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Lichtmaschine raus, Eigenbau rein

Grave
  • polotreff.de Team
Grave's Polo 6N

Sehr interessant!



JackLee
  • Themenstarter
JackLee's Polo 2F

Servus,

weitere Variante:
Ich muss bei Volllast (5500U/min -> 18V/50A) grade mal 2Nm übertragen.
DA könnte ich mit einer winkelelastischen Axialkupplung den Generator direkt an die Nockenwelle anschließen.
Durch die einfachen Ventilfedern (Ventile fast halb so schwer, Drehzahl auf 5500 gesenkt -> viel weniger Federkraft nötig) wird im Ventiltrieb deutlich weniger Leistung gebraucht. Die kann ich über den Generator wieder abgreifen.
So wäre es möglich mit einem kleinen Aluhalter und einer 40g Kunststoffkupplung den Motor direkt mit 100% Wirkungsgrad anzuflanschen.. Problem solved
Nie wieder Keilriemenquietschen.

Da muss ich aber mal am lebenden Objekt nach dem Platz schauen.
da der Generator aber nur ca. 60mm lang ist (mit Kupplung um die 90mm) sollte das passen.

Als Kupplung habe ich die hier vorgesehen:[Dieser Link ist nur für Mitglieder sichtbar



  • Gruß,
    Patrick


  • Was mir auf Anhieb einfällt, aber dir eigentlich auch klar ist denke ich mal:

    Wenn du direkt an die Nockenwelle gehst, liegen von deinen 5500 u/min Max. nur noch 2750 an. Übersetzungsverhältnis 2:1.

    Wie verhält sich denn deine Kupplung bei Lastwechseln? Mal angenommen du verschaltest dich von der Fünf in die Drei. Oder simpel abgewürgt.

    Rein theoretisch könntest du einfach auf die Schraube vom NW-Rad gehen, da einen Bolzen aufgeschweist den man für die Zentrierung einfach auf der Drehbank auf das gewünschte Maß runternimmt.

    Viell. auch Blödsinn, kam mir nur grade so in den Sinn.



    JackLee
    • Themenstarter
    JackLee's Polo 2F

    Servus,

    wegen den Lastwechseln ist ja die Kupplung auch verdrehweich. So bekommt weder Motor noch Generator harte Schläge ab.
    Würde an die Nockenwelle ein kleines Aludrehteil anschrauben. Die Nockenwellenschraube verschandel ich nicht. Zumal will ich auf eine angezogene Schraube kein Drehmoment geben.

    Und der Generator, ehemals Motor, ist baugleich (aber mit anderer Wicklung) auch mit Nenndrehzahlen von über 10.000U/min zu haben.
    Somit kann ich ohne schmerzen auch diesen hier in diese Drehzahlen treiben ohne das etwas kaputt geht. Vorher hatte ich bedenken wegen der mechanik.
    Im Regelfall wird er ja unterhalb seinen Nenndrehzahl von 6000U/min betrieben. Mein Motor wird nur kurz beim harten beschleunigen über 3000U/min müssen.

    gruß,
    patrick


    Achso, stimmt ja, die Schraube kann sich ja lösen unter umständen... soweit hatte es gestern nicht mehr gereicht.
    Rest klingt logisch.


    Könnte man ja auch noch die WAPU in bedracht zihen zum dranhengen oder da das bauteil so Klein ist einfach irgendwo beim Zahnrihmen dazuhengen oder
    Jetzt noch ne ganz Blöde idee in die Getriebeglocke zum schwung (getriebehauptwelle) dazuhengen allso Irgendwie


    JackLee
    • Themenstarter
    JackLee's Polo 2F

    Servus,

    die einfachste Variante wird wohl das direkte Anflanschen an die Nockenwelle bleiben.
    Um den Zahnriemen zu nutzen, brauchts ein passendes Rad.
    Das kann man aber z.B. von ner alten WaPu abziehen und bearbeiten.
    Ich schau wo ichs am sinnvollsten unterbekomme

    Gruß,
    Patrick


    JackLee
    • Themenstarter
    JackLee's Polo 2F

    Servus,

    leider ist die Batterie noch nicht da. Die soll erst nach den Weihnachtsfeiertagen eintrudeln.

    Dafür ist der Generator angekommen..

    Nennleistung Lima alt: 13,2V/45A = 600W
    Nennleistung Lima neu:18V/33A = 600W

    Gewicht
    Alt: 5,100kg
    neu:0,266g

    Beim Gewicht der Lima ist nichts weiter dran (siehe Bild).
    Die Wellenverbindung vom neuen Generator inkl. Schmutzschutz wird auf ca. 50-100g kommen, jenachdem wie ichs ausführe

    Gruß,
    Patrick


    DSC_0413.jpg
    DSC_0413.jpg

    30 A mit diesen Klingeldrähten? Das bezweifle ich mal. Außerdem glaube ich nicht, daß das wirklich funktioniert. Wenn es so einfach wäre, dann hätte die Autoindustrie schon längst so etwas in Serie in die Autos gebaut. Stattdessen wird ein Aufwand mit Freilaufriemenscheiben und wassergekühlten Limas betrieben...
    Begrenzt du die Spannung noch auf 14V? Bei 18V wirst du das Steuergerät braten.



