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elweb
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Erster Beitrag:
vor 1 Jahr, 6 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 1 Jahr, 6 Monaten
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Horscht, thegray, Strohmer, hallootto, Hotzi-47

Motor im Boot

Startbeitrag von Horscht am 10.04.2016 12:10

Guten Tag liebe Leute!
Mir ist ein alter Motor aus einem City-el "zugelaufen" und ich habe vor, den im Segelboot einzubauen.
Der Motor ist leider ohne Steuerung und der Physikunterricht zu lange her. Daher ergeben sich mir ein paar Fragen und ich hoffe auf Hilfe.
Der Motor ist wohl für 36V und leistet 1000W.
Wäre es völlig abwegig darüber nachzudenken, ihn mit 12, 24 und 36V zu betreiben? Mehr, also feinere Regelung bräuchte es im Boot nicht wirklich und ich könnte mich sogar mit dem Gedanken anfreunden, auf einen Rückwärtsgang völlig zu verzichten.
Es ist auch nicht die Endgeschwindigkeit, die interessiert. Reichweite steht ebensowenig auf der Liste, da der Motor eher nur fürs Hafenmanöver und damit für kurze Betriebszeit und geringe Geschwindigkeit gedacht ist.
Ist es für den Motor besser, ihn mit den zerhackten 36V zu betreiben oder tut es auch die geringere Spannung? Drehmoment wird anfangs bestimmt benötigt. Das würde ich aber auch mit Untersetzung des Riementriebes hinbekommen und welches Drehmoment ich wirklich benötige und welches ich per Riemen übertragen kann, weiß ich noch nicht.
Meine Frage bezieht sich hier auf die Geheimnisse des Elektromotors. Kann es ihm also schaden, wenn ich ihn mit niedriger Spannung betreibe und die Schraube aber durch das Bremsen im Wasser zu viel Leistung benötigt oder wird es einfach nur langsamer? Bei den Leitungsquerschnitten neige ich zu möglichst kurzen überdimensionierten Lösungen.
Bitte entschuldigt die Laienhafte Herangehensweise. Vielleicht kann ich ja auch lernen, welche Fragen ich eigentlich stellen müsste.

Vielen Dank und viele Grüße

Lukas

Antworten:

Zu dem blauen Motor aus der 1er Serie gibt es gute Unterlagen mit Drehmoment / Drehzahl Characteristiken im elweb Doku Bereich. Wenn Du es nicht findest, melde Dich. Die Unterlagen wären hilfreich für Dich, wenn Du mit den grundsätzlichen Drehmoment und Drehzahlanforderungen Deines Bootes und Propellors vertraut bist.
Für einen Propellorhochlauf brauchst Du kein grosses Drehmoment unten rum. Der Motor würde den Hochlauf locker packen.

Ansonsten: einfach probieren.

Wie willst Du die Verschaltung denn vornehmen?
12 Volt: 2 Stück 12 V Akkus parallel, das würde gehen.
24 Volt: 2 Stück 12 Volt Akkus in Reihe, das würde auch gehen.
Aber wie bei 36 Volt? Na ja, möglicherweise reicht für Dein Boot ja der 24V Betrieb.
Wie erwähnt: ausprobieren.

Oder hast Du 6 Volt Blöcke? Dann könnte es freilich gehen, ist aber ein rechter Verdrahtungsaufwand.

Nun zum wichtigsten: Dein Motor hat Permanentmagneten. Ich würde die Batteriespannung über einen kleinen Widerstand von 1 oder 1/2 Ohm draufschalten, um den Einschaltstrom zu begrenzen. Der wäre sonst bei stillstehendem Motor nämlich recht hoch, eine Schädigung wäre möglich. Bei 1 Ohm und 36 Volt könnten selbst im ersten Moment nur 36 A fließen, das wäre gering für den Motor.
Um den Widerstand nicht zu verschmoren und um die Verluste zu vermeiden, kannst Du den Widerstand danach sofort über einen parallelen Schalter kurzschließen. Dann fließt der Strom direkt und damit quasi ohne Steller- oder Widerstandsverluste.

