DC- Elektromotoren

[Rollergert]

Hier möchte ich mal über die Motorkonzepte diskutieren, die heute zur Motorisierung von Fahrzeugen verwendet werden können.
Als Einstieg gehts um den Motor, den ich in meinem Elektromofa der Firma Kynast einbauen möchte.

Bernd hat da schon berichtet:

Als Motor verwendete ich bis jetzt den recht bekannten 1000W 48V Motor Typ MY1020 der Firma Unitemotor bzw. Goldenmotor.
Die 1000W beziehen sich dabei auf die nominelle Abgabeleistung, entspricht also 1,36Ps.
Die Aufnahmeleistung beträgt dabei ca. 1250W, wobei diese stark schwankt je nach Belastung.
Beim Beschleunigen kann die Aufnahmeleistung durchaus bis zu mehreren kW betragen.
Bei meiner Electra ist durch den Motorcontroller (der Firma Kelly) der maximale Motorstrom derzeit auf 60A begrenzt. Maximal könnte der Controller 100A Richtung Motor fliessen lassen, das wären dann ca. 5kW (!).

Trotz dieser schon von Anfang an bestehenden Begrenzung der maximalen Stromaufnahme auf 60A bzw. ca. 3kW (z.B. beim beschleunigen) ist mir erst dieser Tage der Motor nach einer längeren Fahrt abgeräuchert.
Schon immer wurde der Motor sehr heiss, insbesondere wenn man einige Runden durch unseren Ort drehte, wobei man nach jeder Kurve erneut beschleunigen muss.
Das Problem bestand von Anfang an, wewegen ich ja schon einen starken Propeller eines PC-Lüfters auf die Motorwelle montierte.
Trotz dieser Belüftung war es nach dieser langen Fahrt vor einigen Tagen zu viel für den Motor und er überhitzte.
Es roch furchtbar nach verschmorter Technik und ein zerlegen ergab das die Spulen des Rotors teilweise ihre Lackisolation verschmort hatten.

@Bernd
Ich habe übrigens auch den MY1020; allerdings in 36V Ausführung.
Mal vor Jahren gekauft, um einen Spielzeugtraktor zu motorisieren, aber nie umgesetzt.
Wenn ich mir Deine Probleme mit der Thermik dieses Motors ansehe und auch die Strom- und Leistungsaufnahmen, würde ich prüfen, ob Du überhaupt die 48V und nicht meine 36V- Version hast.
Die Chinesen sind da sehr lässig im Aufkleben der Schilder, wie ich erst jüngst bei einer chinesischen Vakuumpumpe erfahren mußte, die mit "~110V" geliefert wurde, obwohl ich 220V bestellt hatte.
Der Hersteller sagte via Mail nur, daß wohl die Schilder vertauscht wären....super. Man kann das dann glauben oder nicht.
Allerdings habe ich als gelernter Elektriker ein Leistungsmeßgerät und einen Stelltrafo in der Werkstatt. Und da stellte sich dann raus, daß tatsächlich die Spannung auf dem Schild falsch angegeben war und der Motor erst bei 220/240V die angegebene Leistungsaufnahme hatte.

Ich bin der Meinung, daß der 1000W-Motor bei 25...30 km/h nur mit maximal 50% belastet wird und da kaum mehr als handwarm werden darf.
Ein Pedelec mit kurzgeschlossenem Tretsensor fährt sogar mit nur 250 Watt auch so schnell.
Da sollte man mit dem dicken Motor eigentlich auf der sicheren Seite sein.

[Bernd]

Meine Mofa fährt schneller als 25. Bei genau 25 würde der Motor nicht so belastet werden. Die Leistungsaufnahme kann man gut über die App kontrollieren.
Bei dem Motor der immer zu heiss wurde waren es in der Ebene und Windstille und voller Fahrt um die 1100 - 1200 Watt, was ja genau in dem
Bereich liegt der für den Motor vorgesehen ist. Trotzdem wurde er dabei sehr heiss und das trotz aktiver Kühlung.
Er wird mit leichter Überspannung betrieben was sicherlich auch nicht sonderlich förderlich ist, mein Akku hat im Betrieb 50 - 52V.
Was dem Motor aber schwer zu schaffen macht ist die Beschleunigungsphase die sehr hohe Ströme und damit Leistungsaufnahmen zu Folge hat.
Nominell beträgt die Stromaufnahme bei Nennleistung bei meinem Motor 26,7A. In der Beschleunigunsphase zieht er aber weit mehr, kurzzeitig bis
über 100A wenn man diesen Strom nicht begrenzt.

