Pedelec/E-Bike Motorwiderstand messen
Niederrohmige Widerstände messen
Ein bürstenloser Elektromotor für ein elektrisches Fahrrad hat typischerweise 3 Phasen und 3 (dicke) stromführende Anschlussleitungen. Zwischen jeweils 2 Anschlüssen befindet sich eine Phase ("Motorspule"), deren Gleichstrom-Widerstand für eine Betrachtung des Wirkungsgrades / der Energiebilanz zu ermitteln ist.
Typische Größenordnung des Widerstandes: 0.2 .. 0.4 Ohm
Bei Motoren mit nur 1 Phase (Bürstenmotor, 2 dicke Anschlussleitungen) ändert sich nicht grundsätzliches an der Messung und Energierechnung hier.Zur Messung dieses niederohmigen Widerstand schickt man am besten einen bekannten oder gemessenen Teststrom durch den Widerstand (eine Motorphase) und mißt die am Widerstand abfallende Spannung mit einem gewöhnlichen Multimeter.
Steht keine professionelle Konstantstromquelle (regelbares Labornetzteil) zur Verfügung so kann man beispielsweise auch eine einzelne 1.2V Batterie/Akku (NiMH, Zink-Kohle, Alkaline) zur Erzeugung des Teststromes (0.050A .. 3A) verwenden in Verbindung mit einem Strom-Shunt Widerstand (R).
Test-Anordnung zur Erzeugung des Test-Stroms
für die Ermittlung des Motor-(Phasen-)Widerstandes
Anmerkungen:
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Notfalls kann auch der Strom-Shunt R ersetzt werden durch den Starkstrommessbereich des Multimeters allein: Der Strom fliesst dann "in Serie" über die "10A"-Buchse (->Batterie) und Massenanschluss (->Motorphase) des Multimeters weiter durch den Motor. Im Strommessbereich kann der Strom dann direkt am Multimeter abgelesen werden. Im Spannungsmessbereich kann - während der Strom weiter durch die 10A-Buchse fliesst - mit dem 3ten Anschluss "V/Ohm/mA" die Spannung an den beiden Anschlüssen der Motorphase jeweils ermittelt werden; und die Differenz ergibt dann den Spannungsabfalls über der Motor-Phase. Die Batterie/der Akku sollte für diesen Messmodus ohne extra Shunt "schwach" gewählt werden - z.B. eine AAA NiMH oder Zinkkohle - damit der Test-Strom nicht weit über 3A steigt, wenn neben dem Innenwiderstand der Zelle fast nur der kleine Motorwiderstand wirksam ist. (Der interne Starkstrom-Shunt des Multimeter hat typisch nur Größenordnung 0.010 Ohm)
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Starke Test-Ströme sollten zur Schonung der Batterie-Zelle nicht länger als nötig (Sekunden) fliessen. Ein "250W"-Motor selbst wird von DC-Test-Strömen bis 5A (~1W "Heizung") nicht beeindruckt ..
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Idealerweise sollte der Motorstecker zur Messung vom Controller abgesteckt werden. Bei Anordnungen wo dies nicht/schwer möglich ist, können die Motor-Phasenleitungen aber auch parallel im angeschlossenen Zustand kontaktiert werden - notfalls mittels Nadeln (3x für Strominjektion plus 3x für Abgriff des Spannungsabfall). Dabei sollten a) die große Fahrbatterie natürlich nicht am Controller angeschlossen sein! und b) die Testspannungen (bei alternativer Stromquelle) in der Anordnung grundsätzlich unter 1.5V bleiben um keine falschen Durchschaltungen oder Schäden bei Verwechslung mit Hall-Sensor-Leitungen zu verursachen.
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Diese Information werden kostenfrei zur Verfügung gestellt. Für Schäden kann der Autor grundsätzlich nicht haften.