So jedenfalls hatte ich es 1985 bei der ersten Tour de Sol gemacht, nachdem die Motorelektronik beim Start abgeraucht war. Mit dieser einfachen Einschaltmimik sind wir die ganze Tour gut zurecht gekommen.

Ach und noch etwas: Ich bin 1989 bis 1992 oder so täglich mit einem mini-El Serie 1 zur Arbeit gefahren, 25 km hin, 25 km zurück. Ich habe den Motor als sehr sparsam schätzen gelernt.
Ich denke, er eignet sich gut für ein Boot. Wenn Dein Propellor mit den rund 3000 rpm oder so zurecht kommt. Meist braucht man weniger, hängt vom Propellordurchmesser ab. Einfach mal probieren. Aber dran denken, die Schublast abzufangen in einem entsprechendem Drucklager. Die Motorlager dürften das nämlich nicht lange mitmachen. Denk dran, dass der Propellor über die Welle und möglicherweise den Motor ja das ganze Boot schiebt.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 10.04.2016 16:55
Hallo Roland,

zuerst mal ganz vielen Dank für deine ausführliche Antwort. Du hast mir schon sehr weitergeholfen und die Dokumentation hab ich auch gefunden.
Der ursprüngliche Diesel hatte 7kW bei 2500U/min, welche 1,87/1 untersetzt waren. Damit war das Boot sehr ausreichend motorisiert.
Bei 24V könnten sich unter Last ähnliche Drehzahlen erwarten lassen. Heute hat mich mein Spieltrieb dazu veranlasst, den Motor mal an 12V zu hängen. Da konnte ich die Drehzahl mechanisch mit der Hand auf ca die Hälfte runterwürgen.
Die Motorlager werden nicht durch Schub belastet, da ich ihn mit der originalen Aluhalterung und passenden Lagern parallel zur Welle montiere und die Kraft per Keilriemen übertrage.
Das mit der Anlaufstrombegrenzung hatte ich auch schon mal im Hinterkopf. Dank dir bin ich jetzt etwas schlauer. Ist so ein Widerstand einer den man selbst wickelt (Cu-Draht auf alten Trafos wäre ausreichend vorhanden) oder gibt es den irgendwo gegen Geld? Das müsste ja wohl ein ganz schön "dickes" Ding sein, wenn er nicht gleich abrauchen soll.
Akkus habe ich noch nicht. Da bin ich noch sehr frei in der Gestaltung und mein örtlicher Händler hat mir Unterstützung beim Experimentieren zugesagt.
Meine Gedanken gingen bisher in Richtung 3mal 12V 100AH, die einfach in Reihe und nach Bedarf abgegriffen. Deine Herangehensweise ist wegen der gleichmäßigen Belastung natürlich viel klüger. Ich hatte mich mit der Idee getragen, die Akkus immer mal zu vertauschen, bzw den letzten Akku gleich noch als Bordbatterie für die anderen Verbraucher zu mißbrauchen.

Mit dem Probieren muß ich leider noch ca 6 Wochen warten. Dann gehts erst ins Wasser und bis dahin ist auch noch viel Arbeit am Kahn.
Ich denke mal, daß ich es zuerst mit 2 mal 12V versuchen werde und mal sehe, ob ich mir ein entsprechendes Ampermeter besorgen kann. Damit kann ich dann wohl ganz gut erkennen, wie es dem Motor so geht.

Schalten wollte ich das Ganze (schon wegen der Reduzierung der Kabellängen) mit Relais. Gibts da außer den dicken Strömen etwas zu bedenken?

Nochmals vielen Dank und viele Grüße

Lukas

von Horscht - am 10.04.2016 19:52
Ich würde empf. für Experimente nicht in teure Akkus zu investieren sondern brauchbare gebrauchte Starter Akkus zu verwenden - die ungleiche Belastung und Entladung am besten mit drei von einender arbeitenden Ladegeräten...

