen muss es natürlich keiner wenn er nicht will . Ich Antworte nur auf Fragen .
Zum Mann aus Übersee : Er ist soviel ich weis mittlerweile dort drüben aus sämmtlichen Foren gebannt worden und sucht jetzt hier in Deutschland nach möglichkeiten etwas zu schreiben . Soll sich jeder selbst sein Urteil zu Ihm bilden . So long .