Technische Grundlagen

Hi Stefan,

das mit dem Quellennachweis zur Berechnung hat folgenden Hintergrund.

 

Ich möchte im Herbst mehrere Schulvorträge zum Thema Elektroskateboards halten. (Ich finde die anderen Themen die da jedes Jahr angeboten werden total langweilig ) Da ich mich vor dem Physiklehrer meines Nachwuchses nicht zum Löffel machen möchte (Autoritätsverlust in der Physik Expertise :devil:) muss der Vortrag dahingehend, fachlich und inhaltlich, richtig sein. Du scheinst entweder einen ähnlichen Ansatz gemacht zu haben, oder du hast dich inspirieren lassen. Ich benötige endlich mal ein "Gegengutachten" ob der Ansatz richtig ist. Ich wurde schon auf der letzten Skate By Night angepault, dass ich da schöne Behauptungen aufgestellt habe, aber den Beweis dazu nicht antrete. Das kann ich auf Dauer nicht so stehen lassen. Daher die Frage: Ist der gedankliche Ansatz im Antriebsrechner systematisch richtig? Stimmen die Werte in der Größenordnung und Einheit?

 

Vielen Dank

 

Barney

Hi Barney, suchst Du eine theoretische Überprüfung Deines Ansatzes/der Gleichungen oder eine Validierung in der Praxis?

Für eine Validierung in einer anderen Simulationsumgebung würde sich SimMechanics (Matlab Simulink) anbieten. Oder wenn Du das ganze noch mit einer netten virtuellen Umgebung haben möchtest würde ich auf eine Robotiksimulationsumgebung setzen (ROS, Gazebo)? Aber Vorsicht: erheblicher Einarbeitungsaufwand und Suchtgefahr

In einem Schulvortrag wäre das allerdings der Hammer

 

P.S.: Finde ich übrigens Spitze, dass Du Dich den Vortragsinhalten an unseren Schulen annimmst. Viel Erfolg!

Ich hatte vor gefühlten Ewigkeiten die Idee, die ganzen Osterhasen und Nikoläuse in unseren Kindergärten durch Bilder der sieben Wetwunder zu tauschen ... :devil:

Hi Barney, suchst Du eine theoretische Überprüfung Deines Ansatzes/der Gleichungen oder eine Validierung in der Praxis?

Für eine Validierung in einer anderen Simulationsumgebung würde sich SimMechanics (Matlab Simulink) anbieten. Oder wenn Du das ganze noch mit einer netten virtuellen Umgebung haben möchtest würde ich auf eine Robotiksimulationsumgebung setzen (ROS, Gazebo)? Aber Vorsicht: erheblicher Einarbeitungsaufwand und Suchtgefahr

In einem Schulvortrag wäre das allerdings der Hammer

 

Hi Dude,

sowohl als auch. Ich kann, wie geschrieben, nicht mal in Ruhe rumfahren, ohne das mein Ansatz in Zweifel gezogen wird. Ich finde keinen, der sich hinsetzt und die Lösung nacharbeitet.

Simulink, Matlab, SciLab, alles schön, aber wenn der Ansatz schrott ist, dann sind die Ergebnisse mit den aufgezählten Tools auch schrott.

 

Die Themenliste (Schule) der letzten zwei Jahre hat mich auf der Stelle in kataleptische Starre versetzt. Das man so was Jugendlichen Antut, da kann man nur noch mit dem Kopf schütteln.

Shit in - shit out, schon klar. Wenn aus den dort zur Verfügung stehenden Modellen das gleiche raus kommt, wäre das zumindest ein Hinweis auf die Richtigkeit Deiner Gleichungen, Programmierung und Einheiten. Ob's mit der Realität übereinstimmt liegt dann immer noch an der Modellgüte.

Ich glaub halt immer noch, dass der größte Unterschied sich aus den verschiedenen Steigungen einer realen Ausfahrt ergibt, da man den Mittelwert für den Ritzelrechner nur schätzen kann. Außerdem habe ich den wagen Verdacht, dass auch der Antriebsriemen je nach Spannung schön was wegschluckt. Beim Trampa mit Riemenantrieb ist das auch auf Straße ordentlich spürbar!

