Lichtmaschine raus, Eigenbau rein

Servus,
Photovoltaik würde wohl ausreichen um die Batterie zu laden, leider kann man bei 50W mit ca. 100-150€ Kosten rechnen. Wenn man biegsame Zellen will, damit man diese flächig auf dem Dach aufkleben kann, sinds dann ca. 200€.
Das ist mir zu viel, da ich mind. 400W benötige.

anstatt des Riemenspanners könnte man auch eine Seilzugbetätigte normale Kupplung verwenden. Die einfachste Variante wäre eine Federkraftkupplung, wie es auch im Getriebe der Fall ist.
Könnte man sich auch recht simpel selbst fertigen.
Schöner wärs aber, wenn man garnix hin und herschalten müsste.
Die Leerlaufverluste des Synchrongenerators waren überraschend niedrig, weshalb ich diesen bei voller Batterie einfach via Relais trennen würde. Man hat zwar so noch die Verluste vom Riemen dazu, aber eine Kupplung unten an der Kurbelwelle zu realisieren wird eh schwierig..

Was mir eher vorschwebt: Eine Variomatik zu verbauen. Leider liegt deren Wirkungsgrad auch wieder bei ca. 80-85% im Vergleich zu 95-99% eines Zahnriemens.. Ach meno ^^

Und wenn du den Generator per Fliehkraftkupplung anflanscht?
Kostet nicht viel, geht automatisch und schaltet sich bei hohem Wirkungsgrad dazu.
Dann noch einen gaanz kleinen Generator dauerhaft dazu, um Stop&Go Situationen abzudecken und fertig is die Geschichte ^^

Die Idee ist eigentlich ziemlich gut!
Man könnte z.B. die Einheit von ner Motorsäge hernehmen, die Glocke aus Alu selbst fertigen und den Motor anflanschen. So könnte man auch gleich einen Kühlkörper für die Lima realisieren.
Einfacher wäre aber ein elektrisches Trennen des Generators bei niedrigen Geschwindigkeiten. Die Leerlaufverluste bewegen sich im einstelligen Wattbereich.

Was mich am meisten stört, ist eigentlich, das man die Leistung von der Kurbelwelle nimmt. So "nuckelt" man auch im Leerlauf, bei grottigem Wirkungsgrad, am Tank.
Abgas, Kühlwasser, sogar Luft (Windrad ) oder vom Rad wäre besser.
Nur ist das etwas schwerer zu realisieren..

Ich glaube ich komm um eine mehr oder minder intelligente Laderegelung nich herum.
Man beschleunigt ca. im Verhältnis von 1 zu 4 (so wars vorher). Also 10sek beschleunigen, 40sek rollen lassen (Autobahn). Somit müssen diese 10sek reichen um den Wagen mit Strom zu versorgen. Nur braucht es dann halt ca. 4mal so viel Strom, wie wenn die Lima "durchläuft", zudem wird die Belastung auf die Batterie extrem erhöht.
Man könnte es aber dennoch so machen, das nur geladen wird wenn:
-gebremst wird
-das Gaspedal betätigt wird
-Drehzahl über 1500 liegt
-Ladezustund unter 30%
So dürfte man die meisten ineffizienten Ladephasen umgehen.
Ist recht einfach diskret mit OR-Logik und ein paar Sensoren realisierbar.

Oh man, ich bau gleich Pedale ein und lass den Mitfahrer strampeln ^^ Sind ja schonmal ca. 200W bei uns :P

PS. so viel Strom brauchts ja eh nicht.. Die original-Lima kam auf 55A max, die vom AAU auf 45A Max. Das heist das sie bei leicht erhöhter Leerlaufdrehzahl iwas um die 20A liefert. Das heist wiederrum, das meine winz-Lima mit ihren ca. 30-40A ausreichend potent ist.

Gruß,
Patrick

Zitat:

Ladezustund über 30%

Also ich weiß nicht, ob es eine so gute Idee ist, im Leerlauf den Generator abzukoppeln. Wenn der Benzinmotor im Leerlauf zwar einen sehr schlechten Wirkungsgrad hat, dann steigt er aber mit zunehmender Belastung. Man müsste mal schauen, wie viel der Benzinmotor tatsächlich mehr verbraucht, wenn man ihn mit sagen wir mal 500Watt im Leerlauf belastet. Ich könnte mir vorstellen, dass das weiiiit weniger ist, als vom Leerlauf-Wirkungsgrad her zu erwarten wäre. Eine genaue Erklärung dafür könnte ich an einem Beispiel mit vereinfachten Grundannahmen liefern, aber das ist mir jetzt bisschen zu viel Schreiberei.

