meikel66 hat geschrieben:
Die Drehzahl lässt sich bei Drehstrommotoren nur über die Frequenz regeln. Beim Drehstrommotor besitzt der Läufer einen Permanentmagneten (besserer Wirkungsgrad, schwächeres Drehmoment) oder Kurzschlussstäbe.
Ne, da bringst Du was durcheinander.
Zu unterscheiden sind erst einmal Synchron- und Asynchronmaschinen. Die Asynchronmaschine wird in der Tat über das Drehfeld in der Drehzahl gesteuert, der Rotor hat allerdings etwas Schlupf und folgt nicht ganz dem Drehfeld. Durch den Schlupf erzeugt der Rotor sein Feld. Je größer die Last, desto größer der Schlupf. Ansynchromotoren sind aber eigentlich unüblich, ich wüsste nur von Tesla und vielleicht einigen älteren Autos.
Bei Synchronmotoren sind permanent- und fremderregte zu unterscheiden. Erregerfeld und Rotor drehen hier synchron ohne Schlupf. Hier sollte man aber nicht Ursache und Wirkung verwechseln. Zum Beschleunigen wird die Spannung erhöht, woraufhin ein höherer Strom fließt, der proportional zum Drehmoment ist. Die Pollage des Erregerfeldes ist fest mit der des Rotors verbunden (oft wird die Rotorlage mittels Hallsensoren erfasst und dementsprechend das Erregerfeld ausgerichtet).
Zum einfacheren Verständnis kann man den Synchronmotor wie einen Gleichstrommotor betrachten, bei dem die Kommutierung halt elektronisch erfolgt.
Beim permanent erregten Synchronmotor gibt es (ohne Feldschwächung) ein fixes Verhältnis Nm/A und V/Drehzahl.
Das heißt, dass bei einer bestimmten Drehzahl eine bestimmte Spannung vom Rotor in die Erregerspulen induziert wird, die der Spannung vom Umrichter entgegen wirkt.
Wenn die Spannung so hoch ist wie die des Umrichters, heben sich beide Spannungen auf, es fließt kein Strom und es entsteht kein Moment.
Der Strom (ist proportional zum Drehmoment) ergibt sich aus I=U/R, wobei U hier gebildet wird aus U=U_Umrichter - U_Induktion. Das bedeutet, dass mit höherer Drehzahl immer weniger Spannung und damit auch immer weniger Strom, bzw Drehmoment zur Verfügung steht.
Bei der Feldschwächung wird das Drehfeld dann leicht zur Pollage verdreht, so dass die Permanentmagnete geschwächt werden und das Verhältnis Nm/A und V/Drehzahl kleiner wird.
Der fremderregte Synchronmotor ist da flexibler, da er kein festes Verhältnis Nm/A und V/Drehzahl hat. Wenn dieser seinen Erregerstrom verringert, kann er mit der gleichen Spannung auch höhere Drehzahlen erreichen, erreicht dann beim gleichen Strom aber auch weniger Moment. Seltene Erden werden auch nicht gebraucht.
Die Fremderregung hat aber 2 Nachteile:
- der Motor hat Bürsten für den Erregerstrom
- er verbraucht Strom zum Erregen, wo der permanent erregte Motor keinen braucht
Als Optimum würde ich mir einen Hybrid aus beiden vorstellen....leicht permanent erregt, jedoch lässt sich das Feld per Fremderregung verstärken.
meikel66 hat geschrieben:In der Anfangsphase der E-Mobilität wurden auch wirklich Motoren mit Kohlenbürsten eingesetzt.
Der Zoe hat auch wieder Bürsten.
meikel66 hat geschrieben:Ein Drehstrommotor dreht bei einer Frequenz von 50 Hz (Netzfrequenz) zwischen 2.800 bis 3.000 Umdrehungen pro Minute (Polpaarzahl = 1).
Das wäre dann asynchron mit dem Schlupf je nach Last.
meikel66 hat geschrieben:Wenn ich derartige Motoren (Reihenschluss-, Nebenschluss- oder Doppelschlussmotoren) einsetze, dann kann ich ihn auch gleich mit Gleichspannung betreiben.
