Moin zusammen,
ich möchte ein Skateboard mit zwei direkt in den Rollen integrierten Elektromotoren bauen.
Da dabei keine Übersetzung über Zahnräder stattfindet, kann ich das Drehmoment beim Anfahren nicht vervielfachen. Welche Specs bezüglich KV und Spannung sollten diese Motoren haben, damit das Drehmoment beim Anfahren ausreicht ?
Danke schonmal !
Hallo!
Die Frage ist doch, welches Drehmoment die Motoren haben sollten. Dazu solltest du wissen, welche Kraft zum Anfahren gebraucht wird. Schnapp dir nen Kumpel, der dich auf deinem Skateboard anschiebt, und abschätzt, welche Kraft dazu nötigt ist. Vielleicht, indem ihr ne Personenwaage, besser noch ne Kofferwaage zum Messen benutzt.
Wenn dabei rauskommt, daß die Kraft 5kg entspricht, sind das knapp 50 Newton. Die Rollen haben so 5cm Duchmesser, also 2,5cm Radius. Damit ist das Drehmoment 50N * 2,5cm = 125Ncm = 1,25Nm.
Die 5kg sind nur eine Schätzung, auf nem absolut glatten Betonboden könnte auch weniger funktionieren, je rauher und unebener das ganze ist, desto mehr Kraft brauchts.
Und angenommen, es braucht 2kg bzw 20N, um eine Geschwindigkeit von 10km/h =3,6m/s zu halten, dann braucht der Motor dafür eine Leistung von 20N*3,6=72W.
Das sind so etwa die Eckpunkte für den Motor, falls du nur einen einplanst. Mit höheren Drehmomenten und Leistungen geht auch die benötigte Spannung hoch, ich schätze mal, für die 72W wären 18V schon ganz gut, der Strom wäre dann bei 4A.
Da bist du dann beim nächsten Punkt, woher nimmst du den Strom? Mit zwei 9V-Batterien kommst du nicht weit…
Also: Du solltest erst überlegen, was der Motor leisten mußt, und dann schauen, was es da so an Motoren gibt, und was die an Strom brachen.
Hallo,
zunächst mal würde ich über die Leistung der Motoren gehen.
Das würde ich über Zeit errechnen, in der ich eine bestimmte Geschwindigkeit erreichen will.
Ich denke, dass man innerhalb gemütlicher 10s auf 25km/h kommen sollte.
Die zu beschleunigende Masse setze ich mal auf 80kg.
25km/h sind etwa 8m/s.
Die Energie wären 0,5mv² = 0,5 * 80kg * 64 m²/s² = 2560J = 2560Ws
Innerhalb von 10s geleistet benötigt man dazu 2560Ws / 10s = 256W Leistung
Nun hat der Motor ab Stillstand leider kaum Leistung, Am Ende dürfte ein 500W Motor in der Lage sein, die gewünschte Endgeschwindigkeit in der Zeit zu erreichen.
Dein massivstes Problem ist der Wunsch nach einem getriebelosen Antrieb.
Skateboardrollen haben etwa 50mm Durchmesser, also rund 150mm / 0,15m Umfang.
Für 8m/s drehen die 8m/s / 0,15m = 53/s = 3200/min
Damit befindest du dich weit unter der Nenndrehzahl üblicher RC-Motoren.
Die Dinger erreichen ihre Nennleistung bei einigen Zigtausend Umdrehungen pro Minute.
Die beiden Motoren haben jeweils folgende Specs:
Voltage: 8~10S Lipoly (angeschlossene Batterie: 6S 1,3 Ah 65C)
RPM/V: 260kv
Max Loading: 70A
Max Power: 2360W
(Rollendurchmesser: 77 mm)
Die Leistung dürfte reichen, sobald das Board rollt. Das Problem ist, aus dem Stillstand auf die ersten paar km/h zu kommen. Wie kann ich aus diesen Werten das Drehmoment des Motors errechnen ?
also 260.000 U/min * 6 bei Deiner Spannung.