 

 

Dude

Die Quellen:

Hier einen ersten Entwurf für den geplanten Schulvortrag.

Klassenstufe 7-9 und 10-12 soll in zwei Vorträgen abgedeckt werden.

Entsprechend wird verbal intensiviert und die Tafel vollgeschrieben

Redezeit 60 Minuten

 

Ich bitte um Kritik und Anregung, unter Beachtung, dass es Schüler sind und keine Studenten/-innen der Antriebstechnik:D

Folienübergänge fehlen noch

 

Kann man das so auf die Generation "immer Online" und was ist "Sonne" loslassen?

 

VG

 

Barney

Vortrag_Elektroskateboard_20160929.zip

Das geht schon ziemlich tief und wirkt von den Folien wie klassischer trockener Schulstoff mit vielen Formeln und Details.

 

Was ich sehr gut finde, die Bereiche Sicherheit, Rechtliches, verschiedene Modelle und Preisklassen

 

Was mir fehlt:

BMS

Inrunner vs. Outrunner

Dual- vs. Singe-Antrieb

DIY vs. Prebuild

Qualität vs. billiges China-Boards und deren Probleme (RC-ESC, billige Akkus etc.)

ein gutes Bsp. wie sich Akku-Spannung=>kv=>rmp=>Übersetzung=>Rollengröße=>Geschwindigkeit auswirkt und wie man die Balance zwischen Speed und Torque wählt.

Das geht schon ziemlich tief und wirkt von den Folien wie klassischer trockener Schulstoff mit vielen Formeln und Details.

 

Was ich sehr gut finde, die Bereiche Sicherheit, Rechtliches, verschiedene Modelle und Preisklassen

 

Was mir fehlt:

BMS

Inrunner vs. Outrunner

Dual- vs. Singe-Antrieb

DIY vs. Prebuild

Qualität vs. billiges China-Boards und deren Probleme (RC-ESC, billige Akkus etc.)

ein gutes Bsp. wie sich Akku-Spannung=>kv=>rmp=>Übersetzung=>Rollengröße=>Geschwindigkeit auswirkt und wie man die Balance zwischen Speed und Torque wählt.

Danke

Die Anmerkungen werde ich einbauen.

 

VG

 

Barney

Formeln haben den Grund wegen wissenschaftliche Forträge.

Bitte mehr real Bilder von fahrenden Fahrern, Elektrikteilen und Strecken auf denen das fahren erlaubt ist.

(was bringt es neue Anwerber zu suchen für ein illegales Gerät, dass man nicht benutzen darf):noidea:

 

bei brushed Motoren sind die Bürsten ansich schon ein Nachteil (Verschleißteil)

 

 

ansonsten gut gelungen und gut erklärt.:thumbsup:

Die Werte sind ziemlich theoretisch, finde ich. Hat schon mal jemand den realen Wirkungsgrad von den Fernost-Modellbau-Brushless-Motoren gemessen? Und der billige Regler dazu mit hohem Kanalwiderstand und langsamen Schaltzeiten drückt den Wert ja auch nochmal. Wenn da mal insgesamt noch ne 8 vorne ist, ists schon gut. Und da kommt ein Bürstenmotor auch hin. Gerade wenn wir in den beim skaten üblichen Teillastbereich gehen wirds für das Brushless-System eher mies, für den Bürstenmotor gut.

Bei Plettenberg gibt es vereinzelnte Brushless Motoren mit realen >90% Wirkungsgrad. Die kosten dann aber das, wofür manche hier ein ganzes fahrfertiges Board kaufen.

 

Und ist Riemen wirklich verlustärmer als Kette? Also wenn ich ein freidrehendes Kettengetriebe mit einem freidrehenden Riemengetriebe vergleiche, ist der Riemen aber eher schwergängiger. Wenn wir das ganze dann noch auf vergleichbare Belastbarkeit auslegen, wirds richtig deutlich.

