Selbstbau E-Winde: Auslegung Akku und Motor

[Frank_L.]

Hallo zusammen,

ich beschäftige mich gerade mit der Auslegung einer E-Winde. Es soll am Ende ein kleine leichte E-Winde mit max. 100 kg Zugkraft und einer Trommel für Gleitschirm werden.

Wer hat Erfahrungen mit der Motorauslegung, Regler und Strom, den der Akku liefern muss bei 100 kg Zugkraft?

Als Motoren habe ich an folgende gedacht:

https://www.cnqsmotor.com/index.php/product/qsmotor-268-12inch-9000w-v5/

https://www.cnqsmotor.com/index.php/product/qsmotor-260-12inch-10000w-v4/

https://www.cnqsmotor.com/index.php/product/qsmotor-13x3-5inch-273-8000w-v4-e-scooter-hub-motor/

Der https://www.cnqsmotor.com/index.php/...ter-hub-motor/ kann auch 130kg Zugkraft, wäre mir aber zu schwer, deshalb bevorzugt der 2. aus der oberen Liste. Der 3. ist für 96 V ausgelegt.

Beim QS 260 ist die Drehzahl nicht so hoch und die Frage ist, ob sie es ausreicht, um das Seil schnell genug einzuholen. Die Trommel hat ca. 32 cm Durchmesser.

Der Regler schafft bis 200A und es sollen 20 LiFePo Zellen (ca. 64V, Dauer 150A, max. 250A) eingesetzt werden. Passt das zu den drei Motoren oben? Wer hat praktische Erfahrung.

Viele Grüße
Frank

[Willi Wombat]

Um eine gut funktionierende Elektrowinde zu konstruieren haben bisher meines Wissens erfahrene Ingenieure Unmengen an Zeit investiert und habe einige Optimierungsrunden gedreht, wie das bei einem komplexen Projekt eben so ist.

Ich würde sagen, wenn Du hier in diesem "Experten"-Forum nach Grundlagen der Motorauslegung fragen musst, wird das nichts werden ausser im besseren Fall ein Eurograb.

[custom-paramotors]

Hallo Frank,

es gibt einige DIY Projekte die seit Jahren gut laufen, würde mich dahin wenden. Zu finden via Youtube und Facebookgruppen. Sind viele sehr nette Leute dort.

Persöhnlich würde ich das Basiswissen dieser Leute nutzen die seit rund 10 Jahren und mehr E-Winden bauen. Oder wie Willi schon sagt, sonst kanns viel Lehrgeld kosten.

[Martin.U]

Hallo Frank, erst mal vorab: als wir (Christian und ich) angefangen haben, unsere E-Winde zu entwickeln (heutiger Name: ELOWIN Solo, siehe NOVA Homepage), haben wir gedacht, wir kaufen Motor, Controller und Modellflug-Fernsteuerung, löten das zusammen und gehen schleppen. Gott sei Dank gab es dann das geschlossene DHV-E-Winden-Forum. Da gab es viele Mitglieder mit ähnlichen Projekten. Viele, die es mit BLDC (Brushless) Motoren versuchten, bekamen Probleme bei n=0, also Motorstillstand oder Drehrichtungsumkehr. Da gab es oft gefährliche Kraftspitzen. Eine DHV-Zulassung wäre so nicht möglich. Andreas, der Entwickler der ELOWIN hat damit auch zunächst sehr große Probleme gehabt. Nur mit einem SEVCON Controller ließ sich das Problem lösen. Der ist aber sehr schwierig und aufwändig zu programmieren (Hardware Dongle von SEVCON).
Zum Motor: Wir haben für die Solo den QS 273 8000 verwendet und sind sehr zufrieden. Den kannst du nach Wunsch wickeln lassen. Mehr Wicklung für höheres Moment und geringere Drehzahl oder umgekehrt. Die Kurve muss halt zum Trommeldurchmesser incl. Seil-Packung passen. Anbei ein Diagramm für einen QS 8000:


Viele Grüße, Martin, NOVA ELOWIN Team

[sphinx]

Auslegung für 2m/s Rückenwind ist vielleicht nicht so clever. Selbst an schwachwindigen Tagen hat man ab etwas Hoehe mindestens 2-5 m/s Rueckenwind und die Trommel fuellt sich ja auch noch. Schnell ist man dann bei einer zu langen Untersetzung und einem zu grossen und schweren Motor inkl hohen Stroemen und Akku.
Abgesehen davon ist die Schirm Bahngeschwindigkeit groesser als die Seilgeschwindigkeit.

[Martin.U]

Hi, den Rückenwind hast du z.B. auch im Stufenschlepp beim Zurück-Fliegen. Dann natürlich mit wenig Kraft, aber Motor und Controller müssen es können. Wenn die Trommeldrehzahl zu groß wird, auch beim Seil-Ausziehen, geht der Controller evtl. in den Not-Aus. Dann hat der Motor keine Bremse mehr. Manche wollen auch das Seil mit 60km/h + ausziehen, um eine hohe Startfrequenz zu erreichen. Manche Vereine wollen Drachen schleppen und Starrflügler. Wenn du nur Solo-GS bei genug Gegenwind ohne Stufenschlepp hochziehen willst, kannst du einen kleineren, leichteren Motor wählen.
Wer Interesse hat, kann den DHV fragen, ob er noch Zugang zum geschlossene DHV-E-Winden-Forum bekommt. Da gibt es sehr viele wichtige Infos, auch wenn es seit ca. 3 Jahren keine neuen Beiträge mehr gibt. .
Viele Grüße, Martin, NOVA ELOWIN Team

[Frank_L.]

