DC/DC 24V auf 36V

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Autor
DC/DC 24V auf 36V

    







BID = 753937

darryl17

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: bielefeld
 

  


Hallo liebe Community,

für ein Schulprojekt bin ich momentan auf der Suche nach einer Möglichkeit, 2 Bleiakkus mit je 12v auf insgesamt 36V Volt hochzutransformieren. Sie sollen einen kleinen Motor antreiben, wesswegen schonmal "größere" Ströme von bis zu 15A fließen können.
Ziel ist es, den Motor über einen Zeitraum von weniger als 10 Minuten zu Maximaler Leistung zu veranlassen, was danach mit dem Motor passiert und ob er noch zu gebrauchen ist ist eher unwichtig. Angetrieben werden soll damit ein Bobbycar, das am Ende an einem Rennen teilnehmen wird.

Bisher habe ich leider nur Wandler von 12V auf 24V gefunden, die annähernd solche Ströme verarbeiten können, jedoch wäre es ungünstig, den einen Akku doppelt so stark wie den anderen zu belasten. Variabele Wandler gingen leider nur bis zu 3A, und da diese auch nicht ganz billig sind, würde es leider den Finanziellen Rahmen sprengen, 5 Stück davon parallel zu schalten. Ausserdem würden die anderen wahrscheinlich durchpfeiffen, sobald einer abschmiert, was ich auch verhindern möchte.

Die beiden Akkus sowie der Motor sind vorgeben, diese darf ich also leider nicht einfach austauschen oder einen dritten Akku zu Hilfe nehmen.

Optimal wäre eine Regelbare Lösung von 30-36 Volt, um den Motor ein wenig zu schonen. Dies muss jedoch nicht zwingend Notwendig sein.

Es wäre super, wenn mir jemand eine Lösung präsentieren könnte


Liebe Grüße, Darryl

BID = 753943

HansG

Schreibmaschine



Beiträge: 1848
Wohnort: Dresden
Zur Homepage von HansG

 

  


Zitat :
darryl17 hat am 12 Mär 2011 13:32 geschrieben :

Die beiden Akkus sowie der Motor sind vorgeben, diese darf ich also leider nicht einfach austauschen oder einen dritten Akku zu Hilfe nehmen.


Und du meinst, dass der Spannungswandler keinem auffällt? Der dürfte schließlich bestimmt die Größe einer dritten Batterie haben.

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BID = 753960

dl2jas

Inventar



Beiträge: 9914
Wohnort: Kreis Siegburg
Zur Homepage von dl2jas

Da wirst Du wohl einen Aufwärtswandler bauen müssen.

Schreibe, welche Schulform Du besuchst, Klasse und Fach. Mit der Information können wir abschätzen, was machbar ist. So ein Schaltnetzteil bei nicht gerade kleinem Strom ist keine einfache Sache.

DL2JAS

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mir haben lehrer den unterschied zwischen groß und kleinschreibung und die bedeutung der interpunktion zb punkt und komma beigebracht die das lesen eines textes gerade wenn er komplizierter ist und mehrere verschachtelungen enthält wesentlich erleichtert

BID = 753973

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Die beiden Akkus sowie der Motor sind vorgeben, diese darf ich also leider nicht einfach austauschen oder einen dritten Akku zu Hilfe nehmen.
Und der Einsatz eines solchen Wandlers wäre regelkonform?
Dann poste mal einen Link auf das Regelwerk, sonst wird hier sicher niemand einen Gedanken an eine solche Konstruktion verschwenden.

BID = 754044

Verlöter

Schreibmaschine



Beiträge: 1658
Wohnort: Frankfurt am Main

Wäre es Regelkonform den Motor auf 24V oder 12V umzuwicklen?

BID = 754080

darryl17

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: bielefeld

Ja, es ist definitiv regelkonform, die Spannung hochzusetzen. Also darf es auch ruhig gesehen werden.

Ich gehe aufs Gymnasium, 12. Klasse, Mathe/Physik als Lk´s. Beim Bauen kann ich jedoch, falls benötigt, jederzeit auf die Hilfe meines Physiklehrers zurückgreifen, der auch sehr gerne einen weiteren Pokal in der Schulvitrine sehen würde.



Zitat :
Wäre es Regelkonform den Motor auf 24V oder 12V umzuwicklen?


Was bringt es mir, die Motorspannung zu senken? Ein höherer Stromfluss würde dem Motor dann sogar noch schneller zusetzen als das, was ich ihm durch einfaches erhöhen der Spannung und somit auch den Stroms antuen würde, oder sehe ich das jetzt falsch?



Zitat :
Dann poste mal einen Link auf das Regelwerk, sonst wird hier sicher niemand einen Gedanken an eine solche Konstruktion verschwenden.


Das Regelwerk ist leider nicht online verfügbar. Allerdings habe ich es mir ziemlich gut durchgelesen, und habe auf keinen Fall vor zu schummeln.
Wenn man dies wirklich vor hätte, sollte es sich am einfachsten durch das Entkernen der alten Bleiakkus und Einsetzen von Litium-Ionen Akkus machen lassen, steht jedoch für mich ausserhalb jeglicher Diskussion.



BID = 754083

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Das Regelwerk ist leider nicht online verfügbar
Es soll ja Scanner geben ...