 

...wenn ich bedenke, was zu meiner Zeit in der Schule rübergekommen ist. Bis heute habe ich von dem Quatsch nichtmal ansatzweise was mitnehmen können. Alles nötige zum "Erfolg" musste ich mir nebenbei selbst beibringen. Da kann man sich nur freuen, wenn hier am zeitgemäßen Modell "Elektromobilität" ein wenig mechatronisches Wissen vermittelt wird

Hi Beatbuzzer,

Ich werde Kette vs Riemen anpassen. Ich würde aber weiterhin den Riemen für die ersten drei Boardtypen bevorzugen.

 

Wirkungsgrad.

Ich habe eine Kennlinie vorliegen, die dicht an den China Behauptungen dran liegt. Ja der untere Teillastbereich ist ungünstig, fällt aber aufgrund des geringen Strom nicht groß ins Gewicht. Würden wir nur einmal beschleunigen und dann bis zum Ende der Akkuenergie die Geschwindigkeit halten, würde ich dir zustimmen, aber im Realbetrieb nö.

Der Bürstenmotor hat auch erhebliche Verluste durch die Bürstenreibung und den nicht immer lastgerechten Kommutator-Winkel. Im Modellbaubereich mussten man durch verdrehen des Kommutators sich für eine Lastsituation entscheiden.

Die Schaltverluste durch die Elektronik fällt immer besser aus. Schrott ESC gibt es immer wieder, sind aber nicht die Regel.

 

Schule und Lebensnähe

Ich verstehe nicht, was die heutigen Schulen anstellen. Mathematik wird durch Disharmonie getötet. Die Diskussion habe ich schon mit den Lehrern durch.

Nimm das Studium als weiteres Beispiel der Nutzlosigkeit.

FH war praxisnahe

TU zu theoretisch

Bachelor überladen, kaum Freigeistigkeit.

Das war polarisierend :-)

 

Ich werde an mehreren Stellen Behauptungen aufstellen und diese mit gängiger Praxis und Erfahrung festigen.

 

Danke

 

Barney

bearbeitet 30. September 2016 von barney

Riemen vs Kette:

 

Der BLDC, wie im Vortrag aufgezeigt, hat kein durchgängiges Drehmoment über den Drehwinkel (

). Es ist ein Drehmoment Rippeln vorhanden, was ein Riemen besser dämpfen kann als eine Kette, dies selbst auch nicht "linear" überträgt. Der Riemen ist in der praktischen Anwendung häufiger vertreten. Im Auto (nicht deins :-)) hast du Riemen und keine Kette (bis auf die Kette für die Nockenwelle (Steuerriemen))

Der Riemen bekommt von mir den Komfortpreis und ist damit mein Favorit.

 

P.S.

Im Vortrag wird es noch eine Erweiterung geben.

Eigenbau Beatbuzzer Methode:

Nimm einen Metallblock und fräse dir daraus ein Board.

Kletterst du abends heimlich in den Botanischen Garten um Kautschuk für die Reifen zu gewinnen?

Überarbeitet:

 

@Beatbuzzer

Wie würde deiner Meinung nach der Abschnitt Kette Riemen aussehen?

Vortrag_Elektroskateboard_20161001.zip

Entsprechend wird verbal intensiviert und die Tafel vollgeschrieben

Redezeit 60 Minuten

 

Ich habe mir die Folien angesehen eine Stunde erscheint mir

fiel zu wenig um so tief in das Thema zu gehen.

Eventuell nur den Motor besprechen?

Aber auch da sind 60 Minuten wenig.

 

Gruß Jürgen

60 Minuten sind knapp, ich muss noch eine Zeitprobe durchführen.

Ich bin schon in der Überlegung beide 60 Minuten Vorträge als 120 Minuten single zu halten.

Mal sehen.

