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Thema: Gleichstrommotor - Batterie - Bewegungsenergie

  1. #1
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    Gleichstrommotor - Batterie - Bewegungsenergie

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    Hallo liebe Roboterfreaks!

    Hier ist meine Frage:
    Ich möchte folgende Vorrichtung mithilfe eines Gleichstrommotors bewegen. Nun meine Fragen:
    1.) Wieviel Kraft ist nötig um mein Gefährt in Bewegung zu setzen / halten? (Höchstgeschwindigkeit sollte bei etwa 10km/h liegen)
    2.) Wieviele Autobatterien müsste ich ungefähr bei einem derart starken Motor in Serie schalten, falls man einen derart starken Motor überhaupt mit Autobatterien betreiben kann? (Mit einem Trafo und nur einer Autobatterie ist dies wahrscheinlich nicht umsetzbar - vor allem auch weil die Spannung der Batterie nicht unter 10V sinken darf, da sie sonst beschädigt wird)

    Ich habe folgende Überlegungen bisher angestellt. Bitte lacht mich nicht aus falls sich meine Überlegungen als komplett lächerlich herausstellen sollten, was sie wahrscheinlich tun werden.

    Ich habe erstmal die Gewichtskraft ausgerechnet. Diese beträgt ca. 2000N.
    F=mg => F=200kg*9.81N/kg = 1962N ~ 2000N

    Das müsste die Energie sein die nötig ist um das Gefährt in Bewegung zu halten.
    E.kin= 1/2*m*(v^2) = 1/2*200kg*(2.78m/s)^2 = 772,84N

    Hier nochmal eine Skizze meines Problems:



    Ich bin dankbar für alle die sich mein Problem durchgelesen haben, noch dankbarer bin ich für jegliche Antworten.
    Danke!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Suche einmal nach BLCD Motore die bekommst Du in belieben Leistungs Klassen. Solche Motoren werden auch in E-Autos eingesetzt.

    http://www.dmg-movement.de/


    Gruß Richard

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    schonmal danke für deine schnelle antwort.
    die frage ist ob das reicht: Drehmoment bei 36V ca 35 Nm
    ich denke der motor braucht mehr power.
    trotzdem danke für deinen link. vielleicht irre ich mich auch und diese kraft würde ausreichen, ich denke aber nicht.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von Kieselstein
    schonmal danke für deine schnelle antwort.
    die frage ist ob das reicht: Drehmoment bei 36V ca 35 Nm
    ich denke der motor braucht mehr power.
    trotzdem danke für deinen link. vielleicht irre ich mich auch und diese kraft würde ausreichen, ich denke aber nicht.
    Das war auch eher als Beispiel gedacht außerdem haben die dort mehrere Motoren teilweise sogar inklusive Reifen wenn Du unter Motore nach siehst. Die auf der ersten Seite sind E-Motoren für Fahrträder.

    Bei HTTP://nanotec.de bekommst Du alle leistungs- Klassen und passende Treiber.

    Gruß Richard

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Das müsste die Energie sein die nötig ist um das Gefährt in Bewegung zu halten.
    E.kin= 1/2*m*(v^2) = 1/2*200kg*(2.78m/s)^2 = 772,84N
    Die Berechnung ist nicht richtig. Die 772,84 Joule (nicht Newton) ist die kinetische Energie des bewegten Gefährts, das wäre die Mindestenergie die notwendig ist, um vom Stillstand auf diese Geschwindigkeit zu kommen. In der Praxis kommen Verluste dazu, die diese Formel nicht erfasst. Die Energie, das Gefährt in Bewegung zu halten ist bei diesem Ansatz Null, das zeigt deutlich, das der praktische Wert dieses Rechenansatzes beschränkt ist.

    Ein etwas praxisgerechterer Rechenansatz ist hier aufgezeigt. Dabei wird der Fahrwiderstand in einzelne Komponenten aufgeteilt, den Luftwiderstand, den Rollwiderstand, den Steigungswiderstand (nur zu berücksichtigen wenn Du Steigungen hast) und den Beschleunigungswiderstand (abhängig von der größtmöglichen Beschleunigung, die Du erreichen willst). Die Ergebnisse der einzelnen angegebenen Formeln ergeben Kräfte (F) in Newton (N), mit denen man dann das Antriebsmoment, Antriebsleistung und Energieverbrauch rechnen kann.
    Am schwierigsten zu erfassen ist der Rollwiderstand, weil man den Rollwiderstandskoeffizient nicht weiss. Der hängt stark von den Rädern und vom Untergrund ab. Auf dem Acker geht es eben schwerer zu fahren als auf einer geteerten Fahrbahn, auf dem Acker geht es mit breiten Reifen noch am leichtesten weil man damit nicht soviel einsinkt (siehe landwirtschaftliche Fahrzeuge), auf der geteerten Fahrbahn mit schmalen Reifen (siehe Rennrad).

    Dazu muss man im Zweifelsfall Vorversuche um den Rollwiderstandskoeffizient zu ermitteln, den Rest kann man dann rechnen.

    Zum Luftwiderstand: bei 10 km/h wäre der sicher zu vernachlässigen, wenn Du aber ein großes Gefährt im Sturm bewegen willst, muss man sich da auch seine Gedanken machen. Auch der Luftwiderstandsbeiwert Cw ist nur durch Versuche oder Schätzungen zu ermitteln (es gibt aber in einschlägiger Literatur Anhaltswerte).

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    eieiei das ist ja alles komplizierter als ich gedacht habe.

    danke ranke für deinen ausführlichen beitrag der hat mir wirklich geholfen.
    ich denke ich werde mein projekt wieder ins wasser fallen lassen, vor allem weil ich auch niemals die kosten (motor + batterien) dafür tragen könnte.

    danke für alle beiträge!
    *closed*

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