    Vergiss nicht dass das ein Dreiphasen Drehstrommotor ist. Gerade die sind in den letzten Jahren dermaßen verbessert worden hinsichtlich Leistung pro Masse, dass 600 Watt noch nicht einmal das Maximum ist für diese Größe. 18V Grillen auch nicht die Steuergeräte, denn die haben eh eigene Spannungsregler an Bord. 18V machen höchstens die Batterie kaputt. Aber Jacklee bekommt das sicher in den Griff. Stepdownwandler sind ja kein Hexenwerk mehr.


    Darf man mal nach den kosten fragen? Zumindest so grob? Weil die technische geschichte sollte, sofern sie realisierbar ist patentieren lassen für die anwendung im kfz bin begeistert von der konstruktion


    Wenn der Trend zu Hybridfahrzeugen geht, ist der Anlasser zugleich Elektromotor und höchsteffiziente Lichtmaschine.

    Das ist dann noch mal ne Nummer moderner als das was Jack gerade entwickelt, aber seine Lösung ist eventuell sehr gut geeignet, bestehende Autos etwas spritsparender zu machen. Aber ob die Erfindungshöhe groß genug ist, um es patentieren zu lassen? Weiß nicht.


    Willst du die "lima" am zahnriemen hängen?


    wenn ich das jetzt so sehe, kann ich mir nicht vorstellen, daß das dauerhaft funktionieren wird.


    Vorstellen kann ich mir das auch nicht. Über den Zahnriemenantrieb müsste man mal nen Maschinenbauer drüber schauen lassen.


    gelöschtes Mitglied


      Das kleine Ding soll die grosse Lichtmaschine ersetzen


      JackLee
      • Themenstarter
      JackLee's Polo 2F

      Servus.
      Ja .das kleine ding soll die Lima ersetzen .
      Die klingeldrähte sind für 55 ampere ausgelegt
      Die höhere Spannung wird via stepdown angepasst. Kosten fürs Material wohl um die 100€ .mit Arbeitszeit wohl 300€
      Antrieb über Wellenkupplung


      Wobei man aber auch sagen muss, dass die Modellbaumotoren auch oft unter gut gekühlten Bedingungen laufen und auch nicht längere Zeit auf Dauerpower.
      Welchen Querschnitt haben die Leitungen eigentlich?


      JackLee
      • Themenstarter
      JackLee's Polo 2F

      Servus,

      gekühlt werden die Teile im Regelfall durch den Fahrt/Flugwind.
      Die Kabel haben einen Querschnitt von ca. 5mm². Innenwiderstand 0,033Ohm.
      Macht bei 55A 100W an ohmschen Verlusten.
      Diese könnte und werde ich noch runterschrauben indem ich den Stator neu bewickel.
      Derzeit sind recht feine Litzen zum wickeln genommen wurden. Diese verusachen aber massig Lufträume und sorgen für wenig effektiven Querschnitt auf gegebenen Bauraum.
      30% mehr Querschnitt auf dem Stator sollte sich unterbringen lassen.
      Dazu noch dickere Anschlusskabel (6-7mm² und die ohmschen Verluste sollten bei Nennleistung (@6000U/min = 650W @12000U/min 1350W) um die 60-70W betragen.


      Ähmm welcher fahrtwind, du machst deine kiste doch dicht vorne. Wie soll da luft rankommen.


      gelöschtes Mitglied


        Ich denke aber die Statorwelle ist mit geschätzten 6mm Durchmesser,
        nicht dafür geeignet hohe Spannkräfte auszuhalten.
        Das müsste m.M. nach entkoppelt werden .

        Um kein Temperaturproblem zu bekommen könnte man ja einen Lüfter
        anbringen.

        Interessant ist das allemal


        Zitat:

        Diese könnte und werde ich noch runterschrauben indem ich den Stator neu bewickel.
        Derzeit sind recht feine Litzen zum wickeln genommen wurden. Diese verusachen aber massig Lufträume und sorgen für wenig effektiven Querschnitt auf gegebenen Bauraum.


        da werd ich nicht schlau draus?

        und ist das einfach nur nen bürstenloser motor aus dem modellbau?




