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andreas.k
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Es ist eine reine Abschätzung, immerhin besser als nichts.Woher soll der Pre-Controller wissen, ob die Energie im Motor hauptsächlich für die Motorerwärmung oder für den mechanischen Vortrieb verwendet wurde?
Sinn der ganzen Sache ist es ja, den Motor so schnell wie möglich auf Drehzahl zu bekommen, also das Fahrrad zu beschleunigen. Der kritische Punkt ist etwa im Bereich der halben Nenndrehzahl erreicht. Bei mir wären das ca. 10km/h, bei üblichen Motoren vielleicht 15km/h. Also sollte man versuchen, durch kurzzeitigen sehr hohen Motorstrom in der Beschleunigungsphase aus den niedrigen Drehzahlen herauszukommen. Das geht natürlich schlecht mit einer "thermischen Drosselung" in diesem Bereich. Besser also für zwei Sekunden richtig Strom durch den Motor schicken, um Drehmoment zu erzeugen. In zwei Sekunden kommt man aus dem Stand schon in die Nähe der Motor-Höchstgeschwindigkeit. Für diese zwei Sekunden kann die Motorwicklung die hohe Leistung aufnehmen, wenn sie nicht vorher schon stark aufgeheizt war.
Um Überhitzung weitgehend zu verhindern, sollte man nach jedem Boost eine längere Zwangswartephase einrichten, während der der Boost deaktiviert bleibt. Hier tritt dann "nur" die bisher gewohnte thermische Belastung auf, die durch die thermische Drosselung bei niedrigen Drehzahlen begrenzt wird. Die Standard-Einstellung hier ist ja glaube ich 150 Watt. Das sollte ein Motor als Wärme abführen können, ohne zu überhitzen. In dieser Betriebsart kann ich dann aber gut anhand des Leistungsintegrals der jüngsten Vergangenheit die thermische Belastung abschätzen, egal, ob ein Boost genutzt wurde oder nicht. Ggf. könnte ich so zwei oder sogar mehr kurze Boosts schnell hintereinander aktivieren, während ich sonst eine Minute warten müsste.
Am Ende wird es eine Einstellungssache sein und ein Kompromiss zwischen kurzzeitigem Boost-Strom und Dauer-max-Strom im gedrosselten Anfahrbereich (den man dann aber kaum noch braucht). Und natürlich eine Frage der Wahl der Boost-Zeit und der Erholungszeit.
Bei meinem Scheibenläufer heizt sich die Wicklung viel schneller auf, kühlt aber danach auch wieder schneller ab. Andere Motoren sind thermisch träger, können länger Überstrom aufnehmen, brauchen danach aber eine deutlich längere Pause.
Die alten Motor-Anlaufrelais haben nicht anders gearbeitet. Man hat den Motorstrom über einen Heizwiderstand geleitet, der einen Bimetallschalter mit passend zum Motor bemessener thermischer Kapazität aufheizt (also eine Nachbildung des thermischen Verhaltens des Motors). Das war letztlich die gleiche Abschätzung und es hat jahrzehntelang klaglos funktioniert.
Dort hat man es mit Asynchron-Drehstrommotoren zu tun, also Motoren mit Kippmoment, die sich unterhalb der Kippdrehzahl unter kritischer Last selbständig verlangsamen und in den thermisch katastrophalen Betriebsbereich manövrieren.
Bei Gleichstrommotoren haben wir immerhin noch den unschätzbaren Vorteil, daß das Drehmoment bei konstanter Strombeaufschlagung mit sinkender Drehzahl steigt und den höchsten Wert im Stillstand hat. Beste Voraussetzungen also. Man muß nur aufpassen, daß der Gleichstrommotor nicht im unteren Drehzahlbereich verharrt, also für ausreichende und möglichst rasche Beschleunigung sorgen, um die thermische Belastung unterm Strich zu minimieren.
Das einzige, was die mögliche Beschleunigung einschränkt, ist die maximal erlaubte Stromdichte im Wicklungsdraht und die Drehmomentfestigkeit der Getriebebestandteile. Und da wird man überlegen müssen, wieviel die üblichen Kunststoffzahnräder aushalten können. Gefühlsmäßig würde ich sagen, daß da 500 bis 700 Watt möglich sein müssten. Das bedeutet auf jeden Fall deutlich mehr Drehmoment beim Anfahren, als mit den 150 Watt im thermisch gedrosselten Betrieb. Bringt ja dann auch erheblichen Fahrspaß mit sich.