Bei dem schlechten Wirkungsgrad wird aber auch bei Nennlast und Nennstromaufnahme fast 1/4 der Aufnameleistung in Wärme verwandelt, was dann um die 300 Watt wären.
Das führt bei längeren Betrieb unweigerlich zu einem kochend heissen Motor, insbesondere weil der Motor vom Werk aus keinerlei aktive Kühlung per Lüfterrad
oder ähnlichem mitbringt. Eigentlich ein Unding das so ein Motor kein Lüfterrad besitzt, das hatte sogar schon der originale Boschmotor der Electra mit weniger Leistung.
Der gleiche Motor könnte recht "kühl" bleiben wenn man ihn weniger belasten würde, aber das will ja keiner.

Ein Fahrrad mit großen und vergleichsweise dünnen Rädern und weniger Gewicht hat viel weniger Rollwiderstand und läuft daher wesentlich leichter.
Die Stromaufnahme der Electra beträgt mit dem bisherigen Motor aufgebockt und bei Vollgas um die 3A was ca. 150 Watt entspricht.


Grüße

Bernd

[jb79]

Hallo,

ein Lüfterrad auf die Motorwelle zu montieren halte ich für suboptimal, denn grade wenn der Motor bei Beschleunigungsphasen besonders viel Last hat ist die Drehzahl da meist geringer bzw. sinkt sie bei Belastung (z.B. bergauf).
Das war früher bei den Autos auch so: Lüfterrad per Riemen angetrieben und da konnte auch mal einer bei geringeren Geschwindigkeiten, also meist am Berg oder auch in der Stadt der Motor heiß laufen. Darum werden heutzutage elektrische Lüfter verbaut, die temperaturgeregelt anspringen, sowas wäre evtl. auch zur Kühlung eurer Umbauten empfehlenswert. Dann bekommt der Motor unabhängig von seiner Drehzahl die entsprechende Kühlung.

[Rollergert]

Das mit den mangelnden Kühlöffnungen bei so einem dicken Motor ist mir bei dem MY1020 auch schon bei der Lieferung aufgefallen.
Aber ich ging als guter Deutscher davon aus, daß sich da jemand in der Konstruktion Gedanken gemacht hat. Und sei es nur, indem man einen Aufkleber anbringt, der Kurzzeitbetrieb vorschreibt.

Den Motor nachträglich zu kühlen, setzt umfangreiche spanende Arbeiten an den Lagerschilden voraus.
Kann man machen; ist aber ärgerlich, wenn man sich diesen fetten Motor gekauft hat, um genau das zu vermeiden.

@Bernd
Der von Dir vorgeschlagene bürstenlose Motor sieht bezüglich der Kühlung noch schlechter aus. Und das bei geringeren äußeren Abmessungen.
Den würde ich vor einem Totalumbau auch erst mal unter Last auf der Werkbank quälen.


Weiß denn jemand, welche Typen so in diesen elektrischen Chinarollern so verbaut sind?
Das werden doch sicher irgendwelche 08/15 Großserientypen sein, die dann in der Praxis in großer Zahl auch unauffällig sind.
Die haben doch nicht alle Radnabenmotoren. Oder doch?

[herbk]

@Bernd
Der von Dir vorgeschlagene bürstenlose Motor sieht bezüglich der Kühlung noch schlechter aus. Und das bei geringeren äußeren Abmessungen.
Den würde ich vor einem Totalumbau auch erst mal unter Last auf der Werkbank quälen.

ich denke Du meinst da den von mir verlinkten? Der von Bernd ist doch von den Abmessungen her gleich wie der Originale...


