Elektronischer Lockout für Federgabel mit LATM (Limited Angle Torque Motor) - Auslegung per FEMM

[-Robert-]

Hallo!

als Ersatz eines handelsüblichen zweistufigen Lockouts (per direktem Hebel oder Remote) würde ich gerne statt einem Getriebemotor einen LATM (Limited Angle Torque Motor) einsetzen: Ich brauche eh nur zwei diskrete Positionen, stromlos kann man den Lockout noch manuel betätigen (aufgrund der hohen notwenidgen Untersetzung einer Getriebemotorlösung ginge das nur mit Rutschkupplung) und ich dachte man könnte das recht kompakt bauen.

Da ich mir aber über die notwendigen Drehmomente unsicher war, habe ich ein paar Messungen durchgeführt und per FEM (mit FEMM) versucht einen LATM auszulegen.

Anforderungen:
Drehwinkel: 120 Grad
Drehmoment: 8-12g/10cm -> rund 8-12mNm
max. Außendurchmesser: 23mm
Aussparung für Achse (Alu): 8mm


Problem: bei den Abmessungen kriege ich bei 1cm Bauhöhe nur ein Zehntel des benötigten Drehmoments hin: 0.8mNm


Im Anhang mal die FEMM Dateien, das DXF der Problemstellung (was auch als Eingang für FEMM) genutzt wurde) und ein Screenshot des Ergebnisses.

Fragen:

• Lege ich das einfach falsch aus? Vielleicht gibt es jemanden der das beruflich macht und abschätzen kann?
• Schätze mal mein Luftspalt ist zu groß - aber hole ich damit eine ganze Größenordnung?
• Generell wird das Problem sein, dass ich zum Verstellen eine bestimmte Energie (Drehwinkel * Drehmoment) brauche und ich mit dem LATM im Gegensatz zu einem Getriebemotor die Energie nicht mit kleiner Leistung über eine (vergleichsweise) große Zeit aufbringen kann. Schätze so kann man sich dem Thema auch nähern...

Ideen? (außer "Elektronik braucht man eh nicht am Bike" oder ähnlichem blabla)

Grüße
Robert

 

[-Robert-]

Betrachtung, ob die zur Verstellung benötigte Energie überhaupt realisitsch in dem Bauraum aufbringbar ist und eine sinnvolle Zyklenzahl bei einem sinnvoll bemssenen Akku erreichtbar ist:

• benötigte Energie (ohne Verluste): 8 mNm * 120° * 6,28 / 360° = 16,75 mJ = 16,75 mWs
• d.h. wenn ich mit einem Getriebemotor das Ganze in 1s verstellen will benötige ich eine Nettoleistung von 16,75mW. Bei einem Getriebemotor mit sagen wir mal schlechten 50% also 33,5mW Bruttoleistung bzw. bei 3,3V Versorgung 10mA - klingt erstmal okay.
• weiter: AXS Akku hat wohl: Voltage: 7.4 V / Energy Quantity: 2.22 Wh / Capacity: 300 mAh (passt) - 2.22 Wh / 33,5mWs = ca. 4000 Umschaltvorgänge - klingt viel, aber natürlich ist der Funkempfänger nicht mit drin und die nutzbare Kapazität wird geringer sein. Faktisch wäre ich mit nem Zehntel wohl zufrieden...