Elektromotor 5

Man unterscheidet Elektromotoren und Generatoren. Erstere wandeln elektrische Energie in Bewegungsenergie um, letztere genau das Umgekehrte. Im Elektroauto gibt es Maschinen, die zwischen beiden
Betriebsarten umschaltbar sind. Sie können zunächst Vortrieb erzeugen und dann bei einem leichten Bremsvorgang alleine die Geschwindigkeit des Fahrzeugs vermindern und gleichzeitig Strom produzieren.
Natürlich kommt nie die gleiche Menge an elektrischer Energie zurück, die zum Vortrieb benutzt wurde.
Zum Motor wird die Maschine, wenn Drehzahl und Drehmoment gleichgerichtet sind, zum Generator bei deren umgekehrten Richtungen. Das Drehmoment versucht, die Drehbewegung zu erschweren, typisch
für einen Bremsvorgang. Übrigens entsteht bei beiden Vorgängen Wärme, als verloren bezeichnete Energie, weil sie in Wärmeenergie übergegangen ist.
Die Motoren für einen Elektroantrieb wandeln Strom immer in eine rotatorische Bewegungsenergie um, erzeugen Drehmoment, das zur Antriebsachse geleitet wird. Dabei haben wir es mit zwei Massen zu tun,
der des Rotors im E-Motor und der des gesamten Fahrzeugs, das anzutreiben ist. Dabei ist erstere in diesem Verhältnis sehr klein. Auch wenn der E-Motor eingekuppelt werden sollte und es sich (in
Ausnahmefällen) um eine Flüssigkeitskupplung handeln würde, muss die Verbindung irgendwann als starr angesehen werden.
Nimmt man zudem noch eine gleichbleibende Verarbeitung elektrischer zu Bewegungsenergie an, kann man den Wirkungsgrad durch Teilen der abgegebenen zur zugeführten Energie bestimmen. Auch mit
diesem Teil wird die Energiekette im E-Auto immer wichtiger, weil auch sie das Kernproblem des E-Antriebs mitbestimmt, die Reichweite.
Neben der erforderlichen Energie steht beim E-Auto die mechanische Antriebsleistung im Vordergrund. Die Positionierung in einem solchen Fahrzeug spielt dagegen eine untergeordnete Rolle. Sogar die bei
Verbrennungsmotoren immer für wichtig erachtete Frage des Front- oder Heckmotors ist hier nicht relevant. Viel wichtiger, auch wegen ihres Gewichts, scheint die Position der Batterien zu sein. Der
eigentliche E-Antrieb wirkt wie nachträglich hinzugefügt, bei Zweiradantrieb meist hinten.
Zurzeit scheint das Einganggetriebe eine beherrschende Stellung zu haben. Das liegt an der wesentlich gleichmäßigeren Drehmomentabgabe im Vergleich zum Verbrenner. Wird allerdings der Focus wieder
mehr auch den Wirkungsgrad gelenkt, könnte mehr als ein Gang sinnvoll den Betrieb des E-Motors in seinem günstigsten Drehzahlbereich ermöglichen. Eine Übersetzung wird davon abgesehen wegen der
unterschiedlichen Drehzahlanforderungen von E-Motor zu den Antriebsrädern immer nötig sein.
Die Technik im E-Auto basiert auf sogenannten bürstenlosen Motoren. Die beim Elektromotor zustande kommende Drehbewegung ist immer nur dann möglich, wenn sich zwei magnetische Felder schneiden.
Eins von beiden muss elektromagnetisch sein, früher ohnehin grundsätzlich der Rotor. Zu diesem Zweck wurde ihm meist über zwei Kohlebürsten elektrische Energie zugeführt. Die Motoren waren
verschleißträchtig und schwer.
Bürstenlose (brushless) Motoren haben Permanentmagneten im Rotor, die keinen Strom brauchen. Sie werden immer mit einer Art Drehstrom betrieben, haben deshalb auch mehr als zwei Zuleitungen. Sie
brauchen meist einen komplexen elektronischen Regler, vielleicht mit ein Grund, warum sie erst relativ spät zuerst im Modellbau Fuß fassen konnten. Auch deshalb sind solche Motoren auch teurer. So
kosten Motor und Regler in modernen Waschmaschinen als Ersatzteile oft sogar etwa gleich viel. Allerdings können seitdem, auch wegen der neuen Batterietechniken, z.B. Flugmodelle sinnvoll mit
Elektromotoren ausgestattet werden.


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