Segmentmotor, Linearmotor, Felgenmotor

Dieses Thema im Forum "E-Motoren" wurde erstellt von axel56, 17.01.10.

  1. axel56

    axel56

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    Hallo,

    ich möchte hier eine Idee für einen Segmentmotor zur Diskussion stellen.
    Ich habe keine Bilder, aber die Idee wäre einfach.
    Ein Segmentmotor ist ein kreisförmig aufgerollter Linearmotor. Für ein Fahrrad bedeutete das, auf der Felge wären Permanentmagnete montiert und die elektrischen Wicklungen lägen möglichst dicht rechts und links an der Felge, sozusagen wie eine überdimensionale Felgenbremse.
    Vorteil: keine bewegten Teile, grosses Drehmoment, Drehzahlen im nützlichen Bereich ohne Getriebe.
    Nachteile: ?, vielleicht Gewicht ?

    Grüsse
    Axel56
     
  2. Alv

    Alv

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Keine Standardfelge mehr, für jeden Raddurchmesser eine spezielle Magnetfelge.
    Die Felge darf keinen "Seitenschlag" haben.
    Es können keine normalen Felgenbremsen verwendet werden.
    Kein Freilauf.

    Ansonsten eine gute Idee, ein solcher Motor an Hinterrad ließe sich mit jeder beliebigen Nabenschaltung kombinieren.
     
  3. axel56

    axel56

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    AW: Segmentmotor für Pedelec


    Das mit der Magnetfelge für jeden Durchmesser stimmt.
    Der Seitenschlag ist vielleicht lösbar, wenn man den Stator mit leichtem, sehr leichtem Druck (wegen der Reibung), federnd "andrückt".
    Felgenbremsen gehen nicht, klar.Oder vielleicht doch ? Man könnte ja den Magnetring innerhalb, also mit kleinerem Durchmesser als die Felge einbauen? Sähe dann so ähnlich aus wie beim Cybien-Velo. Wurde hier ja auch schon diskutiert.
    Das mit dem Freilauf ginge vielleicht, wenn man den Stator von der Felge "wegklappbar" oder ähnlich gestaltete.

    Axel56
     
  4. AW: Segmentmotor für Pedelec

    Hallo axel 56,

    hier spricht fast alles gegen so einen/diesen "Motor".

    Nicht nur das Gewicht und eine immer optimal laufende Felge.
    Gut das mit dem Abstand an der Felge könnte man in den Griff bekommen und vorausregeln.
    Über Spulen, deren Verschaltung, Magnete usw. wollen wir besser gar nicht nachdenken.
    Aber das Gewicht sitzt aussen und ist zu beschleunigende Masse, dass wird keiner so richtig wollen.

    Von einer kostengünstige Fertigung darf man hier auch träumen.

    grosserschnurz
     
    Zuletzt bearbeitet: 17.01.10
  5. schwaabbel

    schwaabbel

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Ich finde die Nabenmotoren schon grotten schlecht, das muss so ein Motor noch mehr Überzeugungsarbeit leisten.
    Vom Gewicht mal ganz abgesehen, sehe ich da keine vernünftige Lösung um dann an Leistung in jedem Drehzahlbereich zu kommen.
    Gruß Frank
     
  6. Christian

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Eher ein überdimensionaler Schrottsammler ;), wenn Du die Magnete nicht komplett kapselst (was sehr schwierig werden dürfte).

    Außerdem: Hohes Trägheitsmoment, schlechte Ausnutzung (nur ein kleiner Teil des Motors liefert Drehmoment).

    Gruß,

    Christian
     
  7. RaoulDuke

    RaoulDuke

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Denke auch, das die Felge sich in kürzester Zeit mit magnetischem Dreck zusetzt. Man kann auch eine normale Alufelge als Rotor in einem Asynchronmotor benutzen, ich habe aber keine Ahnung ob da jemals ein brauchbares Drehmoment rauskommt.
     
  8. Broadcasttechniker

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Die Idee ist richtig gut.
    Warum sollte da kein Moment zusammenkommen?
    Allerdings wird man wohl um flussbündelnde Eiseneinlagen nicht drum herum kommen.
    Ohne Magnete wird weder Schrott gesammelt, noch gibt es Leerlaufverluste.
    Der Wirkungsgrad wird allerdings etwas geringer, da zu den Spulen- noch die Rotorverluste dazukommen.

    Wenn man eisenloser Kurzstator Asynchronmotor googelt, landet man fast immer bei Patenten, Fachbüchern oder sonstigen theoretischen Betrachtungen.
    Habe aber noch nicht sooviel gesucht.
     
  9. Europa81

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Hallo Axel,

    seit Lektuere dieses Artikels habe ich auch diese Idee im Kopf. Drehmoment muesste enorm sein. Probleme wird es wohl geben mit der Stabilitaet der Felge. Ferne denke ich, dass die Magneten selbst von der Strasse alles moegliche aufsammeln und natuerlich das Gewicht der unbenutzten Magnete. Aber auf jeden Fall ueberlegenswert als Experiment.

    Neulich erst ein Rad gesehen, da waren 2 oder 4 Magnete an den Speichen befestigt und am Rahmen Abnehmerspulen die dann direkt an der Stelle ein Ruecklicht betrieben haben. Das Prinzip umkehren und Du hast einen Motor und eine solide Reku-Bremse.
     