Hi,
vielen Dank für die hilfreichen Beiträge.

Im Prinzip habe ich vor das Projekt von Robert Robbie umzusetzen, aber mit "schwächerem" Motor und Akku für zwei bis drei Leute und in Summe 10 Schlepps (auch Stufe). Sie soll möglichst leicht und transportabel sein.

https://youtu.be/hUOhuwIBEUY?si=pQ3BSpcre60LJrcF

Dazu sind die Infos bei Github verfügbar und es funktioniert in der Praxis. Es gibt davon auch erfolgreiche Nachbauten.

Sicherheitsrelevante Dinge, wie Kappvorrichtung etc. sollen noch hinzukommen.

@Martin: Ist der QS 273 8KW mit der Standardwicklung für den Zweck einzusetzen oder was wäre eine passende Wicklung unter Berücksichtigung der Trommel und des VESC 200A Reglers? Der mittlere Durchmesser der Seilwickellage liegt bei ca. 39 cm.

Ich hatte eher an den QS 260 mit 10 KW gedacht (weniger Strom), aber der kann wegen der geringeren Drehzahl mit der geplanten Trommel nur bis 1050m pro Minute Seil einholen, was m.E. reichen sollte.



Viele Grüße
Frank

[gotschi72]

https://de.aliexpress.com/item/1005005852851302.html?pdp_npi=4%40dis%21EUR%21864.52%21432.26%21%21%216614.50%213307.25%21%4021011f1617157756226391769d1652%2112000034580323975%21affd%21%21%21&dp=CjwKCAjw9cCyBhBzEiwAJTUWNbrBC7n55PDlLvTnUNTFzKc0LE4nv5tEp2lL0cbJySKWJ6ASxs-1VhoCC4AQAvD_BwE&gad_source=1&aff_fcid=5d6a139505a24f17bee417f2f095c67c-1716561421048-04133&aff_fsk&aff_platform=api-new-product-query&sk&aff_trace_key=5d6a139505a24f17bee417f2f095c67c-1716561421048-04133&terminal_id=5cfa361f578346ea8418406d1bea05e6&afSmartRedirect=y&gatewayAdapt=glo2deu

Wir betreiben unsere Winde im Moment mit sechs Autobatterien. Ist auf Dauer etwas schwer. Hat jemand Erfahrung mit oben genannter Batterie. Kann die 180 Ah für ca. 1bis 2 Minuten?

[Frank_L.]

Nach der Beschreibung nicht:
Momentaner maximaler Entladung strom: 30a
Maximaler kontinuierlicher Entladung strom: 15a

Ich plane mit 20 Zellen LifePo4 EVE LK50K (3C, max. Entladetrom 5C für 30s): 150A / 250A Peak

https://www.battery-germany.de/wp-content/uploads/2021/02/LF50K3.2V-50Ah-Product-SpecificationVersion-D.pdf

oder EVE LK90K (2C Entladestrom).

[Frank_L.]

Zugang zum alten Elektrowindenforum habe ich und kann nun die Infos ansehen.

Wenn noch jemand Tipps oder Erfahrung zum QS 260 mit 10 KW hat (Kennlinien sind oben) hier gerne schreiben.

Rechnerisch schaft er bei dem angedachten Trommeldurchmesser das Seil mit max 60 km/h einzuholen.

[Martin.U]

Hallo Frank, ich habe mal Deine Daten überschlagen. Dein QS 260 hat bei P_max 145Nm. Das gibt bei leerer Trommel (D320mm, r=160mm): F=M/r=145Nm/0,16m=906N = 92kg. Geschwindigkeit dabei: V = n(rpm):60min/s*D*Pi*3,6km/h/(m/s)= 54km/h; Wenn Dir das genügt, kannst du es mit diesem Motor versuchen.
Viel hängt von deiner Trommelbreite ab, wie stark Dein Radius wächst bei voller Trommel, entsprechend geht die Seilkraft zurück. Wie willst du die Trommel bauen? Bei uns sind im frühen Entwicklungsstadium viele Trommeln gebrochen, geplatzt, eingeschnürt, etc. von der Seilkraft. Bei jeder Wicklung ziehen 900N. Bei 1000 Wicklungen wird das ein hoher Druck.

[Frank_L.]

Hallo Martin,
danke, das war sehr hilfreich.

92 kg reicht für die kleine Schlepptruppe aus, da die Piloten zwischen 75 und 90 kg benötigen.

Anbei die komplette Kennlinien. Dort werden noch höhere Drehmomente ausgewiesene, natürlich bei niedriger Drehzahl.

Als Trommel sollen Wangen mit 16 x M10 oder M12 Querschrauben eingesetzt werden. Innen zwischen den Wangen werden aber Edelstahlrohre aufgeschoben, die gleichzeitig den Abstand der Wangen fixieren.
Ich hoffe, das reicht aus.

Bei unserer Vereinswinde waren es nur 8 Querschrauben. Das hat bei Tandembetrieb nicht lange gehalten.

[gotschi72]

Endlich fertig. Unser kleines Windenprojekt :-)

[Martin Prerovsky]

Endlich fertig. Unser kleines Windenprojekt :-)

Leonardo wäre begeistert! Über den Namen und die Technik