[/quote]
Weiß denn jemand, welche Typen so in diesen elektrischen Chinarollern so verbaut sind?
Das werden doch sicher irgendwelche 08/15 Großserientypen sein, die dann in der Praxis in großer Zahl auch unauffällig sind.
Die haben doch nicht alle Radnabenmotoren. Oder doch?[/quote]

Sehr viele haben inzwischen Radnabenmotore. Meine Neffen haben 1 kleinen E-Roller, 1 Longboard und ein Hoverboard, alle haben Nabenmotre verbaut. Der von mir im anderen Tread verlinkte ist die Größe aus dem Longboard.
Mein E-Moped hat auch einen Nabenmotor, - ich hab eben mal auf Ebay geguckt, bestimmt 80% der Angebote dort hat Nabenmotore. Erkennt man ganz leicht, weil man durch ein Rad nicht durchgucken kann.

[Rollergert]

@Herbert

Stimmt; Du hattest den Motor verlinkt.

[herbk]

ja, der ist "relativ zu"... ist wahrscheinlich dem Umstand geschuldet dass es ein Typischer Longboard Motor ist, also nahe am Dreck... Es gibt auch welche die unten auch öfnnungen haben, da pumpt der Rotor dann ordentlich Luft durch die Wicklungen.

Das ist ein Außenläufer, die haben normalerweise nicht so große Kühlprobleme. Einen Kleineren habe ich ethlichen Jahren als Spindelmotor an meiner eigenbau CNC Fräse. Funktioniert gut und wird nicht heiß, - OK da habe ich aber auch immer Drehzahl...

Der Motor den ich verlinkt hatte ist mit einer max. Aufnahahmeleistung von knapp 3 kW benannt. Ich schätze wenn Du da nicht mehr als 2kW "verfütterst" wird der kaum mehr als handwarm.
Brushlessmotore haben bezüglich der Temperaturenwicklung bei Last und niedriger Drehzahl einen großen Vorteil: Sie können sich nicht mehr Strom holen als der Regler zu lässt, - bei denen gilt die Regel "den Strom bestimmt der Verbraucher" nicht. OK, natürlich ist der Regler auch Teil des Verbrauchers...

[Rollergert]

Ich vermute, Bernd meint so was hier:
https://de.aliexpress.com/item/10050030 ... 9366_5&s=p

Wäre günstig, weil auch der Controller und der Gasgriff mit dabei ist.

[herbk]

Ja, sieht so aus, - und sieht auch nach einem guten Angebot aus... Versand ist aus D, da sollte dann im Preis auch die MwSt. enthalten sein...

[Bernd]

Der Motor den ich verlinkt hatte ist mit einer max. Aufnahahmeleistung von knapp 3 kW benannt. Ich schätze wenn Du da nicht mehr als 2kW "verfütterst" wird der kaum mehr als handwarm.
Brushlessmotore haben bezüglich der Temperaturenwicklung bei Last und niedriger Drehzahl einen großen Vorteil: Sie können sich nicht mehr Strom holen als der Regler zu lässt, - bei denen gilt die Regel "den Strom bestimmt der Verbraucher" nicht. OK, natürlich ist der Regler auch Teil des Verbrauchers...

Auch bei meinem derzeitigen DC Motor mit Bürsten bekommt dieser nur maximal soviel Ampere ab wie es der Controller zu lässt.
Das lässt sich sehr einfach vorgeben wieviel Ampere das sein sollen.
Leider bringt es nichts die Ampere so weit zu begrenzen das er nur maximal das aufnimmt was den Nennangaben des Herstellers entspricht, denn dann besitzt
das Fahrzeug praktisch keine Beschleunigung mehr. Nennangabe sind z.B. bei mir 26,7A. Wenn ich das im Controller vorgebe dann kann man die Beschleunigung total vergessen.
Das Fahrzeug wird dann fast unfahrbar, man muss es übetrieben gesagt fast anschieben. An einer Ampel wäre man beim los fahren das totale Verkehrshindernis.
Ohne Begrenzung wären es sicher 100A oder kurzfristig beim Anfahren sogar noch mehr. Bei mir war das immer auf 60A begrenzt, was zwar zu einer deutlichen Verminderung der Beschleunigung führte,
aber trotzdem noch durchaus annehmbar ist und gleichzeitig die termische Belastung "einigermassen" in Grenzen hält.

Grüße

Bernd