Die Motordesign und -auswahl für Dreiräder (z. B. Elektro-Trikes, Lasten-Trikes, Mobilitätsroller) wirken sich erheblich auf die Leistung, Reichweite, Ladekapazität und Lebensdauer des Fahrzeugs aus. Dieser Leitfaden behandelt Motortypen, Leistungsauswahl, Steuerungsmethoden und Installationsansätze, um Benutzern eine fundierte Entscheidung zu erleichtern.
Zu den gängigen Motortypen für Dreiräder gehören:
Eigenschaften:
Einfache Struktur, niedrige Kosten, einfache Steuerung.
Hohes Anlaufdrehmoment, geeignet für schwere Lasten.
Erfordert regelmäßigen Bürstenaustausch (höhere Wartung).
Geringerer Wirkungsgrad (~70–80 %), was sich auf die Reichweite auswirkt.
Anwendungen:
Kostengünstige Elektro-Trikes (Kurzstreckentransport, leichte Ladung).
Anwendungen, bei denen die Geschwindigkeitskontrolle nicht kritisch ist, die Tragfähigkeit jedoch wichtig ist.
Eigenschaften:
Kein Bürstenverschleiß, lange Lebensdauer, wartungsfrei.
Hoher Wirkungsgrad (85-95 %), bessere Reichweite.
Hervorragende Geschwindigkeitsregelung, unterstützt elektronische Kommutierung.
Höhere Kosten, erfordert einen kompatiblen Controller (z. B. FOC-Vektorsteuerung).
Anwendungen:
Elektro-Trikes der mittleren bis oberen Preisklasse (z. B. Liefer-Trikes, Passagier-Trikes).
Anwendungen, die Effizienz, Haltbarkeit und geringe Geräuschentwicklung erfordern.
Eigenschaften:
Einfach und robust, wartungsarm.
Erfordert einen Frequenzumrichter (VFD) zur Geschwindigkeitsregelung.
Geringeres Anlaufdrehmoment; Möglicherweise muss das Übersetzungsverhältnis optimiert werden.
Anwendungen:
Hochleistungs-Trikes (Schwerlasttransport).
Kommerzielle Trikes, die lange Betriebsstunden erfordern.
Eigenschaften:
Höchster Wirkungsgrad (90-96 %), energiesparend.
Kompakt, leicht, hohe Leistungsdichte.
Komplexe Steuerung, höhere Kosten.
Anwendungen:
Premium-Elektro-Trikes (z. B. Elektro-Logistikfahrzeuge).
Anwendungen, die eine hohe Reichweite und Leistung erfordern.
Die Motorleistung sollte anhand der Tragfähigkeit, der Steigfähigkeit und der Höchstgeschwindigkeit ermittelt werden:
|
Fahrzeugtyp |
Tragfähigkeit |
Empfohlene Leistung |
Passender Motor |
|
Leichtes Dreirad |
100-200 kg |
500W-800W |
Gebürstet/BLDC |
|
Standard-Lastendreirad |
300-500 kg |
800W-1200W |
BLDC/Induktion |
|
Schwerlast-Lastendreirad |
500-1000 kg |
1500W-3000W |
Induktion/PMSM |
|
Hochgeschwindigkeits-Personendreirad |
200-400 kg |
1000W-2000W |
BLDC/PMSM |
Formel zur Leistungsschätzung:
P=(M⋅g⋅v⋅sinθ+½ρCdAv³+μMgv)/η
Wo:
P: Motorleistung (W)
M: Gesamtmasse des Fahrzeugs (kg)
v: Zielgeschwindigkeit (m/s)
θ: Maximaler Steigwinkel (°)
μ: Rollwiderstandskoeffizient (0,01–0,03)
η: Wirkungsgrad des Antriebsstrangs (0,7–0,9)
Beispielrechnung:
Ein 500 kg schweres Lastendreirad mit einer Zielgeschwindigkeit von 30 km/h (8,33 m/s) und einer Steigung von 10° erfordert:
P≈(800⋅9,8⋅8,33⋅0,17+0,02⋅800⋅9,8⋅8,33)/0,8≈1500W
Also, a 1500W BLDC-Motor ist geeignet.
Vorteile: Kompakt, hocheffizient, keine Kette/Getriebe erforderlich.
Nachteile: Erhöhte ungefederte Masse, wirkt sich auf die Federung aus.
Am besten für: Leichte Trikes, Mobilitätsroller.
Vorteile: Niedriger Schwerpunkt, hohes Drehmoment, ideal zum Klettern.
Nachteile: Erfordert einen Antriebsstrang (Kette/Riemen).
Am besten für: Lasten-Trikes, Offroad-Trikes.
Vorteile: Wartungsfrei, lange Lebensdauer.
Nachteile: Sperrig, höhere Kosten.
Am besten für: Gewerbliche Trikes, Schwerlastanwendungen. Wie zum Beispiel TM300 Transaxle-Motor
PWM-Steuerung (Brushed DC): Einfach und günstig, aber weniger effizient.
FOC-Vektorsteuerung (BLDC): Hoher Wirkungsgrad, sanfte Geschwindigkeitsregelung.
VFD-Steuerung (AC-Induktion): Geeignet für Hochleistungs-Trikes.
Spannung: 48 V (leicht), 60 V (mittel), 72 V (stark).
Kapazität: 20 Ah (kurze Reichweite), 30–50 Ah (Fracht).
Reichweitenschätzung:
Reichweite (km) = Batteriespannung × Kapazität × Effizienz/Motorleistung × Geschwindigkeit
Beispiel: 60V 30Ah Batterie + 1000W Motor (90% Effizienz) bei 30 km/h:
Reichweite≈ 60×30×0,9/1000 ×30≈48km
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Fahrzeugtyp |
Empfohlener Motor |
Macht |
Kontrolle |
Batterie |
|
Leichtes Dreirad |
BLDC-Nabenmotor |
500W-800W |
FOC |
48V 20Ah |
|
Lastendreirad |
BLDC mit mittlerem Antrieb |
1200W-2000W |
FOC |
60V 40Ah |
|
Hochgeschwindigkeits-Trike |
PMSM |
1500W-3000W |
VFD |
72V 50Ah |
Leichte Trikes: 500W-800W BLDC-Nabenmotor (48V).
Lastendreiräder: 1000 W-1500 W BLDC mit mittlerem Antrieb (60 V).
Robuste Trikes: 2000 W+ PMSM/Induktion (72 V).
Schlüsselfaktoren: Tragfähigkeit, Steigfähigkeit, Reichweite, Kosten.
Die Wahl des richtigen Motors verbessert Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit. Passen Sie Motortyp, Leistung und Steuerungssystem an Ihre spezifischen Anforderungen an.
