Børsteløs motor

[Silkefot]

Hei,

For det første: Det er kjembra at forumet er oppe igjen! Jeg har savnet det...

Så over til overskriften:

Jeg vet at det de siste årene har vært en utvikling innen børsteløse motorer som gjør at prisene begynner å bli levelige til f.eks. modellfly. En slik motor er mye mer effektiv en en med børster og har naturlig nok ikke slitedeler i samme grad som en motor med børster. Jeg ser for meg en mulig økning av effektiviteten på 15% (75% -> 90%) hvilket ville gjøre at rekkevidden og akselerasjonen ville økt tilsvarende. Er det noen som vet om det finnes slike motorer som kunne erstatte de som i dag sitter i PDA bilene? Kan ikke huske at temaet ble tatt opp på det gamle forumet men det kan jo ha skjedd ting siden den gang...

Bortsett fra å bytte til andre typer batterier eller legge til flere celler kan jeg ikke se så mange andre måter å få min trege saxo til å få litt mere futt!

Vel, det var alt for i kveld!

[Rav4_EV]

Dersom du er ute etter bedre effektivitet og akslerasjon er det ikke nok med bare motoren på franskmannen.
Ved bytte av motor trenger du en annen styring, og den kan ikke umiddelbart byttes ut siden den er integrert med lader, DC/DC og annen elektronikk. I tillegg er batteriene ikke modne for større strømmer.
Egentlig er bilens tekniske løsning veldig proprietær og håpløst foreldet. Bedre å la det være slik den er, og heller kjøpe noe mer avansert når den dagen kommer.

mvh

Arne Magnus Berge

[Silkefot]

Egentlig er bilens tekniske løsning veldig proprietær og håpløst foreldet.
Bedre å la det være slik den er, og heller kjøpe noe mer avansert når den dagen kommer.

Det glemte du å si når du solgte meg bilen!  

En av forutsetningene for å bytte motor blir jo at elektronikken forblir nogenlunde den samme så ikke prisen blir abnorm. Forstår jeg deg rett er motorene såpass forskjellige at selv om jeg ikke ønsker å dra mer strøm ut av batteriene må elektronikken likevel endres. Kan du si mer om hvorfor? Jeg forutsetter altså at motoren har de samme kravene til strømstyrke osv. som den gamle bare at den er mer effektiv, hva må da gjøres med elektronikken?

Det er ikke greit med mange elbil drømmer når man er elektro novice...

[elektrolux]

Slik PSA har bygget bilene sine er både bra og bad, alt ettersom du er tilfreds med den pakken du har fått, eller vil ha muligheten for endringer.

Dersom du ønsker å skifte motor, styring lader etc, hadde du hatt et bedre utgangspunkt med en Renault Clio Electric.

Der er motoren seperat fra gir og diff, og lader, DC-DC styring er også delt opp enkeltvis.

Med Saxoen din vil nok enhver "forbedring" være meget vanskelig å gjennomføre i praksis da motor gir og diff er en enhet, Lader, DC-DC,  chopper og styring en annen enhet etc.

[Silkefot]

Det begynnr sakte å trenge inn i hodet mitt att det blir vanskelig for Saxo'en min, men si meg sånn rent teoretisk: Hva skal til for å bytte en motor i en elbil? Eller med andre ord, hvordan ser grensesnittet ut mellom motoren og resten av systemet i en elbil?

