Gedankenspiel, Elektroingenieure gefragt...

[JRHeld]

Hallo zusammen,
Mir geht ein gedanke nicht aus dem Kopf, und ich komme nicht wirklich zu einer Lösung...

Ich glaube auf den Pukt gebraucht heiß die Frage:
Kann ich, ohne regelungstechnick zu verwenden, zwei Elektromotoren / Generatoren so verknuppern,
dass sie unabhängig ihrer Drehzal immer das gleiche Drehmoment "haben".

Quasi ein elektrisches differential Getriebe...

Ich dachte dabei an verschaltung dere Statorwicklungen von zwei (gleichen) Asynchronmaschinen (Käfigläufern).

Synchrornmaschinen dürften nicht funktionieren, da sie wie der Name ja schon sagt synchron, also mit gleicher Drehzahl laufen.

Ziel ist es keinen Schleifring / Drehdurchführung zu haben, aber zum Beispiel durch gegenläufige "Propeller" ein zur Tragstruktur momentenfreies Systehm zu haben.
Anwendungsgebiete wie zum Beispiel koaxiale Flugzeug- oder Schiffs-propeller, oder Windräder.

Gruß
Jakob

[lunschi]

@Jakob:

...wenn ich mal als Maschinenbauer und Elektro-Autodidakt meinen Senf dazu geben darf:

Mit Asynchronmaschinen geht das erst recht nicht - die laufen zwar, wie der Name schon sagt, zum Netz asynchron. Aber: der Drehzahlunterschied zwischen Netzfrequenz und Motordrehzahl hat einen direkten Zusammenhang mit dem Drehmoment.

Und: die Drehzahl kann / darf nicht wesentlich von der durch die Netzfrequenz gegebenen Leerlaufdrehzahl abweichen, weil sonst der Motor außer Tritt gerät und stehenbleibt, Größenordnung vielleicht 10 - 15%.

Was ich mir aber vorstellen könnte: zwei Bürsten-Gleichstrommotoren in Reihe geschaltet. Bei Bürstenmotoren ist (in erster Näherung) das Drehmoment zum Strom proportional. Die Drehzahl wiederum zur Klemmenspannung.
Heißt also - wenn ich zwei Bürstenmotoren in Reihe an eine Gleichspannungsquelle hänge, dann teilen sich die Drehzahlen so wie die Spannung auf die beiden Motoren, das Drehmoment ist (wenn es die gleichen Motoren sind) in erster Näherung gleich, weil ja durch beide Motoren derselbe Strom fließt. Wenn also einer der beiden Motoren mehr gebremst wird als der andere dann wird er so lange langsamer bis das Drehmoment wieder gleich ist (im Extremfall dreht er auch rückwärts!). Es bleibt aber eine grobe Näherung.

Will man wirklich eine Art elektrisches Differential verwirklichen dann kommt man um komplizierte Elektronik (Servomotoren mit Servoregler oder sowas) denke ich nicht herum.

Gruss
Kai

[JRHeld]

Moin,

ich mal als Maschinenbauer und Elektro-Autodidakt

so ähnlich bin ich ja auch, wenn ich mich selber auch eher als Elektrodummy bezeichnen würde...

Die Grundüberlegung finde ich sehr hilfreich!

Ich muss sie mal ein wenig sacken lassen.

Generell finde ich eben sich selbst stabilisierende Systheme ziemlich Sexy.
In zeiten von Reglern überall habe ich oft den Eindruck das erst nicht nachgedacht wird, und dann weil halt "einfach" eben ne Steuer-/Regelung gebaut wird...

Gruß
Jakob

[steyr]

Hallo Jakob,
das Stichwort heißt elektrische Welle. Du kannst zwei Asynchronmotoren mit Schleifringläufer so elektrisch kuppeln dass sie absolut synchron zueinander laufen. Alles was man machen muss, sowohl Stator aus auch Schleifringläufer parallel schalten.

siehe dazu folgendes Video: http://www.google.at/url?sa=t&rct=j&q=& ... 24&cad=rja

Schöne Grüße
Stefan

[JRHeld]

Schönes Video
aber leider am Thema vorbei...
ich wollte gleiches Drehmoment, bei unterschiedlichen Drehzahlen...
außerdem wollte ich (falls möglich) keine Schleifringe...

Gruß
Jakob

[ud68]

Hydraulikmotor :-)
Udo

[egn]

Wenn ich mich recht erinnere haben einige E-Autofahrer in den USA für ein elektrisches Differential die beiden Motoren links und rechts parallel geschaltet. Dreht man an einem der Motoren dann ist er Generator und der andere Motor dreht sich dann in entgegengesetzter Richtung, genau wie ein Differential.

Wenn sie eine hohe Traktion wollten, z.B bei Beschleunigungsrennen, haben sie die Motoren mit doppelter Spannung in Reihe geschaltet, denn dann fließt der gleiche Strom durch beide Motoren und man hat das gleiche Drehmoment an beiden Motoren, d.h. das wirkt wie eine Differentialsperre.

Am besten funktioniert das dann mit Permanentmagnetmotoren.

[JRHeld]

Moin,
nach meinem Verständnis (man korregiere mich wenn ich als Elektrodummy falsch liege) sind permanenterregte Motoren/Generatoren Synchronmaschinen, sprich sie drehen sich immer genau so schnell wie das drehfeld des Stators, lediglich mit einem Phasenversatz (abhängig vom Drehmoment).
Dementsprechend können die beiden Motoren eigendlich nicht immer mit gleichem Drehmoment, beziehungsweise nicht mit unterschiedlichen Drehzaheln laufen wenn sie an der selben (Netz-)Frequenz hängen...
Gruß
Jakob

p.s. Udo, auf der Motor/generator seite auch ne Strömungsmaschine hinhängen könnte auch funktionieren.
Dazu hatte GE vor langen jahren mal ein interessantes Konzept

[steyr]

Hallo Jakob,
ja eine Synchronmaschine ist drehzahlmäßig immer an die Netzfrequenz gekoppelt. Möglichkeiten, die Drehzahl zu verstellen sind zum ersten die Anzahl der Pole (dabei können aber nur diskrete Punke angefahren werden, 60 x Frequenz / halbe Polzahl) oder natürlich einen Frequenzumrichter.
Bei einer Asynchronmaschine besteht eine starke Abhängigkeit de Momentes von der Drehzahl oder umgekehrt gesagt, mit steigendem Moment geht die Drehzahl runter. http://elektronik-kurs.net/wp-content/u ... .29.36.png

Das Drehmoment und die sich ergebende Last werden dabei durch die Last bestimmt.

schöne Grüße
Stefan