Grundsatzfrage Motorgeometrie

Moin moin,
wenn ich einen e-Motor in einem bestimmten Leistungsbereich suche, gibt es noch mehr Variablen als nur den KV -Wert, Strombelastung und Gesamtmasse. Das Verhältnis von Durchmesser und Länge des Motors kann insofern variieren, dass 2 Motoren mit annähernd gleichen Leistungsdaten vorliegen, beide ungefähr gleich viel wiegen und der eine einen geringeren Durchmesser hat und dafür aber wesentlich länger ist als der andere mit größerem Durchmesser.
Kann mir jemand sagen, ob die Geometrie einen Einfluß auf bestimmte Motorparameter (oder Charakteristik) hat? Ich denke dabei insbesondere an den Wirkungsgrad usw. Oft haben die dünnen, langen dann weniger Pole. Inwiefern wirkt sich das aus? Und, wie gesagt, ich gehe von identischen Werten bzgl KV und Max-Strom aus.

Danke schonmal im Voraus.
Erdie

Hallo,

ich hatte das auch schon mal versucht schlüssig zu recherchieren.

Irgendwo habe ich mal gelesen, dass die Innenläufer (dünn, lang) in der Regel einen höheren Wirkungsgrad haben. In der Tendenz scheint das zustimmen, aber gute Motoren haben inzwischen alle einen recht hohen Wirkungsgrad, so dass ich es daran nicht festmachen würde.

Innenläufer haben meistens 2 oder 4 Pole. Einfach schon aus geometrischen Gründen und aus Gründen der Magnetisierung eines Zylindermagneten. Motoren mit kleinen Durchmessern haben eine hohe spezifische Drehzahl (kv). Dies liegt an den Platzverhältnissen. Die Anzahl der Windungen ist begrenzt und die Größe der Leiterschleifen auch. Beliebig möchte man ja auch nicht in die Länge gehen.

Mit steigendem Durchmessern (vor allem bei den Außenläufern) ist es einfacher große Drehmomente zu erzeugen. Der Strom ist oft ähnlich, die Magnetflussdichte auch. Bleibt der größere Hebel. Ich würde also sagen: großer Prop=großer Motordurchmesser. (Die Alternative sind Innenläufer oder hochdrehende Außenläufer mit Getriebe). Große Außenläufer haben viele Pole, weil die Glocke mit Magneten besetzt werden muss. Magnete sind eigentlich immer quaderförmig.

Du hattest konkret nach dem Wirkungsgrad gefragt. Da stellt sich mir die Sache so da, als nehmen sich Motoren der jeweiligen Preisklasse nicht viel (bei gleicher kv und Masse).

Stefan

Hallo Erdie,

mal ein paar Aspekte:

Hat man gleiche Polzahl, sind die Wicklungsköpfe (=die Drahtanteile vorne und hinten, die nicht parallel zu den Magneten verlaufen und somit nur schädlichen Widerstand bringen) bei dünnen langen Motoren kleiner im Vergleich zur gesamten Wicklungslänge, das verbessert den Wirkungsgrad der dünnen Motoren.

Baut man dickere Motoren mit mehr Polen, verringert sich dieser Nachteil wieder etwas.

Dicke kurze Motoren lassen sich besser mir Fahrtwind kühlen, damit ist derern Dauerbelastbarkeit höher. Weniger Erwärmung führt auch zu verringertem Zuwachs des ohmschen Widerstandes der Wicklung, das erhöht den Wirkungsgrad bei Dauerlast.

Bei dicken Motoren wirkt bei gleicher Drehzahl und gleichem Wellendrehmoment weniger Kraft auf die Magnete und auf die Wicklung, da deren Abstand zur Welle größer ist (längerer Hebel). Die Wicklung muss daher je nach Motorbauweise und Leistungsklasse nicht unbedingt verklebt werden. Je länger der Motor ist, desto größer ist die Gefahr, dass die Wicklung vibriert und dadurch bricht.

Bei Außenläufern neigen lange Glocken eher zum Schwingen, man braucht stabilere Bauweise oder ein zusätzliches Dünnringlager (kostet Wirkungsgrad) oder muss den Luftspalt vergrößern (kostet auch Wirkungsgrad).

Dünne Motoren vertragen mehr Drehzahl (bis auf die Schwingungsprobleme). Das war aber nicht die Frage, da es ja um gleiche spezifische Drehzahl kV geht.

Dünne lange Motoren passen bessen in schlanke Rümpfe.

Gruß,
Frank