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Bootsmotor elektrisch (Elektronik)

verfasst von Hartwig(R), 27.07.2017, 12:50 Uhr

» Moin zusammen,
»
Hallo,

» folgendes Projekt steht zum bebrüten in meiner Schule an:
» Ein kleines 1-2-Mann Boot soll mit Hilfe eines Elektroantriebs im Eigenbau
» gebaut werden.
» Es handelt sich um einen (Spass-)Wettbewerb bei dem die Leistung des Motors
» auf 500W begrenzt ist.

das wäre ja Mittleklasse im Modellbau. Da gibt es es zwar reiche Auswahl, aber ich sehe das Problem eher in der Anpassung an den Propeller und dessen Effektivität. Flugmodellmotore dürften da viel zu schnell drehen, dann kommt es irgendwann zu Kavitation. Die optimale Drehzahl dürfte recht niedrig liegen. Ein Getriebe ist aufwändig und bringt Verluste. Dazu sollte es aber Literatur geben, ansonsten halt Modellversuche machen mit verschiedenen Propellertypen, Propellergrößen und Drehzahlen. Vielleicht spendiert Dir ja jemand einen Motor mit passendem Frequenzumrichter.

» Im Vordergrund stehen der Spass und die Originalität. Da dürfen auch
» kurzlebige Phantastereien mit integriert werden.
» Zuerst muss das Boot schwimmen, dann normal fahren und dann darf getuned
» werden. Zeitrahmen: 9 Monate

Ein dicker Motor mit Schraube führt zum sogenannten "Radeffekt", ein Heckpropeller zieht das Boot hinten in Drehrichtung (eben wie ein Rad auf dem Grund) in die Drehrichtung, das Boot läuft dann mit dem Bug in die entgegengesetzte Richtung. Das musst du mit dem Ruder ausgleichen, was wieder bremst. Die Verluste kannst Du teilweise z. B. durch gegenläufige parallele Schrauben ausgleichen. Also 2x 250W. Ich würde mal so im Bereich der größeren Modellboote schauen, was dort für Propeller angeboten werden und den Antrieb von da quasi aus dem Wasser heraus entwickeln. Einen eigenen Propeller wirst Du nicht entwickeln wollen.

Aber man könnte ja auch ein interessantes Boot mir einem Antrieb wie ein Raddampfer bauen, das bekommt man bestimmt mit Laufrädern vom Fahrrad hin.
»
» Versorgung des Motors geschieht aus einem Accu und Solarpanels dienen zum
» laden.
» Üblicherweise sind Gleichstrommotoren am Start.
» Ich trage mich aber auch mit dem Gedanken einen elektronisch kommutierten
» Motor zu verwenden.
» Die Beschaffung der Komponenten vom Schrott, Sponsoren und aus der
» Bastelkiste.
»
» Motortechnik ist Neuland für mich - welche Wirkungsgrade haben die
» verschiedenen Motortypen?

» In welchen Grenzen lassen sich die verschiedenen Motoren elekrisch
» überlasten?
» Die Überlastung wird eh nur ein paar Minuten dauern. Die Jungs wollen halt
» schnell vom Start wegkommen ;-) und am Ende Erste werden.
» Macht es Sinn über eine Wasserkühlung des Motors nachzudenken?
» Auch eine Kühlung mit zB Peltierelementen oder Heatpipe stand im Raum.
»
» Neben dem Antrieb brauche ich auch noch Infos zur Strömungstechnik.
» Schließlich ist der Bootsbau (oder Umbau) auch Bestandteil des
» Wettbewerbs.
» Kleine Boote stellen andere Anforderungen als große Tanker.

Na ja, Schleppversuche zur Strömungserprobung von großen Schiffen werden da mit recht handlichen Modellen gemacht. Grundlagen - Thema wäre "Schwimmstabilität", dann die Entscheidung, ob das betreffende Boot ein "Verdänger" oder ein "Gleiter" sein soll. Gleiter müssen satt motorisiert sein, um das Boot zum Gleiten aus dem Wasser zu bringen, Ein Boot + 1-2 Personen mit etwa 0,5kW wäre nach meiner Schätzung klar ein Verdränger, und zu der Familie gehören auch die großen Tanker. Bei den Verdrängern gilt: "Länge läuft" (Schau die bei den Sportbooten (Ruder/Kanusport) den Unterschied zwischen Rennbooten und Wanderbooten an). Und ein Kiel sorgt für Richtungsstabiliät und reduziert die Bremswirkung durch Rudereinwirkung bei Kurskorrektur. Außerdem wird die (Seiten-) Windempfindlichkeit geringer, das kann ein enormer Vorteil bei Regatten mit Seitenwind sein.

» Vielleicht hat
» jemand ein paar gute Tips.
» Einer der Jungs meinte mit Hilfe eines Quadkopters das boot etwas
» erleichtern zu können - *ggg*

Das sollte ein Stichwort für den Physiklehrer sein! Schubarbeit vs. "Tragarbeit mit Reduzierung der Schubarbeit durch reduzierten Strömungswiderstand".

Aber er kann den Kopter ja auch senkrecht stellen, dann wird es ein Strahlantrieb!

Will man das Thema von der Technik/Physik angehen, erfordert das viel Grundlagenwissen, sonst ist der Frust wahrscheinlich vorprogrammiert. Um das EInfacher zu gestalten, würde ich für Teilbereiche feste Vorgaben machen bzw. die Komponenten dafür exakt vorgeben. Andernfalls würde ich es wirklich als Spaßprojekt laufen lassen, aber den technischen Aufwand klar in Grenzen halten, so daß wirklich Phantasie und technisches Grundverständnis gefragt sind. Nach den erlebten Erfolgen oder auch Mißerfolgen kann das dann im Physikunterricht thematisiert werden (was dann wieder den Lehrplan durcheinander wirft und deswegen auf Widerstand stößt).

»
» Gruß
» Ralf
»
» ps. das ist kein sommerlochfüllender Fakebeitrag!

nö,ist interessant aber bedarf einiger Vorgaben bei der Umsetzung...



Gesamter Thread:

Bootsmotor elektrisch - cmyk61(R), 27.07.2017, 11:37 (Elektronik)
Bootsmotor elektrisch - Sel(R), 27.07.2017, 12:05
Bootsmotor elektrisch - cmyk61(R), 27.07.2017, 12:21
Bootsmotor elektrisch - Hartwig(R), 27.07.2017, 13:12
Bootsmotor elektrisch - Hartwig(R), 27.07.2017, 12:50
Bootsmotor elektrisch - Steffen, 27.07.2017, 23:28
Bootsmotor elektrisch - Hartwig(R), 28.07.2017, 00:23
Bootsmotor elektrisch - Steffen, 28.07.2017, 22:13
Bootsmotor elektrisch - el-haber, 28.07.2017, 13:27
Bootsmotor elektrisch - el-haber, 28.07.2017, 13:33
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Bootsmotor elektrisch - Steffen, 28.07.2017, 22:05