        JackLee
        • Themenstarter
        JackLee's Polo 2F

        Servus,
        die Welle wird über eine biege und drehelastische Kupplung an die Nockenwelle geflanscht.
        So gibt es keine harten Belastungen auf die Statorwelle (5mm).
        Da das ein Außenläufer ist, sollte es kein Problem sein, an dessen Rotor ein Lüfterblatt anzubringen.
        Ich werde aber wohl eher mit Temperaturüberwachung arbeiten.
        Wenn ich 200W Leistung benötige ist das schon sehr viel.
        Und wie gesagt..als Motor ist die Kiste auf 1350W ausgelegt..

        Gruß,
        Patrick

        PS. ja, das ist ein bürstenloser Motor aus dem Modellbau.
        Dieser bekommt eine neue Wicklung (höhere Packdichte und niedrigere ohmsche Verluste) und halt eine Ladeelektronik dahinter. Fertig.
        Eigentlich recht simpel.


        eigentlich nicht....

        nen drehstrom motor rückwärts zu betreiben ist nicht gleichzusetzten mit dem richtigen betrieb.

        du hast keinen regelbaren rotor , somit musst du immer mit dem gleichbleibenden magnetischen feld drehen....
        das bedeutet deine spannung ändert sich je nach drehzahl.

        dickerer draht bedeutet mehr windungen, mehr hohlräume(sind egal) .
        größere wickelköpfe, platzmangel, durch die größeren wickelköpfe wirbelstromverluste....

        je nach abstand spule zu spule, können sich felder überschneiden.

        der meist merhfach parallel liegende klingeldraht ist meist sehr effektiv.

        antriebstechnisch.

        aber im generatorbetrieb würden mich messtechnische ergebnise doch sehr interessieren, ich denke nen gleichstromgenerator mit regelbarem anker , ist interessanter.


        JackLee
        • Themenstarter
        JackLee's Polo 2F

        Servus,

        mir ist klar das ich hier einen permanenterregten Drehstromgenerator habe.
        Deshalb die Elektronik mit dem StepDown bzw. SEPIC Wandler.

        EIn guter Kollege hat einen ähnlichen Generator gebaut.
        Aber noch deutlich kleiner (50g leicht) und für das Fahrrad.
        Dieser bringt ca. 65W Leistung und erreicht dabei einen Wirkungsgrad von 89%.

        Denke das sollte ausreichen


        Ja, 89% ist schon nicht schlecht!

        Wie hoch (oder wie niedrig) ist eigentlich der Wirkungsgrad von normalen Limas und warum ist das so? Es kann doch nicht nur an dem bisschen Erregerstrom liegen oder?


        der Erregerstrom im rotor und der relativ schlechte Kern sind Dafür zuständig . Durch Optimierung von wicklung und Blechpaket rotor so wie stator ginge da auch mehr.

        Jedoch sind die herkömmlichen limas recht robust und funktionieren mit einer einfachen Regelung. Ich denke das ist deren Vorteil .


        JackLee
        • Themenstarter
        JackLee's Polo 2F

        Servus,

        und du hast den allerwichtigsten Punkt vergessen: Sie sind billig!
        Ne normale Lima kostet in der Herstellung weniger als so ein kleiner Drehstrommotor.. Eigentlich schwer vorstellbar, wenn man sieht wieviel Eisen und Kupfer in so ner Lima drin ist.

        Aber die Blechpakete sind unterste güte, die Regelung maximal simpel.
        Simpler sind eigentlich nur die "Regler" aus dem Motorradbereich für permanenterregte Wechselstromgeneratoren..
        Die schließen, wenn die Ladeschlussspannung erreicht ist, einfach den Generator via Transistor kurz

        Gleichstromgeneratoren möchte ich ungern nutzen. Ich habe zwar noch sehr gute von Maxon (da kostet der 150W Motor gleich mal 450€...), aber da gibts den Verschleiß an Kohlen und Kommutierer.
        Bei dem von mir vorgesehen gibt es nur eine einzige Verschleißstelle: Die Lager.
        Und diese sind innerhalb von 10min getauscht...
        Wenn die jetztigen frühzeitig aufgeben, gibt es als Austauschlager welche aus Keramik. Diese vertragen zwar keine Stöße, aber die kommen ja nicht vor.
        Dafür ist die Laufleistung, grade bei höheren Temperaturen, deutlich höher.

        Gruß,
        Patrick


        Top...

        Ich finde es gut wenn jemand sich mit seinem Beruf auseinander setzt....

        Machst du die stern Dreieck Umschaltung mir einem Relais?!


        JackLee
        • Themenstarter
        JackLee's Polo 2F

        Servus,

        ich bin mir noch nicht sicher ob ich halt einen reinen Step-Down Wandler hintenranschalte, dann benötigt es die Umschaltung (Via Relais), oder einen SEPIC Wandler verwende. Dann braucht es keine Umschaltung (Aber die Leistung die ich rausbekomme ist geringer, da bei ca. 2500U/min ca. 14V anliegen. Bei 1000U/min grade mal 5,6V @40A =224W max)

        GRuß,
        Patrick


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