[Rav4_EV]

PSA bilene har en motor med gjennomgående aksel, og differensial på den ene siden. Samme løsning er det på Toyota Rav4 EV.
Dette gir en fin løsning med liten plassbruk, men vanskelig å finne alternative motorer. Jeg synes ikke regelmessig børsteskift er problematisk, ei heller litt vannfylling og andre ettersyn. Derimot skjer det mye rart i en PSA bil om den ikke blir vedlikeholdt. DC/DC ryker om du kjører med defekt servicebatteri.(Det gjør det forresten på mange andre biler også). Ingen sjekker dette på en elbil, mens fossilbilen stopper seg selv med dårlig batteri. Ryker en eller flere celler i drivbatteriene går det for store strømmer i laderen, og så tar denne kvelden.
Jeg oppfatter ikke at det er mye feil på PSA bilene, men folk har en tendens til å gi f***, og kjøre så lenge det går, og da kommer problemene.

mvh
Arne Magnus
Som har både Toyota og Peugeot 106 + Think ++

[Griffel]

Av børsteløse motorer finnes det 2 typer. Asynkrone AC motorer som er den mest brukte elmotor typen, og såkalte børsteløse DC motorer som er det samme som AC synkron motor. Begge disse typene stiller mye større krav til den elektroniske motorstyringen enn det en DC motor med børster og kommutator gjør.

Hastighetes regulering av en DC motor med børster krever bare en enkel regulering av DC spenningen som finnes på batteriet. Effektpedalen (gasspedal finnes bare på fossildrevene biler) styrer en enkel chopper mekanisme med lave tap. I tillegg må motorstyringen ha en krets for motorbremsing for å føre energi tilbake til batteriet. Når motoren bremser leverer den likestrøm, så denne kretsen er også relativt enkel. Når denne styringsenheten er så dyr er vell dette mer PSA/underleverandør prispolitikk og for lave stykktall.
Rent dynamisk er denne løsningen god.

En børsteløs DC motor er lik en AC synkronmotor men den mates med likestrøm, børstene og kommutator er erstattet av elektronikk. På en motor med børster sitter kommutatoren fast på rotoren, på den børstløse må en istedet ha en mekanisme som forteller elektronikken om rotorens posisjon/orientering i forhold til de magnetiske viklingene for den elektronisk styring av kommuteringen. Det er relativt liten industriell produksjon av slike systemer med passende ytelse sammenlignet med de to andre løsningene. Fordelen sammenlignet med AC drift er at bilen jo har DC i batteriene sine. Rent dynamisk er denne løsningen meget god med høy oppløsning på orienterings giver.

En Asynkron AC motor vill gi en myk og komfortabel drift, her må DC spenningen fra batteriet gjøres om til en 3 fase vekselspenning med varierende frekvens som gir et roterende magnetfelt, frekvensen bestemmer hastigheten. Magnetfeltet må kunne rotere i begge retninger. Når motoren bremser leverer den energi som må likerettes for mating tilbake til batteriet. Rent dynamisk er denne løsningen ikke like god men god nok. Motoren er rimeligere men motordriften er vesentlig dyrere å produsere. Noe bedre virkningsgrad på lav belastning, men ved høy belastning er forskjellen ubetydelig. En AC motor med samme effekt ville ikke gjøre bilen sprekere.

[Silkefot]

Velkommen til forumet Griffin og takk for utførlig svar!

Kan du anslå effektiviteten på de tre løsningen, altså DC motor med børster, AC synkron og AC asynkron?

Noen som også kan gi meg forslag til lektyre på området?

[Rav4_EV]

Og innefor likestrømsmotoren er det flere retninger. Serie, kompound, shunt og Sep-ex.
PSA motoren er er nærmest en seriemotor da ankerstrømmen gå gjennom feltet, selv om den også har egen separat feltvikling.
Dette vil være forbundet med en del tap.
Som Griffel påpeker er børsteløs DC mest dynamisk, og kanskje den motortype som man i fremtiden konsentrerer seg om. Det er jo litt "harry " å måtte skifte gir for å få elbilen over 200 km/t.

Når det gjelder lektyre så er det litt avhengig av tidligere kunnskaper, men denne bør duge:
http://www.amazon.com/Electric-Motors-Control-Techniques-Gottlieb/dp/0070240124/sr=8-6/qid=1169737592/ref=pd_bbs_6/002-3308853-0344839?ie=UTF8&s=books

Arne Magnus

[Griffel]

Uten at jeg vet hva motoren til Peugeot har som virkningsgrad kan jeg antyde at god industri
DC motor 20- 50 kW ligger på  85% til 90%. En AC motor i samme størrelse 90% til 94%.
Det er derfor ikke så mye å hente på virkningsgraden, Ved høy belastning er det temmelig likt.