Zitat :
Was bringt es mir, die Motorspannung zu senken? Ein höherer Stromfluss würde dem Motor dann sogar noch schneller zusetzen als das, was ich ihm durch einfaches erhöhen der Spannung und somit auch den Stroms antuen würde, oder sehe ich das jetzt falsch?
Ja, das siehst du falsch.
Ob du die Spannung erhöhst oder den Motor mit ein paar Windungen weniger aber dafür dickerem Draht wickelst, ist prinzipiell gleichgültig.
Imho entsteht durch das Umwickeln aber ein anderer Motor.


Zitat :
gehe aufs Gymnasium, 12. Klasse, Mathe/Physik als Lk´s.
Dann solltest du vor dem Bauen erst einmal rechnen.
Dazu gehören die Entladekurven des Akkus, sowie Kennlinien des Motors, den du ja offenbar überlasten willst. Bei permanenterregten Motoren kannst du sogar Pech haben und dadurch den Magneten irreversibel schädigen.

Vielleicht bringt schon ein anderes Getriebe eine bessere Anpassung.




BID = 754107

Mirto

Schreibmaschine



Beiträge: 2236
Wohnort: Sardinien (IT)


Zitat :
sowie Kennlinien des Motors, den du ja offenbar überlasten willst.

Hallo perl!

Du mußt eine gute haben, ich habe noch keine techn. Daten des Motors gelesen.

Gruß
Rainer

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Fehler passieren immer wieder. Wichtig dabei ist, anschliesend noch in der Lage zu sein, davon berichten zu können!!

BID = 754111

darryl17

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: bielefeld

Da es mir am Anfang nur um das Verändern der Spannung ging, hab ich die Motordaten nicht für so wichtig gehalten.

• Betriebsspannung: 24V
• Leistung: 250 Watt
• Stromaufnahme 13,7 A

Bis 30 Volt zeigt er absolut keine Verschleißerscheinungen, höher geht er zwar, läuft aber sehr, sehr schnell heiß, was für die kurze Betriebsdauer (nie mehr als 300m am Stück) allerdings egal ist.

Falls er zu schnell durchschmoren sollte, hätte ich allerdings keinerlei Probleme, Energie sinnlos über nen Vorwiderstand zu verbraten, die Akkus halten eh lange genug. Ausserdem hat nen Bobbycar mit Sitzheizung doch auch was, oder nicht

BID = 754137

dl2jas

Inventar



Beiträge: 9914
Wohnort: Kreis Siegburg
Zur Homepage von dl2jas

Die prinzipielle Schaltung ist recht einfach.

http://de.wikipedia.org/wiki/Aufw%C3%A4rtswandler
Der Schalter ist natürlich kein mechanischer Schalter, sondern ein Leistungshalbleiter, z.B. MOSFET. Zur Steuerung gibt es fertige ICs, da muß man nicht das Rad neu erfinden. Als erstes mache dir Gedanken über die Spule. Da fließt richtig Strom und sie darf nicht in Sättigung geraten. Die ist nicht mehr als Standardware beim Elektronikhändler erhältlich. Also zusammen mit dem Lehrer fleißig rechnen!

DL2JAS

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BID = 754145

Harald73

Schreibmaschine


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Beiträge: 1016

Hi,

die Leistungsangaben bei Elektromotor sind meist auf einen gewählten Arbeitspunkt bezogen, der sich vom Leistungsmaximum unterscheidet. Während bei einem Verbrennungsmotor die 68kW in den Fahrzeugpapieren die max. Leistung ( + - x %) sind, kann dein Motor auch mal mehr abgeben, zieht dabei natürlich (bei 24V) auch mehr Strom.
Insbesondere beim Start wird der Strom deutlich höher sein, bzw. sein können, es sei denn, der Strom wird durch den Innenwiderstand der Quelle oder eine Regelung zusätzlich begrenzt.

Was ich damit meine: Wenn du den Wandler auf 36V, 15A auslegt und dann mit Widerständen den Motor ankoppelt, bekommst du in einigen Betriebspunkten mehr Leistung aus dem Motor heraus, aber nicht in allen! Während die Konkurrenz (24V, Schalter, Motor) aus dem Stillstand heraus mit (grob geschätzt) ~ 57A und somit ~ 4fachem Moment beschleunigt, tuckerst du mit 15A und ~ Nennmoment los. Du braucht zumindest eine Umschaltung, damit der Motor direkt aus den Akkus versorgt werden kann. Oder den Wandler so auslegen, dass er den vollen Anlaufstrom des Motors zumindest durchleiten kann. Dabei darf die Induktivität sogar in Sättigung gehen, die Diode muss aber überleben.


Noch was, wenn die Akkus eh lang genug halten: Musst du überhaupt 2 Akkus mitschleppen? Ist ja ein Unterschied, ob das Reglement „2“ oder „max.2“ Akkus vorsieht. Ob der eine Akku genug Leistung liefern kann, musst du natürlich auch wieder genau nachrechnen, sofern Datenblatt oder Messwerte vorhanden.

Wie perl schon sagte:
Zitat :
Dann solltest du vor dem Bauen erst einmal rechnen.

Gruß
Harald



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*..da waren sie wieder, meine 3 Probleme: 1)keiner 2)versteht 3)mich
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