Motor Generator für Prüfstand?

[Ralf68]

Hallo zusammen,

ich habe folgendes Projekt bzw Problem.

Ich möchte mir ein Prüfstand für Moped Motoren bauen.
Im Prinzip ein Rahmen, in dem der Motor geschraubt wird. Zum Testen des Motors bzw Einstellung von Vergaser und Zündung muss der Motor gegen eine Last laufen.
Meine Idee.
Ich treibe mit dem Motor einen E-Motor an.
Die zu Test Motoren leisten ca 10kW
Ist es grundsätzlich möglich einen entsprechenden E Motor als Generator zu verwenden?
Wenn ja, welche Größe oder Parameter sollte der E Motor haben.
Würde es vielleicht möglich sein, die abgegeben Leistung des E Motors zu messen?
Er muss nicht unbedingt die genaue Leistung des Testmotors anzeigen.
Wäre es möglich, die Last des E Motors zu steuern?

Vielen Dank im voraus
Viele Grüße
Ralf

 

[werner_1]

Grrundsätzlich ist das beim entsprechenden Aufbau möglich. Aber hast du dir auch schon mal überlegt, wo du mit den 10 kW bleiben willst?

 

[Ralf68]

Ehrlich gesagt.....Nein.
Kurz gedacht, hab ich jetzt ein paar Tauchsieder im Kopf......aber 10kW?

 

[Pumukel]

Und warum nutzt du nicht eine mechanische Bremse ? Diese kannst du zur Not auch mit Wasser kühlen.
Einen E-Motor als Generator laufen zu lassen geht auch nicht so einfach wie du das denkst.

 

[werner_1]

Ich habe schon mal so ein Teil gebaut und berechnet (Ingenieurarbeit). Die Drehstromelektroden tauchten dabei ins Wasser ein und durch die Eintauchtiefe lies sich die Leistung regeln.

Ist aber viel zu aufwendig für deinen Fall.

 

[Ralf68]

Und warum nutzt du nicht eine mechanische Bremse ? Diese kannst du zur Not auch mit Wasser kühlen.
Einen E-Motor als Generator laufen zu lassen geht auch nicht so einfach wie du das denkst.

Das wäre dann Plan B
Mit einer regelbare hydraulischen Scheibenbremse wäre das möglich.
Die Motoren laufen nur kurz auf Vollast.
Nachteil bei einer mechanischen Bremse.....ich kann die Leistung nicht messen.

 

[Pumukel]

Autsch das ist reine Mechanik.

 

[Ralf68]

Was haltet ihr von einer Wirbelstrom Bremse?
Drehende Stahlscheibe die mit Neodym Magnete gebremst wird

 

[EBC41]

Man nehme einen ganz gewöhnlichen preiswerten Drehstrom-Asynchron Norm-Motor mit 11kW Wellenleistung.
Die 2 polige Version dreht im Leerlauf knapp unter 3000 Umdrehungen pro Minute.
Zweckmäßigerweise startet man ihn am üblichen Drehstromnetz mittels eines Stern-Dreieck-Schalters.

Wird der E-Motor durch einen Verbrennungsmotor angetrieben, der ihn versucht, schneller als 3000 Umdr. drehen zu lassen, arbeitet er als Generator und man kann die Leistung mittels eines Drehstromzählers in der Netzzuleitung bestimmen.

Nachteilig ist, dass die Leistungsumsetzung in einem ziemlich kleinen Drehzahlbereich um etwa 3100 Umdr. erfolgt.

Die Leistungsanpassung an die optimale Drehzahl der Mopedmotoren müsste man dann mit einer entsprechenden mechanischen Übersetzung realisieren.

 

[Pumukel]

Grau ist alle Theorie.
Alles was du da erreichst ist es den Motor abzuwürgen den der Schlupf wird da sehr steil ansteigen und mit ihm die Stromaufnahme des Motors. Ein E -Motor läuft nicht ohne Blindstrom als Generator. Zudem liegt die Drehzahl des Motors bestenfalls bei ca 2700RPM .
Bei Leistungen um 10 kW ist es immer noch die beste Lösung die Antriebsenergie mechanisch zu vernichten. Die Generatorische Lösung erfordert einen erheblichen Elektrischen Aufwand. Das betrifft auch den Aufwand mit Wirbelstrombremse denn da musst du die Leistung auch regeln.

 

[EBC41]

Alles was du da erreichst ist es den Motor abzuwürgen den der Schlupf wird da sehr steil ansteigen

Wie sollte da der Verbrennungsmotor abgewürgt werden?

der Schlupf wird da sehr steil ansteigen und mit ihm die Stromaufnahme des Motors.

Der Schlupf steigt steil an, das ist richtig. Aber wenn der Mopedmotor maximal 10kW leistet, wird der Strom des E-Motors innerhalb der zulässigen Grenzen liegen.

Ein E -Motor läuft nicht ohne Blindstrom als Generator

Stimmt, aber ein üblicher Wirkleistungszähler berücksichtigt auch nur den Wirkstrom und damit die tatsächliche Wirkleistung, die im Generatorbetrieb dann ins Netz eingespeist wird.

Zudem liegt die Drehzahl des Motors bestenfalls bei ca 2700RPM .

