Kategorie:Brushless Motoren

Grundsätzlicher Aufbau eines Brushless-Motors (BLDC-Motor)

Ein Brushless-Motor besteht aus einem Rotor und einem Stator. Der Rotor ist ein Magnetsystem, dass auf einer Welle installiert ist. Der Stator besteht aus dem Rückschlussring und Kupferdrahtwicklungen, die im einfachsten Fall aus drei Wicklungen bestehen. Diese Wicklungen sind elektrisch gesehen eine Spule, die unter Strom eine gewisse Induktivität besitzt.

Wie funktioniert die Kommutierung

Die Wicklungen des Motors werden in bestimmter Reihenfolge vom Regler unter Strom gesetzt werden, dadurch baut sich ein rotierendes Magnetfeld auf, das den Rotor in Drehung versetzt.

Die Phasen eines BL-Motors werden aber nicht etwa exakt dann eingeschaltet, wenn sich ein Magnet über der entsprechenden Wicklung des Motors befindet. Durch die Induktivität der Spulen muss der Regler die jeweilige Wicklung etwas früher einschalten, also unter Strom setzen, da das Magnetfeld immer eine gewisse Zeit braucht, um sich komplett aufzubauen.

Eine Spule erlaubt keinen schnellen Stromanstieg, d.h. dass der Strom, je nach Induktivität der Spule, schneller oder langsamer ansteigt. (Strom eilt nach!)

Das Timing kann man mit der Vorzündung eines Verbrennungsmotors vergleichen. Dort wird auch schon vor dem oberen Totpunkt gezündet, da das Benzin-Luft-Gemisch eine gewisse Zeit benötigt, um sich zu entzünden und dann im richtigen Zeitpunkt die optimale Kraft auf den Kolben auszuüben.

Um dies auch beim Elektromotor zu erreichen, muss somit auch hier die Spannung früher an der jeweiligen Wicklung angelegt werden. Da dieser Punkt ja drehzahlabhängig ist, wird dies in Grad angegeben. Diese Winkelangabe wird allgemein als Timing bezeichnet.

Erhöht man das Timing, sprich die Wicklungen werden früher eingeschalten, so erhöht sich (in gewissen Grenzen) die Drehzahl und der aufgenommene Strom des Motors. Die Eingangsleistung wird dadurch zwar erhöht, leider geht aber ein zu hohes Timing auf Kosten des Drehmomentes und Wirkungsgrades.

Das optimale Timing hängt maßgeblich von der Bauart des Motors ab. Die Anzahl der Pole, die Wicklungen (Induktivität) und die Drehzahl sind hier entscheidend. Grundsätzlich sollte das Timing so gering wie möglich gehalten werden, damit ein bestmöglicher Wirkungsgrad gesichert ist. Bitte immer zuerst in die Bedienungsanleitung des Motorenherstellers schauen, dort findet man in den meisten Fällen das optimale Timing.

Sollte man dort nichts finden kann man das Timing in etwa nachfolgenden Angaben einstellen: 2-polig: 0-5°, 4-polig: 5-10°, 10-polig: 18-25°, 14- und mehr-polig: 25-30°. Eventuell findet man bei den Drehzahlreglern ja auch ein so genanntes „Auto-Timing“. Dies sollte auf jeden Fall auch mal probiert werden. Die verschiedenen Reglerhersteller setzten diese „Automatik“ zwar etwas unterschiedlich um, grundsätzlich wird dies aber für die meisten Anwendungsfälle ein guter Kompromiss aus Wirkungsgrad und Leistung sein.“

Außenläufer

Allgemeines

Hoher Drehmoment, wenig Drehzahl

Erklärung der Artikelbezeichnungen

z. B. A30-18 M V2 6-Pole kv2900

Innenläufer

Allgemeines

Hohe Drehzahl, wenig Drehmoment