  10. schwaabbel

    schwaabbel

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Bei 5x10x3mm Neodym Magneten kommen ich schon fast auf 1Kilogramm Magnete bei einem 26 Zoll Rad, und einer Magnetabdeckung von 80%
    Die Magnete wollen Spulen haben, das sind dann grob überschlagen 3-4kg kupfer , die dann immer noch keinen geblechten Eisenkern haben, keine Halter und keine Kabel.
    So ein Hinterrad dürfte dann ab 10kg aufwärts, Realität werden.

    Dann besser die Felge schwimmend Lagern, ähnlich der Magnetschwebebahn, und nur die Stahl-Felge, wegen dem Rückschluss, drehen lassen, alles andere steht, und kann so direkt Aufgaben vom Rahmen übernehmen.
    Gruß Frank
     
  11. Trockenschwimmer

    Trockenschwimmer

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Hallo Kollegen,

    Den permanentmagneterregten Felgen Synchronmotor haben wir hier doch schon mal diskutiert, wenn ich mich nicht irre. Ein totales KO Kriterium ist fuer mich die Schrottsammlerwirkung. Da wird schnell eine Schraube, Nagel oder wasweissich in den -moeglichst schmalen- Luftspalt befoerdert...

    Die Felgen Asynchronmaschine ist eine Super Idee! Wer bauts?

    Leicht OT aber passend zur Felgen-ASM: Hat schon mal jemand ueber eine Felgenwirbelstrombremse nachgedacht? Fuer die Bremsgrundlast auf langen Passabfahrten durchaus interessant weil verschleissfrei.


    Gruss
    Roland
     
  12. Christian

    Christian Team

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    ... was dann problemlos eine Verdoppelung der Verluste bedeuten kann.

    Dazu kommt, dass die Felderregung ebenfalls über die Wicklung erfolgen muss (bei Permanentmagneten gibt's das "gratis"). Da der wirksame Luftspalt sehr groß ist (mechanischer Luftspalt plus Felgenwanddicke), wird dieser Strom eine nennenswerte Größe erreichen und so die Verluste weiter erhöhen.

    Asynchronmaschinen haben gegenüber Synchronmaschinen den Vorteil, dass sie ohne Umrichter am Netz betrieben werden können (spielt hier keine Rolle), dass sie robuster sind (spielt hier auch keinen Rolle, da Sonderbauform mit unbekannten Eigenschaften) und dass sie preiswerter sind (trifft hier nicht zu). Insbesondere bei kleinen Maschinen gilt dafür im Gegenzug: Standard-ASM sind gegenüber Standard-SM geringer ausgenutzt (bauen also größer/schwerer) und haben den deutlich schlechteren Wirkungsgrad.

    Gruß,

    Christian
     
  13. axel56

    axel56

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Hallo alle,

    bin positiv überrascht über die vielen Antworten zu Segmentmotor.
    Auf dieser Seite www.parkem.ch kann man ein Segmentmotorkit finden unter home>Produkte>Direktantriebstechnik und eine PDF Datei, man beachte die Seite 7 darauf.

    Gewicht ist vielleicht das Hauptgegenargument. Die Firma preist ja ihren Antrieb für sein geringes Gewicht, aber genaue Angaben fehlen.

    Schrottfänger ? Glaube ich nicht. Wenn der Rotor etwas kleiner ist, kommt er weg vom Boden.

    Ob das ganze realisierbar ist bleibt dahingestellt. Aber ich bin beeindruckt von dem massiven Fachwissen, das hier vorhanden ist.
     
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 18.01.10
  14. axel56

    axel56

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Hallo Europa81,

    danke für den interessanten Link

    Axel56
     
  15. RaoulDuke

    RaoulDuke

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Ich bin früher öfter mit Modellautos in einer relativ sauberen Lagerhalle gefahren. Du glaubst gar nicht, wieviel Schrott seinen Weg durch das Chassis in den Motor gefunden hat.
     
  16. HorstG

    HorstG

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    A propos Cybien-Velo, da darf ich mal zitieren und übersetzen:


    Die Motoren: 2 Gleichstrommotoren liefern zusammen eine Leistung von 250W (das Maximum , das in der EG erlaubt ist) mit einem Eingriff auf das Hinterrad per Reibrollen. Achtung, das ist verschieden von der rauhen Reibrolle beim Velo Solex. Diese hier sind aus Metall und treiben das Rad mittels einer Krone aus Gummi an, die über die Bremsfläche der Felge hinausgeht. Sehr guter Wirkungsgrad. Totale Stille.

    Hat also nichts mit Linearmotor zu tun.

    Gruß

    Horst
     
  17. Nader

    Nader

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    also ich könnte mir das komplette Laufrad als ein lagerloser Segmentmotor vorstellen. Das Laufrad müsste dann komplett verkleidet sein, man hätte damit wahrscheinlich enorm viel Drehmoment produzieren können.


    wie dieser hier:
     

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  18. labella-baron

    labella-baron

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Die armen Spulen bei einem Schagloch ! :rolleyes:
    Wo hast du denn das Foto her?
     
  19. didi28

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    AW: Segmentmotor für Pedelec

    Hallo Horst,

    gute Uebersetzung, danke :). Ich habe auch nicht gemeint, dass der Antrieb beim Cybien etwas mit Linearmotor zu tun hat. Ich erwähnte das nur, weil beim Cybien auch eine Art zusätzliche "Felge" für den Antrieb montiert ist. Ausserdem ist der Angriffspunkt für die Motoren in etwa gleich. Ich finde übrigens das Cybien faszinierend und würde es gerne mal ausprobieren.

    Gruss Axel
     


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