Geschwindigkeit und Untersetzung/Übersetzung

Der selbst balancierende einachsige Elektro-Roller

Postby harihari » Tue Jan 24, 2012 12:00 am

Hallo!

Ich brauch mal Eure Hilfe bei einer Berechnung. Bin grad an der Grundkonzeption eines Wheelie und mache eine Überschlagskalkulation. Dabei ist es natürlich auch notwendig einige Dinge auszulegen damit ich nicht komplett daneben liege.

ALs Antwort von der Bezugsquelle des Controller-Kits habe ich unter anderem folgendes erhalten:

>> ... das Gesamte Übersetzungsverhältnis (Räder/Getriebe)
>> sollte bei Motor-Nenndrehzahl im Bereich 14 km/h liegen.

Ich rechne mal lauf vor - wer den Fehler findet darf ihn NICHT behalten

o) Nenndrehzahl des Getriebemotors lt. Kit: 450 rpm
o) Drehzahl belastet lt. Datenblatt Motor 375 rpm
o) Über-/Untersetzung 1:1 weil direkt an Rad geflanscht
o) Abrollumfang 16" Rad ca. 1,27m
o) 375 rpm = 6,25 Umdr./s
o) *1,27m = 7,9375 m/s
o) *3,6 = 28,6 km/h

Wenn ich das ganze mit Leerlaufdrehzahl rechne dann komme ich gar auf 34 km/h.

Ich will das ganze ohne Getriebemotor mit Kette lösen - da hab ich dann vorher noch einen Rechenschritt der Untersetzung wo ich weiß dass der Teil der Kalkulation passen würde.

Aber beim Rest bin ich nun total verunsichert.

Bitte um Unterstützung.
Hari
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Postby kritias » Tue Jan 24, 2012 12:00 am

Deine Rechnung ist schon richtig. Die Sache hat aber einen Haken: Wenn du bei 28,6km/h angekommen bist, muss dein Apparat immer noch balancieren. Jetzt kann er aber nicht nochmals beschleunigen. Dein Gesicht wird sich also mit 28,6km/h der Strasse nähern. Habe ich schon ausprobiert. Ist nicht schön.
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Postby harihari » Tue Jan 24, 2012 12:00 am

Erstens will ich gar keine 28 fahren weil die Kids das Ding auch nutzen werden - und dann wären die auch so schnell.

Aber es ist doch egal wo die mechanische Endgeschwindigkeit liegt - irgendwann bin ich ja immer an der Grenze mit Deinem beschriebenen Problem, oder?

lg hari
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Postby thomas scherer » Tue Jan 24, 2012 12:00 am

Kritias liegt schon richtig: Die Übersetzung sollte so gewählt werden, dass bei der geplanten Höchstgeschwindigkeit maximal 2/3 der Nenndrehzahl erreicht wird, damit da noch genug Drehmoment zum Balancieren da ist.
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Postby harihari » Wed Jan 25, 2012 12:00 am

Guten Morgen!

Ich fürchte jetzt überfordert Ihr meinen Intellekt. Ich nehm den fertigen Controller zzaag3 - das ist meine Basis.

Für die obige Rechnung habe ich die Spezifikationen für die Kit-Komponten des zzaag herangezogen. Damit komme ich mit der Nenndrehzahl (belastet = 375), 16" Räder und Direktantrieb auf 28 kmh. Seine Empfehlung aber ist, die Mechanik so auzulegen, dass bei Nenndrehzahl 14 kmh realisiert werden. D.h., eigentlich müsste hier noch mit Faktor 2 untersetzt werden. Eine derartige Untersetzung kann ich dem Bausatz nicht entnehmen.

Das ich in meinem ALter nochmal aufgeklärt werden muß hätte ich auch nicht gedacht

lg hari
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Postby dalotel » Wed Jan 25, 2012 12:00 am

Ich übersetzte das mal einfach:
Wenn du Motor/Getriebe auf eine max Geschwindigkeit von 28km/h auslegst, kannst du damit aber nur max. 2/3, also rund 20km/h schnell fahren.
Das ist so damit noch genug Regelreserve als Gegekopplung fürs vorne überkippen vorhanden ist.


Gruß,
Markus
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Postby harihari » Wed Jan 25, 2012 12:00 am

Ahh!

Dann ist die Anweisung des Kollegen von funcomponents
>> ... das Gesamte Übersetzungsverhältnis (Räder/Getriebe)
>> sollte bei Motor-Nenndrehzahl im Bereich 14 km/h liegen.
mißverständlich.

Deine Erklärung ist mir logisch, aber jemehr ich über die Empfhelung mit den 14kmh nachdenke umsoweniger verstehe ich diese unter der Annahme dass die von mir in der Musterberechnung genannten Werte jene sind wie sie im Gesamtkit vorkommen.

lg hari
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Postby solarxt » Wed Jan 25, 2012 12:00 am

harihariSeine Empfehlung aber ist, die Mechanik so auzulegen, dass bei Nenndrehzahl 14 kmh realisiert werden.
lg hari

Man bedenke dass bei dem Wunschtempo (14Km/h) und gleichzeitig Nenndrehzahl vom Motor keine Balanzierung mehr möglich ist.
In deinem Fall müsstest du die Übersetzung so wählen dass bei Nenndrehzahl etwa 20Km/h erreicht werden.
Die max. (14Km/h) können dann nur Softwareseitig begrenzt werden. Eine mechanische Abregelung ist nicht möglich!
Nur so hat die PWM noch eine Chance kurzzeitig auf 100% hochzuregeln um bei 14Km/h nicht nach vorne zu kippen.
Je weiter man nach oben von der 2/3 Regel abweicht desto mehr Drehmoment verschenkt man im unteren Bereich.

Grüße
SolarXT
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Postby harihari » Wed Jan 25, 2012 12:00 am

Das ist nun der Widerspruch den ich im zzaag3 Konzept noch nicht verstehe. Ich werd mir mal die elektor-Artikel runterladen um zu sehen ob das die Sache etwas klarer macht.

Noch ist alles etwas neblig für mich - zumal ich auf die Regelung keinen Eingriff haben werde - weil ich die fertig zukaufen will.

Deswegen ist es mir wichtig die Dinge im Vorfeld korrekt zu verstehen um zu einer sauberen Auslegung der restlichen Komponten zu kommen. Ich will nicht beim ersten Start feststellen müssen dass ein Teil der Komponenten Schrott ist wegen falscher Auslegung. Hat ja auch alles irgendwo Einfluß auf das Rahmendesign.

Eure Argumente sind vollkomen logisch und klar für mich - die Regelreserve hatte ich auch schon an anderen Stellen erwähnt gefunden.

Wenn ich die Mechanik nun auf 14 kmh hintrimme (ich gehe von der Regeldrehzahl unter Last aus - nicht unbelastet?) läuft das Ding mit einer vMax von 9 kmh.

Das Rechenbeispiel Eingangs führt aber zu einer vMax von 19kmh (2/3 von 28) - also doppelt so viel.

hari
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Postby kritias » Wed Jan 25, 2012 12:00 am

harihari- zumal ich auf die Regelung keinen Eingriff haben werde - weil ich die fertig zukaufen will.

Wenn du nicht beabsichtigst an dem Ding etwas zu verbessern, dann muss ich dir den Kauf des Orginals empfehlen. Ein Wheelie ist noch lange kein billiger Segway. Daran arbeiten wir hier alle. Aber dazu musst du selber in die Regelung eingreifen. Das dazu notwendige Wissen wirst du dir aneignen müssen.
Aber keine Angst, auch das macht richtig Spass!
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