Später wenn sich gezeigt hat wie gut die 1000W verwendbar sind dann einen einfache PWM-Regelung dran.

von thegray - am 10.04.2016 20:25
Moin thegray,

auch dir vielen Dank für die Antwort. Zum Probieren muß ich die Akkus noch nicht kaufen. Das war mit der Unterstützung des Händlers gemeint.
Wenn ich am Ende doch auf eine Steuerung setzen sollte, würde sich das mit der ungleichen Belastung der Akkus ja erledigt haben. Dann hätte ich geplant, ein vorhandenes 36V Staplerladegerät zu benutzen.
Die Idee mit mehreren Ladegeräte hätte für die ganz einfache Variante natürlich viel Schönes. Muß man bei denen dann irgendwie trennen oder kann man die einfach auf den jeweiligen Akku klemmen, ohne die Reihenschaltung der Akkus zu trennen?
Als Steuerung hatte ich als Minimalvariante sowas [www.ebay.de] gefunden, bin mir aber nicht sicher, ob das Teil nicht zu knapp dimensioniert ist, wegen der 50A.
Vielleicht verstehst Du ja unter "einfacher PWM-Regelung" auch noch was ganz anderes.

Vielen Dank und viele Grüße

Lukas

von Horscht - am 11.04.2016 07:33
Wie wäre es denn damit?

[www.ebay.de]

elektrische Grüße
Peter

von hallootto - am 11.04.2016 07:47
Also die Stabler Steuerung ist nicht schlecht weil die in der Regel eine Reglung drin ist die die Bleianker (die Bezeichnung habe ich eingeführt - du wirst das besser nachvollziehen können) ;)
etwas schont.

Einzellader wäre je nach Einsatz sinnvoller wenn Ladezeit keine Rolle spielt. )wegen ungelichgewicht die sich mit der Zeit einstellen kann. (wenn selten genutzt kann man auch einen kleinen Automatiklader reium....)

Wenn das normale Lader sind ist eine galvanische Trennung vorhanden und sichergestellt /wegen Massebezug) - so ist es kein Problem pro Betriebsbereiten Akku einen Lader angeschlossen zu haben.

Regler - nee das ist wenig brauchbar 1. Roller mit unnötigen Gedöns 2.Chinaware Leistungsreserve mal 2 plannen!

von thegray - am 11.04.2016 09:37
Hallo Ihr Drei!

Das ist ja echt schön hier bei Euch! Hilfsbereit und schnell. Vielen Dank dafür!
Wenn Peters Vorschlag funktionieren würde, wär das ja fast ne Geschenkpackung. Fast zu schön um wahr zu sein. Die Leistungsreserve scheint vorhanden und mit dem Boot fährt man nur ganz selten bergauf. ;-)
Ich müsste nur überlegen, wie ich den Spagat zwischen Kapselung und Kühlung hinbekommen könnte. Auf sonem Boot ists ja nicht immer nur trocken. Richtig Wasser kann ich ausschließen, aber hohe Luftfeuchten leider nicht. Eine relativ einfache Lösung könnte auch sein, das Bauteil mit Steckverbindern zu versehen und nur an Bord zu nehmen, wenns auch benötigt wird und immermal mit nem geeigneten Spray zu behandeln.

Das mit den Einzelladegeräten wird mir immer angenehmer. Das Staplerladegerät ist ein ganz schön großes Möbel und ich hab noch nicht herausbekommen, wie "schlau" das Ding ist, bzw. ob ich das gelegentlich auch abschalten müsste und ich wohne leider nicht im Hafen.

Ladezeiten sind nicht so mein Problem, weil die Liegezeiten mit Landanschluß überwiegen und ich mir einbilde, daß meine anvisierten 3 mal 100Ah für einen Hilfsantrieb nicht gerade unterdimensioniert sind. Da könnte clevere Erhaltungsladung schon eher ein Thema werden.