Fordelen med børsteløse motorer er at en slipper vedlikeholdet og de ulemper som er børster og kommutator. Slik som børsteslitasje og faren for å svi sår i kommutator om en tar med seg en vane fra de fosildrevene og henger på effektpedalen (kalt gasspedal i fosilbil) når en må stå stille en kort stund i motbakke.

En motortype til bør nevenes, permanentmagnet synkronmotorer med asynkron burvikling i tillegg.
Disse krever mating 3 fas AC som den elektroniske motordriften (variabel frekvens drift) må lage av batterienes DC spenning. (3 fas AC lager et roterende magnetfelt med en hastighet som er bestemt av frekvensen)
Asynkronviklingen gir da akselerasjon når motorhastigheten er lavere enn den synkrone hastigheten til magnetfeltet, og virker dempende rundt synkronhastighet. Slike motorer kalles selvstartende asynkronmotorer.

[pede0199]

Hei Arne Magnus,
du skriver at DC/DC ryker om man kjører med defekt 12V batteri. Jeg har en Renault Kangoo hvor dette med stor sannsynlighet har skjedd. Jeg står nå overfor en reparason på ca 90.000,- kroner og det er lite hyggelig. 

Har du noe mer informasjon om hvordan dette henger sammen? Jeg fikk ingen indikasjon på at dette var tilfelle. Verkstedet hevder at styreenheten CEVE er defekt som følge av overoppheting etter at kjøleenheten var gåen. Samtidig var det første de sa at 12V batteriet var defekt, så her er et noe som ikke rimer...

Mvh,
Espen

[Lynet]

VW Citystromer har en AC synkronmotor med permanentmagnet, vet du Griffel om det er den du omtaler?
Så vidt jeg vet har synkronmotorer noe høyere virkningsgrad enn asynkronmotorer?
Og i føllge pålitelige kilder er disse motorene nesten uslitelige. Ihverfall vedlikeholdsfri :-)

Men det er en merkelig ulempe som har irritert meg med min Citystromer, inverteren er programmert slik at dreiemomentkurven er meget lik en bensinmotor, lav på lavt turtall, maks mellom 2500 og 4000 for deretter å synke!! 
Maks turtall er også 6000, aner ikke om motoren tåler mer? Bilen har 5 gir så de må brukes

[Lille Bilen]

Hei Lynet! Jeg har nettopp skaffet meg en VW CityStromer og blir mer og mer fornøyd.

Vet du om denne motoren lader batteriet i nedoverbakkene eller når jeg bremser? Her i Bergen er det ikke store prærier, mere berg-og-dal-bane. En kraftigere bremsing med motoren vil både gi støm og spare bremsene.

[Lynet]

Gratulerer med CityStromer Lille Bilen 

Jo den har regenereing, den lader med ca 70A (ca 7,5kW) i nedoverbakker, og når du bremser.
Men det gjør den ikke hvis batteriet er over 95% ladet.

Det er mulig å omprogramere hvor stor strøm man kan få ved regenering, jeg kjørte en stund med 100A, men mere strøm = mere varme og elektronikk er ikke glad i varme........
7,5kW bremseeffekt holder i ganske bratte bakker 

[Lille Bilen]

7,5kW bremseeffekt høres mye ut. Men jeg merker lite til dette når jeg kjører bilen.  Er bilen så tung at denne bremseeffekten ikke merkes? Burde jeg ikke også merke en forskjell når batteriet er over-under 95% ladet?

Jeg lurer på om regeneringen er slått av på min bil. Er det noen som vet hva jeg skal se etter for å avgjøre om regenering virker.