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motorwirkungsgrad

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motorwirkungsgrad [2007/06/20 11:19] (aktuell)
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 +^Artikel aus den [[Kategorien]]:​ [[Motoren]]^
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 +====== Motorwirkungsgrad ======
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 +Der Wirkungsgrad von [[[Kategorie Motoren|Motoren]] hängt grundsätzlich von der Bauweise und dem zugrundeliegenden Prinzip ab. Es gibt daher für jeden Motortyp Grenzen. Ausserdem hat jeder Motor selbstverständlich bei einer bestimmten Drehzahl seinen optimalen Wirkungsgrad.
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 +Weiter muss man berücksichtigen ob man den Wirkungsgrad isoliert betrachtet oder im Einsatz: Wenn z.B. ein [[Elektromotor]] mit Akkus betrieben wird und sehr viel läuft, ist der Wirkungsgrad sehr hoch, da die Selbstentladung nicht ins Gewicht fällt. Dies ist besonders extrem bei [[Zebra-Akkumulator]]en,​ die ihre Betriebstemperatur von 300C halten müssen. Noch schlimmer ist das bei Verbrennungsmotoren,​ die mit [[Wasserstoff]] betrieben werden, da sich hier der Tank in 2 Wochen vollständig entleert. (!) Wenn man nun aber ein Fahrzeug hat, das selten und unregelmässig genutzt wird, sieht das anders aus. In einem solchen Fall ist es die Frage, ob Benzin oder Druckluft nicht die bessere Wahl ist, weil hier keine Entladeverluste auftreten.
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 +===== Elektromotoren =====
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 +==== Gleichstrom ====
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 +Gleichstrommmotoren sind als Magnetmotor z.B. in Akkuschraubern bis ca 1Kw erhältlich. (Z.B. Anlasser)
 +Darüber findet man Reihen-, Nebenschluss und Compoundmotoren.
 +Sowie Permanentmagnetmotoren in "​Scheibenform":​ (Lynch, E-Tec, Perm) 
 +Der Wirkungsgrad der Magnetmotoren liegt je nach Belastung zwischen 50-90% bei Ferrit; bei Neodym bis etwa 95%
 +Die R+N+C Motoren verbrauchen etwa 2% ihrer Leistung im Feld, haben aber ein stärkeres Drehmoment beim Anfahren.
 +Ihr Wirkungsgrad liegt bei etwa 75-82% ​
 +Ein starkes Augenmerk muss den Kohlen gewidmet werden; weiche kupferhaltige mit geringen Widerstand nutzen sich schneller ab.
 +Harte halten länger, verschlechtern aber Wirkungsgrad und Kollektorstandzeit. ​
 +Die Zukunft gehört den rein elektronisch gesteuerten kommutatorlosen,​ vielpoligen = vielphasigen Synchronmaschinen.
 +Auf diesem Gebiet wurde Vieles versäumt.
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 +==== Wechselstrom ====
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 +Die Wechselstrommotoren gibt es als Synchron- und Asynchronmaschinen.
 +Die Synchronmotore haben einen Magnetrotor oder wie Radnabenmotoren eine Glocke mit meist Neodymmagneten.
 +Als Roboterantrieb haben sie eine hohe Stellgeschwindigkeit und Wiederholgenauigkeit.
 +benötigen aber einen speziellen Controller und einen Rotorlagegeber.
 +Asynchronmotoren haben einen Käfigläufer und sind sehr robust.
 +Ihr Drehmoment ist erst nahe der Nenndrehzahl stark, da bei stark abweichender Drehzahl von der Wechselstromfrequewnz Feldverdrängung eintritt.
 +Die Wirkungsgrade liegen ab einer Mindestgröße von ca 8 kW zwischen 80 und 85% bei besonderen Bauformen sogar 90% und darüber!
 +Allerdings ist anzumerken dass der Controller in  Vollbrückenschaltung dafür einen etwas schlechteren Wirkungsgrad haben kann. Dies gilt insbesondere für nur dreiphasige Drehstrommotoren,​ deren sinusförmiger Induktionsspannungsverlauf nicht der rechteckigen Schaltkurve der Transistoren angepasst ist. Zur Zeit gibt es noch kein adäquates, vielpoliges Motorangebot.
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 +===== Druckluftmotoren =====
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 +Druckluftmotoren sind seit langem als Luftschrauber und Schlagschrauber bekannt.
 +Druckluft ist das teuerste Versorgungsmedium. Alle Betriebe stellen sukzessive auf Elektroschrauber um.
 +Die Versorgungsluft muss geölt werden, sonst gibt es **[[Rost]]** und Verschleiss.
 +Füllt man einen 80L Kompressorkessel mit 8 Bar; kann man damit 4 PKW-Räder demontieren und Montieren.
 +Wer kann den Wirkungsgrad bemessen?
 +Der Luftverbrauch ist aber da unabhängig von der Last; weil keine Steuerung stattfindet. ​
 +berechnet man die Dichte verflüssigten Stickstoff kommt man auf etwa 1,02Kg; was frei entströmt 800L bedeutet.
 +Aber bei 8 Bar nur noch 100L. 
 +Flüssiger Stickstoff sprengt jedes Gefäß bei Umgebungstemperatur,​ da der kritische Punkt weit darunter liegt.
 +Eine grosse Stahlflasche hat 80l ~150Kg
 +Damit kann man mit einem Kewet ~5Km (?)fahren.
 +Das kommt nur hin, wenn man das Gas vor der Einspeisung in den Motor ordentlich erhitzt, möglichst auf über 1000 Grad. 
 +Dann sind bei vollständiger Entspannung in einem einfachen Motor auch  30 km Reichweite möglich.
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 +===== Verbrennermotoren =====
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 +==== Benzinmotoren ​ ====
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 +==== Dieselmotoren ====
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 +==== Düsentriebwerke ====
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 +====   ​Gasturbinen ​  ====
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 +==== Heißluftmotoren (Stirling) ====
motorwirkungsgrad.txt · Zuletzt geändert: 2007/06/20 11:19 (Externe Bearbeitung)