Noch besser:

60 Minuten Elektroskate I Grundlagen für die 7-9 + 10-12 Klasse

60 Minuten Elektroskate II Physik und Elektrotechnik 10-12 Klasse

 

Sollte so passen. Dann können doch noch Videos rein

Der BLDC, wie im Vortrag aufgezeigt, hat kein durchgängiges Drehmoment über den Drehwinkel

Das kann ein Bürstenmotor aber auch nicht leisten. Welcher Motor, jetzt mal vom Drehstrom-ASM am sauberen Sinus abgesehen (ja, ein paar Mini-ASM wären mein insgeheimer Wunsch am Board) kann das überhaupt bieten?

 

Eigenbau Beatbuzzer Methode:

Nimm einen Metallblock und fräse dir daraus ein Board.

Kletterst du abends heimlich in den Botanischen Garten um Kautschuk für die Reifen zu gewinnen?

Hör doch mal auf jez

Derjenige, welcher sich seine Riemenscheiben unter der Ständerbohrmaschine aus dem vollen selbst fertigt, bin ich nicht. Der wohnt weiter südlich.

 

Wie würde deiner Meinung nach der Abschnitt Kette Riemen aussehen?

Ich will hier nicht die Wahrheit kalibrieren, war extra alles als Fragen formuliert um nur Denkanstöße zu provozieren.

 

-Also der Riemen hat ganz klar das Plus bei Laufruhe und kann durch seine Elastizität auch ganz gut dämpfen.

-Da Du Auto ansprichst: Zahnriemen hat Wechselintervalle, Steuerkette ist verschleißfrei (ich erinnere mich dunkel )

-Bei gleichem übertragbarem Drehmoment wird der Riemen i.Vgl. zur Kette sehr breit. Das geht auch auf die Spurbreite.

-Riemen ist ein prima Förderband, wenn nicht eingehaust. Fremdkörper geraten schnell dazwischen und gehen auf die weiche Aluminium-Riemenscheibe oder durch den Riemen selbst... Kette bietet da weniger Fläche und steckt durch ihre gehärteten Komponenten schon mal was weg.

 

Im Fazit wird der Riemen für die kleinen, leichten Streetboards auch mit kombiniertem kickpush immer gewinnen (und überleg mal, wie leichtgängig ein ASM da wäre. Da stinkt JEDER andere Motor aber mal so richtig ab).

Sobald es offroad geht, egal ob Trampa oder ernsthaft, geht es meiner Ansicht nach aber stark Richtung Kette.

 

PS: Auch wegen des Illegalitätsfaktors kombiniert mit einem zumindest theoretisch eher doch vorbildhaften und geradlinigen Job des Lehrers würde ich eher stärker was in Richtung offroad Waldwege bzw Rundkurse machen und weniger street für zum im Bereich der StVO und so

Kette hat den Vorteil das die Wellen nicht genau parallel sein müssen kleine Fehler haben nur geringe Auswirkungen. Die Kugellager werden auch weniger beansprucht.

Neueste Version, wenn kein grober Fehler drin ist, würde ich es nur noch aufhübschen.

Ich warte noch auf 1-2 Bildern von Controller und Nabenmotor für Geländeboards.

Vortrag_Elektroskateboard_20161010.zip

Die Version, die vorgetragen wird.

Vortrag_Elektroskateboard_20161203.zip

Frag doch bitte mal jemand vom

ob die den Vortrag Streamen können.

Ist nur zur Hälfte ernst gemeint aber hey das passt aber auch super in den Rahmen von oder .

 

Eine kleinen Korrekturvorschlag hätte ich auch:

Folie 7

"nicht legal" ändern "noch nicht legal" -> ).pdf?__blob=publicationFile&v=1

Vortrag zweimal heute gehalten. Die Anzahl von die toten Augen von London war minimal. Nur zweimal musste ich die Schüler anzischeln, wegen magelnder Konzentration.

Der Preis und die Rechtslage sind nicht gerade motivierend.

Interessenslage war hoch. Auditorium war mit der Motortechnik und Elektronik etwas überfordert. Für das nächste Mal passe ich die Inhalte an.

Rechtslage wird um 5Km/h erweitert, sowie ggf. neue Rechtslage.

Und Forums T-Shirt getragen.

Jetzt mit mehr Physik...

Vortrag_Elektroskateboard_20161218.zip