Durch die UMC1 kann ich genau sagen wieviel l/h sich der Motor grade gönnt.
So kann ich die Lima mal anschließen, mal abhängen und über deren Strom schauen wie "gut" oder schlecht der Gesamtwirkungsgrad grade ist

Der Wirkungsgrad wird durch die 500W von der Lima kaum steigen, da müsste er eher 5kW liefern.

Kannst du dann vielleicht mir zuliebe eine Messung machen wie viel sich der Motor im Leerlauf mit und ohne belastete Lima gönnt, wenn diese 500 Watt AUFNIMMT?

Kann ich machen.
Wird aber wohl noch ne ganze weile dauern

Servus,

was mir etwas unangenehm auffiel..
Bei 3000U/min kommt mein Synchrongenerator schon auf fast 250W Verlustleistung, wenn nichts dranhängt. Somit verbraucht er "Leer" so viel, das er den Wirkungsgradvorteil beim Laden wieder aufhebt. Nich gut.
Ich muss mal schauen wie es sich bei hohen Drehzahlen und Ladeströmen macht.
Ansonsten wäre die Idee mit einer Variomatik mit Kupplung wieder im Rennen

Eine weitere Idee... "einfach" den Rotor (der ja nur die Magneten aufnimmt), axial verschiebbar machen und so die Feldstärke mechanisch durch ein/ausrücken einzustellen.

...oder per Fliehkraftregler ein-/ausrücken.

Ein simples Modellbauservo an der Stelle wäre auch nicht so verkehrt, sehr variabel, einfacher und vermutlich deutlich billiger.

Denk ich auch.
Das ganze noch in ein kleines Gehäuse mit temperaturgeregeltem Lüfter verbaut (das vielleicht "zufälligerweise" so aussieht wie die alte Polo-Lima ) und fertig.
Dank Drehmaschine und etwas technischem Backgroundwissen sollte das kein großes Problem sein.
Dadurch sollten auch die Wirbelstromverluste bei höheren Drehzahlen sinken und ich kann den Gernator regeln wie eine fremderregte Maschine.
Wenn das wirklich funktioniert und es sicher läuft.. man wär das geil

So könnte man auch die Leerlaufverluste bis auf 0 senken. Wenn man die Steuerung z.B. via PIC realisiert, könnte man immer den besten Wirkungsgrad zur gegebenen Situation "anfahren".

Zitat:

Bei 3000U/min kommt mein Synchrongenerator schon auf fast 250W Verlustleistung, wenn nichts dranhängt.

Servus,

wenn der Ingenör rechnet...
Ich hab natürlich vergessen die Hebellänge einzurechnen!

Also nochmal von vorn..
3000U/min -> 83g auf der Wage bei einem Hebel von 15cm
P=M*w=0,15m*0,83N*2*Pi*(3000/60)s^1 = 40Watt
Das klingt doch schon deutlich entspannter... Trotzdem nennenswert.
Das Bremsmoment scheint unabhängig von der Drehzahl zu sein. Das heist die Verluste steigen recht linear an.

Haben wir wieder das Drehzahlproblem. Der Motor ist eigentlich für 22V @ 3000U/min gedacht. Wenn ich den so übersetze das ich bei niedrigen Drehzahlen schon etwas Saft rausbekomme, dreht er bei maximaler Motordrehzahl mit fröhlichen 10000U/min.. etwas viel wie ich finde. Das Lager sollte es mitmachen und auch der Rotor selbst.. Wiegt ja kaum 100g und ist nur 90mm im Durchmesser groß. Dennoch generiert er schlappe 150kg Zentriefugalkraft über den Umfang bei 10000U/min. Das sollte sich nicht zerlegen.. das gibt n großen "Bumm". Das Lager sollte 20000U/min vertragen.
Mit Feldabschwächung dürfte auch der Strom nicht ins unendliche steigen.

Gruß,
Patrick

So selten, wie du über 3000 UpM bist, könntest du auch einfach einen Fliehkraftregler rein machen, der dir den Generator trennt, wenn er schneller dreht.