So kannst Du den Synchronmotor auch sehen. Nur das der Kommutator halt elektrisch ausgeführt ist.
Und die Bauform ist halt anders herum. Beim alten Gleichstrommotor drehten sich die Spulen, beim Synchronmotor drehen sich die Magnete. Dadurch braucht man halt bei perment erregten Motoren keine Bürsten, weil das Drehfeld vom Umrichter kommt.
meikel66 hat geschrieben: In diesem Fall reduzieren sich die Ummagnetisierungsverluste erheblich.
Nein, die Spulen müssen ja in jedem Fall ständig ummagnetisiert werden. Das war auch beim mechanisch kommutierten Gleichstrommotor so.
meikel66 hat geschrieben:Und ich könnte die Drehzahl relativ einfach über die Spannung regulieren.
So einfach ist es dann doch nicht. Die Drehzahländerung hängt vom Verhältnis zwischen Fahrwiderstand und Motormoment ab. Das Motormoment ist proportional zum Strom. Der Strom ist proportional zur Differenz aus eingespeister und induzierter Spannung und die induzierte Spannung ist (beim permanent erregten Synchronmotor, der heute dominiert) proportional zur Geschwindigkeit.
Es bietet sich aber an, mit dem "Gas"pedal die Spannung zu verknüpfen. Die Raddrehzahl beim aufgebockten Wagen ist dann proportional zum Pedal. Und in der Realität ist die Drehzahl der Last entsprechend geringer.
Sprich bei Halbstrom fahre ich in der Ebene schneller als bergauf.
Alex1 hat geschrieben:Was ich meinte, war, dass man ja die Normdrehzahl auch auf Tempo 135 hätte legen können. Aber dann wäre wohl der Motor größer und teurer geworden.
Nicht unbedingt. Aber das würde dann bedeuten, dass Du für das gleiche Moment mehr Strom bräuchtest und höhere Verluste hättest. Du würdest den besseren Wirkungsgrad bei höheren Geschwindigkeiten dann mit einem schlechteren bei niedrigeren Geschwindigkeiten bezahlen. Und beim Zoe ist man wohl davon ausgegangen, dass der meist in der Stadt oder auf der Bundesstraße bis 96km/h (da soll er wohl drüber einknicken) eingesetzt wird.
Es ist halt das Abwägen zwischen verschiedenen Übeln.
Alex1 hat geschrieben:Ich meinte natürlich (und das weißt Du ja auch genau) ein Schaltgetriebe.
Das wäre halt wieder unkomfortabel manuell zu schalten oder mit mehr Aufwand automatisch. Da erschien den Herstellern die feste Übersetzung wohl als besser.
Alex1 hat geschrieben:Hat eigentlich außer dem Stromos noch ein eAuto ein Schaltgetriebe?
Der Tesla Roadster sollte eins bekommen. Sie sind aber an der notwendigen Haktbarkeit gescheitert und haben deswegen dann eine feste Übersetzung genommen.
Die Brammo Empulse hat ein Schaltgetriebe mit ...glaube es waren 6 Gänge. Wird wohl von einem Verbrenner entliehen sein. Auch wenn schalten ein Vorteil ist, bräuchte man nicht gleich 6 Gänge.
meikel66 hat geschrieben:
Welche Wechselintervalle gibt Renault denn für den Wechsel der Schleifkohlen vor?
Glaube gar keine. Sollen halten. Aber ist im Dialogys beschrieben wie man die wechselt.
meikel66 hat geschrieben:Aber wenn jemand weiß, wie die Drehzahlregelung via Feldschwächung funktionieren soll, dann bin ich ganz Ohr ...
Das hat damt überhaupt nichts zu tun.
meikel66 hat geschrieben:Eine Drehzahlregelung eines Synchronmotors ist nur über die Frequenz möglich.
Nochmal - verwechsele nicht Ursache und Wirkung. Die Steuergröße ist hier die Spannung und das Erregerfeld folgt nur stumpf der Rotorlage.
Gerade keine Lust auf GE.
Geht Radfahren, ist schöner.