Nachtvlinder schreef :
Hier de OP nog even… De huidige motor levert 10 PK bij 3000 RPM, bestaande schroef en 1:2.5 reductie 5,3 kn. Ik wil dat electrisch ook kunnen straks met dezelfde schroef. Hoeveel lichter kan die motor dan zijn!? Natuurkundig ligt het benodigd vermogen vast als rpm en gevraagd koppel bekend zijn. Daar kán niets lichters uit komen!
Wie kan uitleggen hoe een E-motor met onderstaande performancecurve geëvalueerd dient te worden naar geschiktheid om in te passen bij gebruik van een bestaande schroef en schroefas?
Voor bestaande boot en schroef is onderstaande samenhangende data bekend tussen 0 en rompsnelheid:
-RPM
-koppel
-vermogen
-bootsnelheid
Bij gebruik van bestaande schroef is de enige parameter om een E-motorkandidaat te evalueren de reductie. RPM aan de motor neemt dan toe met de reductiefactor en het koppel neemt daar (bijna) mee áf (rendement riemoverbrenging is ongeveer 96%)
Als ik voor mijn boot bovenstaande BLDC motor beschouw met 1:2.5 reductie, dan kruist deze de schroefcurve van mijn boot nagenoeg bij zijn “rated” werkpunt (onderste geel gemarkeerde rij). Handig om als het nodig is even met veel vermogen een haveningang aan lagerwal uit te motoren, waar je met een lichtere motor verwaaid zou liggen. Ik wil daar niet inleveren tov mijn huidige dieselaandrijving.
Echter… ik wil vooral weten hoe diezelfde aandrijving presteert op kruissnelheid, welke ik uit wil laten komen in de buurt waar deze motor haar maximale rendement haalt (mits snelheid, vaartijd en bereik daarbij acceptabel zijn)
Hoe doe ik dat; hoe interpreteer ik deze grafiek?
Ik zie daar dat bij een specifiek koppel en toerental deze motor haar hoogste efficiëntie haalt (bovenste geel gemarkeerde rij), maar míj́n schroefas+reductie vraagt dat koppel al bij een veel lager RPM. Sterker nog: in de tabel ligt dat toerental ligt hóger dan rated!
Hoe weet ik hoe efficiënt een aandrijving is op een punt dat níet op de curve uit de datasheet ligt, bv bij 1700 RPM en 9 Nm gevraagd koppel?
Deze grafiek is typisch de uitkomst van een testbankopstelling:
- Spanning: constant
- Belasting (koppel): stap voor stap verhoogd
- Toerental: vrij gevolg van de belasting
- Grootheden gemeten: stroom, toerental, vermogen, rendement
Wat je vooral ziet is dat het rendement hoog is over een breed gebied van 2,5kw tot 9kw (boven de 82,5%). Toerental speelt ook mee in het rendement maar voor een elektromotor is dat vooral bij hele lage toeren (de vaste verliezen dominant) en hele hoge toerentallen (ijzer- en ventilatieverliezen dominant). Zolang je in dat brede middengebied zit heeft het nauwelijks invloed op het rendement. Dat is typisch voor dit soort elektromotoren.
Van 4kw tot 6kw win je nog 2 tot 3% maar waarchijnlijk wil je daar niet te vaak zijn omdat de accu dan te snel leeg is? Daarnaast gaat dit ook om alleen het rendement van de aandrijving en niet om het totale rendement inclusief schroef en schip. 2x zo snel varen kost geloof 8x zoveel energie? Die 3 procent vallen dan een beejte in het niet zeg maar.
Kort samengevat: je gaat varen op actieradius en het rendement zal hier nauwelijks onder lijden.