Schmaleres Band, um das du dich kümmern musst (1k-3k) und die kurzzeitigen Überhöhungen sollte dein Akku leicht (sogar viel-leicht) puffern können

Naja, wie den Fliehkraftregler aufbauen das er die Magneten axial ausrückt?
Da wäre die Variomatik wohl sinnvoller, auch wenn das wieder ein paar % Wirkungsgrad kostet.

Und Bosch gibt an, das die neuen LImas über 70% Wirkungsgrad bringen.
Irgendwie scheinen sich die Teile aber nicht dran zu halten.. Oder gibts da Geheimtipps?

Nein, hab mich vllt. falsch ausgedrückt; eine Fliehkraftkupplung, die trennt, wenn du über 3000 kommst und darunter schließt.
Also dass der Generator halt nur bis max. "halber möglicher Drehzahl" mitläuft.

Dann kannst du deinen Generator auf dieses Drehzahlband zwischen Leerlauf und 3000 UpM auf µ_max auslegen und brauchst dich weder um zu niedrige noch zu hohe Drehzahlen zu sorgen

AChso, das man direkt auskoppelt.
Hm, das wäre ne Variante. Eine trennende Fliehkraftkupplung wird aber erheblich schwerer zu bewerkstelligen als eine verbindende, da die Kupplung ja bei maximaler Drehzahl nicht "explodieren" soll, aber da nicht sauber an der Glocke anliegt, sondern sich eben von dieser abheben muss. Da findet man auch im Netz irgendwie nix zu.
Eine normale Kupplung wäre mit wenigen € fertig. Einfach eine fertige Einheit von z.B. einer Kettensäge nutzen, Kupplungsglocke aus Alu dazu drehen und fertig.

Mal fix eine Kupplung selbstbauen ist schwer, da sie ausgewuchtet sein muss, man brauch die Beläge usw.

Also die Idee mit dem variablen Erregermagnetfeld (indem man den Anker ein und ausfährt zum Beispiel) finde ich von allen bisherigen Ideen am besten.

Wobei: Es gibt ja diese Messuhren, wie ich z.B. auch eine für die Getriebeausmessung habe. Deren Standfuß hat auch einen Dauermagneten, den man per Dreh an einem Hebel mechanisch abschalten kann. Vielleicht wäre eine Umsetzung dieses Prinzips das auch eine Lösung.

Servus,
Dauermagneten schaltet man nur einmal ab. Mit dem Hammer oder dem Lötbrenner
Kann mir höchstens "Gegenmagneten" vorstellen, die das Magnetfeld kompensieren (wie bei einigen Lautsprechern) oder das er einfach zu weit weg ist um noch nennenswert Magneteffekt zu bringen.

Aber Neodymmagneten zu kompensieren wenn man nicht in den Magnetspalt kommt, ist schwierig..
Das mechanische System sagt mir mehr zu.

Bei den Magnethaltern für Messuhren o.ä. befindet sich im inneren ein Zylindrischer Magnet, der quer zur Achse polarisiert ist und drehbar entlang der Zylinderrachse gelagert ist.
Durch drehen des Schalters "schließt" man das Magnetfeld über die zwei Gehäusehälften "kurz".
Das mit dem Ausrücken kommt dem ja schon nahe.

Und wenn du ein bisschen spielen magst:[Dieser Link ist nur für Mitglieder sichtbar

Servus,
ausrücken des Rotors, der ja nur aus dem Aluring mit seinen kleinen Neodymmagneten besteht, ist wohl das einfachste was ich machen kann.

Werde dieses Ziel erstmal verfolgen.
Die Steuerung könnte man per PIC machen. Hätte das ganze aber lieber analog und ausfallsicher. (Nach Drehzahl wird der Rotor verstellt, wenn der maximalstrom oder Temperatur überschritten wird, wird auch "ausgekoppelt". Sollte auch analog nicht schwer zu machen sein)

Der Generator ist auf jedenfall ziemlich gut für die mechanische Feldeinstellung geeignet!
Die Lager sind sehr groß und stabil, der Rotor ist einfach ausrückbar.

Problem hierbei: Bei verschieben des Rotors, wird ja auch die Riemenscheibe verschoben.
Das würde der Riemen selbst eher nicht so gern mitmachen.
Die einfachste Lösung dürfte sein, eine breite Riemenscheibe zu verwenden.
Also 10mm Riemen und 25mm Riemenscheibe. So kann ich diese bis zu 15mm axial bewegen, was ausreichen würde.