Die Dinger haben schlicht kein Drehmoment, die haben nur Drehzahl! Sie sind völlig ungeeignet für Dein Projekt ohne Getriebe. Und bei der Größe hast Du auch keine Chance, irgendwas zu finden, weil das ganz einfach physikalisch so nicht möglich ist.
Es wäre übrigens einfacher, wenn Du statt irgendeinem Auszug aus dem Datenblatt mal den Typ genannt hättest. Oder einen Link auf den Anbieter. Aber es ist natürlich Dein Problem, wenn Du mangels brauchbarer Informationen keine brauchbaren Antworten bekommst.
Gruß
anf
Wieso gibt es dann schon viele solcher Skateboards, die ebenfalls integrierte Motoren haben ?
Hier der Link: https://hobbyking.com/en_us/turnigy-aerodrive-sk3-6354-260kv-brushless-outrunner-motor.html
Kannst du dir vorstellen wieso dieser Motor Aerodrive in der Bezeichnung hat?
Aero = Luft
Der ist für Flugzeug-Propeller optimiert!
MfG Peter(TOO)
Hallo,
ich gebe zu, dass ich hier als erstes Mal „kv“ als Einheit „Umdrehungen pro Volt“ gesehen habe.
Das „k“ steht hier nicht für Kilo.
Der verlinkte Motor ist also ein recht langsam laufender.
Bei 40V würde er seine Nennleistung haben und dabei nur knapp über 10.000 U/min schnell laufen.
Bei „6S“ - sechs Lithiumzellen in Serie - mit etwa 24V ergäben sich dann wohl die rund 6000U/min, was natürlich bei 77mm Durchmesser fabulöse 40km/h ergeben würde.
Nun bräuchte man noch die Kennlinie des Motos.
Ich fand welche für bürstenlose Gleichstrommotoren, demnach ziehen die ab Stillstand mit extrem hohen Drehmoment, welches dann bei steigender Drehzahl fällt.
Eigentlich optimal für diese Anwendung.
Bei permantem Betrieb weit unter Nenndrehzahl würde ich aber Bedenken wegen der Kühlung anmelden.
Zudem bezweifle ich, dass man dem Akkupäckchen die notwendigen hohen Ströme wirklich abverlangen kann.
Knapp 5kW Spitzenleistung mit rund 50Wh im Akku.
Im Prinzip würden die Akkus im Kurzschlussbetrieb eingesetzt.
Es braucht unbedingt eine hochstromtaugliche, feinfühlige Motorregelung.
Zudem ein Planetengetriebe, vielleicht 10:1 und dann deutlich kleinere Motoren, die man dann auch bei Nenndrehzahl betreiben kann.
Was für einen ESC nimmst Du? Sensored? …
Ja.
Die angegebene Drehzahl bezieht sich auf den Lauf ohne Last …
Ganz entscheidend ist hier der ESC und bei niedrigen Drehzahlen und hohem benötigtem Drehmoment sollte man „senosored“ arbeiten, nicht sensorless. Das muss dann aber auch der Motor unterstützen …
Der wäre immerhin schon mal sensored … und wenn man mal nachsieht, was als oft kombinierte Artikel empfohlen wird … skateboard conversion kit …
https://hobbyking.com/en_us/catalog/category/view/s/electric-skateboard-conversion-kit/id/7590/?___store=en_us
https://hobbyking.com/en_us/hobbykingr-x-car-120a-brushless-car-esc-sensored-sensorless.html?___store=en_us sowas in der Richtung …
Diesen hier: https://hobbyking.com/en_us/hobbyking-85a-blueseries-brushless-speed-controller.html?___store=en_us
D.h. sensored Motoren haben bei gleichem KV ein höheres Drehmoment als ein unsensored Motor ?
So weit würde ich nicht generalisieren wollen, aber sie laufen zuverlässiger mit niedrigen Drehzahlen an.
Sebastian
Der ist sensorless (der von Dir gewählte Motor aber auch …)
Sebastian