Die Nutzung ist eher so, daß ich pro Woche vielleicht 6 mal 10 Minuten den Motor benutze. Ich bin jahrelang ganz ohne Motor ausgekommen, habe jetzt aber den Hafen gewechselt und da ist die Einfahrt bei manchen Windrichtungen nicht segelbar.

Vielen Dank und viele Grüße

Lukas

von Horscht - am 11.04.2016 11:34
Nun die LEistungsreserve ist so eine sache bar können dir die Ing. und Physiker hier mit dem spitzen Mund aähm Pardon spitzen Bleistift.....

Aber bei zählt ja Schub ohne Kavitation also Langsame Schraube mit Steigung und dann entsprechende Untersetzung.

Ach BElüftung und gut ist - Sofern Spritzwasser und Co ausgeschlossen - sag ich mal kein Problem.
Binnen oder Küste? Also bei Binnen bleibt es beim besagten.

von thegray - am 11.04.2016 12:51
Hallo thegray,

rechnen muß da jetzt keiner. Die 30 Kröten kann ich mir grade noch so zum Spielen leisten und wenn ich dann noch ein Amperemeter dranhänge, kann ich das empirisch herausfinden und kritische Betriebszustände vermeiden.

Das Boot liegt natürlich an der Küste. Alles andere wär doch zu einfach. ;-)

Gruß und Dank

Lukas

von Horscht - am 11.04.2016 13:48
Also doch Salz in der Luft - nun ja einfach, mir zu langweilig;)
Der der seine Prüfung im offenen bei Ostlage und bei 6> gemacht hat.:cheers:

von thegray - am 11.04.2016 14:12
Hi Lukas,

Habe dasselbe mit meiner Marina 21 gemacht um die Bodenseezulassung zu bekommen.

Sie wiegt segelbereit 1800Kg mit dem Pacific Scientific bekommst du den Schub zum engen Manöver oder aufstoppen nicht hin, Habe den TTL 140 7,5KW genommen . Der bringt mit 48V und 3:1 untersetzt bei 300A den nötigen Schub und macht auch Rumpfgeschwindigkeit bei 60A.

Mit meinen 8 NICD Akkus und 100Ah sind damit 45minuten Marschfahrt drin .

Wenn du dennoch mit dem Pacific spielen willst habe ich noch einen Originalen regelbaren Anfahrwiederstand aus einer Serie1 , den ich dir für die Versandkosten überlassen kann.

Beste Grüße Gerd.

von Strohmer - am 14.04.2016 09:26
Hi Gerd,

mir ist schon klar, daß ich da eher untermotorisiert unterwegs bin und aufstoppen und enge Manöver nicht möglich sind. Mir genügt es aber wirklich, wenn der Kahn (Cutlass27) auf 2 Knoten kommt und die vielen Jahre ohne Motor haben mich da gut trainiert, die nötige Restfahrt so einzuschätzen, daß Bremsen eigentlich unnötig ist.
Das mit einer stärkeren Maschine hab ich natürlich auf dem Zettel, wenn bei meinem Gespiel am Ende doch nix rauskommt.
Da ich den Motor aber habe und die Aufhängung auch schon lange fertig ist, sehe ich die Spielerei eher sportlich, es interessiert mich auch und die Kosten sind ja sehr überschaubar.
Mit deinen 7,5kW haste ja schon fast ein Rennboot.

An dem Anfahrwiderstand wär ich interessiert. Ich werd mal sehen, ob es mir gelingt, dir ne PN zu schicken.

Gruß und Dank

Lukas

von Horscht - am 14.04.2016 13:39
Hi Lukas ,

Lieber n schwacher als kein Hilfsantrieb. Mir hats schonmal den Achterstag am Mast gelöst , da war ich froh über die Maschine.

Der Wiederstand geht Montag auf die Reise.

Bitte beachte das das Ding Ölgekuhlt ist und ziemlich warm werden kann wenn es nach dem beschleunigen nicht übersteuert wird..

Beste Grüsse Gerd.

von Strohmer - am 17.04.2016 08:34
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