Wenn alles so funktioniert wie ich mir das Denke, würde ich den Generator vielleicht nochmal neu bewickeln lassen.
Würde Back-Draht verwenden. Diesen kann man durch erwärmen auf über 150°C verbacken, wodurch ein fester Verbund endsteht -> weniger Vibrationen, mechanisch erheblich langlebiger.
Zudem wird ein massiver Flachdraht anstatt der derzeit ca. 10 dünnen Runddrähte genommen(10 0,4mm Runddrähte kommen auf 1,25mm² und benötigen mindestens 2,5x1mm Bauraum. Ein Massiver Flachdraht würde 1,3x1mm benötigen. Somit könnte ich den Kupferanteil fast verdoppelt. Das führt zu erheblich größerer Ausgangsleistung, bei massiv gesenkten Verlusten )

Und damit das alles sauber funktioniert, muss ich schauen, wo ich am Wagen Strom sparen kann.. LED Beleuchtung wäre ja was feines, aber es sind ja nach wie vor die Stromfressenden, gern ausfallenden, 3000°C heißen Glühfäden vorgeschrieben :(

Gruß,
Patrick

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Der Riemen stellt die Kraftübertragung aber über die schrägen Flanken her, idealerweise liegt er mittig gar nicht auf. Somit fängt er dann an zu kippen und zu schlagen.
Ergo, wird dies auch nicht funktionieren!

Außer du baust auf einen rippenlosen Flachriemen um. (Gibt's das überhaupt noch?)

Servus,

ZAHNriemen (AT5 in 10mm Breite. Antriebsrad an KW 84Z, Abtriebsrad 44Z aber 25mm Breit)

Gibts eigentlich noch ein Update der LIMA? Mir ist das Thema heute wieder in den Sinn gekommen und ich dachte ich schau mal nach .

unser "Daniel Düsentrieb" hat viele interessant Projekte am laufen...
Da kommt das eine oder andere wohl zwangsläufig zu kurz...

So siehts aus. Der ganze Neuaufbau des Wagens, inkl. Karosse strahlen usw. braucht massig Zeit (die ich aufgrund meiner Selbstständigkeit nicht mehr so wirklich habe).
Habe mich derzeit mit dem optimieren einer fertigen Lima zufrieden gegeben (Umbau auf Flachriemen, Schottkydioden zum gleichrichten, mehrere Modelle verglichen um die optimale für die gewünschte Last zu ermitteln. Liege jetzt wenigstens bei ca. 60% Wirkungsgrad)

Wenn man bedenkt, dass Großgeneratoren in Kraftwerken um die wahnsinnige 99% Wirkungsgrad haben...

Welchen Wirkungsgrad haben normale unmodifizierte Limas der 90er Jahre denn so?

Um die 45%. Im Bestpunkt.
Im PKW Bereich war immer mehr als genug Energie vorhanden, da wurde nicht auf Effizienz geschaut.
Wie weiter oben schonmal berechnet:
Motorwirkungsgrad im Bestpunkt : 29% (jetzt 36% ) im Mittel aber kaum zweistellig
Wirkungsgrad der Lima: Im Mittel vielleicht 30%
Wirkungsgrad Lüftermotor keine 40% (Der jetzt verbaute Brushless hat nur noch 35W, macht aber mehr Luft als der alte Motor mit 240W Leistungsaufnahme!).
Heist im Endeffekt das man für 10W Lüfterleistung, entspricht in etwa einem supersilent 120mm PC Lüfter, 833W! chemische Energie aus dem Benzin benötigt. Was wiederrum ca. der vierfachen Dauerleistung eines erwachsenen gesunden Mannes entspricht. Man bedenke, ich fahre in einem Velomobil ohne Motor 65km/h... Mit 230W Antriebsleistung.

Wäre sicher ulkig wenn jeder Mensch "Nur" noch so viel Energie verbraten könnte, als hätte er zehn mal sich selbst. Also "nur" noch 2000W über 1h, 1000W über 12h. Die meisten Menschen würden wohl kaum noch übers Frühstück hinaus kommen.

die limas in modernen autos, sparen auf andere weise strom. Die werden so geregelt das sie bei beschleunigung etc nichts erzeugen und bei konstanter fahrweise in effizienten drehzahlbereichen etwas mehr und im schubbetrieb voll laden.
Zumindest in der Theorie