Against Kryptografie
Mit dabei seit Mitte 2005
Wohnort: Westerwald
| Fahrzeuge 1. F70 |
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 Verfasst am: 15.03.2007 13:38:55 Titel: |
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@Gambit
Für den Modellsport sind eigentlich nur Gleichstrom- Motoren interessant. Hier unterscheiden wir erst mal die sog. Kollektor- Läufer von den Bürstenlosen (= brushless) Motoren. Unter "Bürste" (früher waren das noch richtige Kupferbürsten aus vielen feinen Drähtchen) versteht man hier den kleinen Block aus gepresstem Kohlenstoff, dem noch Metallpulver beigemischt ist und der dafür sorgt, dass der Strom über den sich drehenden Kollektor (das ist der Stromabnehmer auf dem Rotor, ja, genau, dieses runde, glänzende Kupferteil, was aus lauter einzelnen Segmenten zusammengestellt ist) an die Rotorspulen abgegeben werden kann. Rotor nennt man die sich drehende Welle mit den Spulen 'drauf und - richtig - Stator jenes dass die Magnete enthält und sich eben nicht dreht. Man könnte hier eigentlich auch vom Gehäuse sprechen. Noch ein Wort zum Kollektor. Bei Motoren, die immer nur in eine Richtung drehen müssen (Elektroflug), kann man die Leistung des Maschinchens etwas verbessern, indem man den Kollektor auf der Welle leicht gegen die Spulenpakete verdreht. Der Effekt ist etwa der gleiche wie bei der Zündung im Auto, die steht ja auch ein paar Grad vor OT.
Die Bürstenlosen haben keinen Kollektor. Daher brauchen sie auch keine "Bürsten" und heißen deshalb auch so. Aber wie kommt der Strom denn nun an die Spulen? Nun, man hat hier etwas umgebaut. Die Magnete sitzen hier auf dem Rotor und die Spulen im Gehäuse (Stator). Weil die Spulen jetzt nicht mehr rundflitzen müssen, kann man sie problemlos direkt anschliessen.
So ein brushless- Motor hat dann auch gleich sechs und mehr Anschlussdrähte, pro Spuleneinheit zwei. Sechs Drähte = drei Spulen u.s.w., im Gegensatz zum Kollektor- Läufer, der ja immer mit nur zwei Drähten auskommt. Eigentlich hat der ja auch mehrere Spulen auf dem Rotor, das merkt man aber von aussen nicht, weil der Kollektor den "Saft" auf die einzelnen Spulen verteilt. Daher braucht man hier auch nur die Anschlüsse zu vertauschen und der Motor kehrt seine Drehrichtung um. Da dem Kollektor nicht anderes übrigbleibt, als ebenfalls anders herum zu laufen, bekommen die Spulen ihren Strom auch anders herum und alles ist wieder in Ordnung.
Mehr als zwei Kabel am brushless sorgen nun für Verwirrung. Da haben wir einen Akku mit Pluspol und Minuspol. Schliesst man den jetzt irgendwie an einen brushless an, tut der, ausser die Wohnung heizen, gar nichts. Egal, wie man anschliesst und kombiniert, der Motor wird nicht laufen. Warum?!
Ihm fehlt das Drehfeld - das, was beim Kollektor- Läufer eben der Kollektor macht (man bezeichnet selbigen auch als Kommutator - "Vertauscher"). Wo bekommen wir das nun her?
Richtig, da gibt es ja die elektronischen Regler, ohne die wir über unsere RC- Anlage die Drehzahl des Motors ja auch nicht verändern könnten. Doch aufgepasst: Auch bei den Reglern gibt es zwei Arten, die für "normale" Motoren und eben jene für unsere brushless- Motoren. Spätestens jetzt bemerken wir, dass die herkömmlichen Regler nur zwei Anschlüsse für den Motor haben, die brushless- Regler jedoch mehr. Eben genau so viele, wie der Motor braucht. Vorhin haben wir festgestellt, dass wir ohne Kollektor kein Drehfeld haben. Das erzeugt uns jetzt dieser spezielle Regler. Im Grunde genommen wird der Strom hier reihum nacheinander an die verschiedenen Spulen- Anschlusspaare angelegt und wieder abgeschaltet, so dass die Magnete des Stators diesem Feld folgen - der Motor dreht sich.
Warum, zum Kuckuck, treibt man denn diesen Aufwand? Das ging doch mit der alten Technik viel einfacher! Nun, die brushless- Variante hat, neben dem Nachteil, deutlich teurer zu sein, einige wesentliche Vorteile: Der Verschleiss ist geringer, fehlt doch hier der komplette Kollektor samt den Kohlebürsten. Letztere haben ausserdem einen höheren elektrischen Widerstand als Kupferdrähte und erzeugen somit Verlustwärme, d. h., der brushless- Motor hat einen höheren Wirkungsgrad.
Jetzt wird's noch einmal kompliziert. Vorhin haben wir herausgefunden, dass man einen Kollektorläufer für eine bestimmte Drehrichtung optimieren kann, wenn man den Kollektor gegen die Spulen in geeigneter Weise verdreht. Dieser Zustand kann sich aber über alle Drehzahlen hinweg nicht mehr ändern, d. h., unser so präparierter Motor ist, genau genommen, nur bei einer bestimmten Drehzahl optimal. Beim brushless übernimmt diese Aufgabe ebenfalls der Regler, nur dass der immer weiß, welche Drehzahl gerade anliegt (er macht ja das Drehfeld selbst... ;-)) und somit immer die richtige Einstellung, passend zur Drehzahl, vornehmen kann. Spätestens jetzt wird jedem klar, dass das auch seinen Preis haben muss. Allerdings rechtfertigt die neue Technik nicht die Tatsache, dass die brushless- Motoren ebenfalls deutlich teurer sind als vergleichbare konventionelle Aggregate. Sie sind in der Herstellung eigentlich preiswerter, fehlt doch hier der komplette Kollektor nebst Bürsten.
Ach ja, die neuen Motoren haben noch einen, wenn auch kleinen, Vorteil: Sie müssen nicht mehr entstört werden, weil nichts mehr drinnen ist, was Funken schlagen und so den Empfänger stören könnte.
Quelle: Tipps & Tricks Speiers Modellbau
Gruß Holger |
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