Im Generatormodus läuft er höher als die Synchrondrehzahl von 3000 Umdr. Also je nach Fabrikat etwa 3050 bis 3100.

Die Generatorische Lösung erfordert einen erheblichen Elektrischen Aufwand.

Er braucht nur den Normmotor, den Stern-Dreieckschalter und einen preiswerten Hutschienen-Drehstromzähler. Man kann auch einen alten Ferraris-Zähler nehmen.

Und eine mit 3xC32A abgesicherte CEE-Steckdose in der Werkstatt.

Wahrscheinlich wird es auch mit 3xC25A funktionieren.

 

[EBC41]

Grau ist alle Theorie.

Ich kenne die Sache - funktionierend in der Praxis - von einem Holzvergaser-Blockheizkraftwerk, wo ein Verbrennungsmotor eine 11kW Asynchronmaschine antreibt. Das ist im Prinzip auch nichts anderes als die Anordnung, die der TE im Sinn hat.

 

[Ralf68]

Guten Morgen zusammen,
aber wie führe ich dabei die Leistung ab?
5 x 2000W Tauchsieder, die man einzeln schalten kann zB?

Noch eine Idee.......ich könnte ein Teil der Leistung für ein Gebläse nehmen, mit dem der Motor gleichzeitig gekühlt wird.

 

[EBC41]

aber wie führe ich dabei die Leistung ab?

Bei der Version mit dem Drehstrom-Asynchron-Motor fließt die Energie einfach ins Stromnetz. Bzw. andere elektrische Verbraucher in deinem Haus würden sie automatisch nutzen.

Falls Du einen Zweirichtungszähler vom Stromversorger hättest, würde sie sogar vergütet. Ansonsten verschenkst Du sie an den Versorger.
Wird aber nicht das Problem sein, denn der Prüfstand läuft sicher nur kurze Zeit.

 

[Ralf68]

Okay.....das klingt für mich nach einen Plan.
Welche Leistungsdaten sollte der Gleichstrom Motor haben?

 

[EBC41]

Welche Leistungsdaten sollte der Gleichstrom Motor haben?

Kein Gleichstrom-Motor, sondern ein ganz gewöhnlicher Drehstrom Normmotor.für 400 Volt in Dreieckschaltung. 11kW Wellenleistung.
ca. 2900 Umdr./Min

Vielleicht kannst Du einen solchen, gebraucht, mit angebautem Sterndreieckschalter, günstig erwerben.

 

[NH-Sprenger]

Das mit dem Asynchronmotor wird vermutlich nicht funktionieren. Meines Wissens ist ein solcher Motor folgendermaßen aufgebaut:

Wicklungen sind um den Rotor herum fest verbaut (Stator) und erzeugen im Betrieb Magnetfelder. Diese Magnetfelder erzeugen Wirbelströme im Rotor, welche den Feldern des Stators entgegenwirken. Dadurch wird der Motor angetrieben. Wenn man jetzt nur den Rotor dreht, entstehen weder Magnetfelder noch Spannung oder eine Last für deinen Verbrenner. Das liegt am Rotor, da dieser keine Permanent-Magneten enthält.

Außerdem: Wenn auf einem Motor beispielsweise 11kW steht und er als Generator funktioniert, wird er niemals 11kW generieren können. Nur einen Bruchteil davon, da er ja als Motor und nicht als Generator konzipiert wurde.

Kann sein, dass ich falsch liege und ich einen anderen Motorentyp im Kopf habe. Unabhängig davon würde ich eine solche Konstruktion NIE mir dem Netz verbinden.

Wenn ich falsch liege: Bitte um Korrektur!

VG

 

[eFuchsi]

Prinzipiell hast Du Recht. Asynchrongeneratoren laufen eigentlich nur im Netzbetrieb, da hier die benötigte Blindleitung für die Magnetisierung aus dem Netz gezogen werden kann.
Im Inselbetrieb müsste man ihn Kondensatorerregen. Allerdings braucht man da im Rotoreisen einen gewissen Restmagnetismus.

 

[Stromberger]

Kann sein, dass ich falsch liege und ich einen anderen Motorentyp im Kopf habe. Unabhängig davon würde ich eine solche Konstruktion NIE mir dem Netz verbinden.

Das kann ich nur voll unterschreiben!!

@Ralf68
Soll das ganze Vorhaben gewerbsmäßig betrieben werden oder als Hobby "fürn Spaß"?
Im letzteren Fall würde ich mir einen Asynchrongenerator (z.B. von einem defekten Notstromaggregat besorgen, wo der E-Teil noch läuft, meistens geht ja eher der Verbrenner hinüber) und dann 5 Stück Heizlüfter a 2 kW anschließen.
Vorteil: sie haben 2 Schaltstufen, d.h. Du kannst jedes kW einzeln als Last zuschalten, sind günstig und wenn die Motorspannung absinkt, "juckt" sie es nicht weiter.
Die Leistung kannst Du einfach mit ein paar Stecker-Energiekostenmessgeräten ermitteln.
Einfach, kostengünstig und ohne große Vorkenntnisse realisierbar.

 

[Stromberger]

Asynchrongeneratoren laufen eigentlich nur im Netzbetrieb,

Das sehe ich anders. Es gibt genügend Notstromer mit Asynchrongeneratoren.