Selbst balancierender Stromrichterantrieb für Elektro-Fahrzeuge

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Die aus Zirkusmanegen und vom Radsport bekannten Einräder sind äußerst schwierig zu benutzen, da sie in alle Bewegungsrichtungen instabiles Verhalten aufweisen. Um aus einem solchen muskelbetriebenen Einrad für Artisten ein benutzerfreundliches Einrad für Jedermann zu machen, sind zwei wichtige Modifikationen erforderlich. Zum einen muss ein extra breites Rad mit Luftfüllung vorgesehen werden, das für ausreichende Querstabilität bei guter Manövrierbarkeit sorgt. Bei einer Gewichtsverlagerung des Fahrers nach links oder rechts ergeben sich durch die elastische Verformbarkeit des weichen Luftreifens unterschiedliche Innen- und Außenradien, so dass eine gute Lenkfähigkeit während des Fahrbetriebs gewährleistet ist. Eine zweite Modifikation auf dem Weg vom Muskeleinrad zum selbst balancierenden Einradfahrzeug macht den Einbau eines hochdynamischen Elektromotors erforderlich, damit das Umkippen in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung sicher verhindert werden kann. Die zugehörige Gravitations-Regelung des elektrischen Stellantriebs arbeitet nach dem Prinzip eines inversen Pendels und hält den Gesamtschwerpunkt permanent über der Radachse. Diese Positionierung des Schwerpunkts erfolgt im Reversierbetrieb circa einhundert Mal pro Sekunde. Dadurch kann das elektrische Einrad wie von Geisterhand alleine stehen und darüber hinaus Personen und Gegenstände ohne deren Mithilfe selbsttätig ausbalancieren.