Warum gibt es in Servos keine Brushless-Motoren ?

Jan

Moderator
Elektronische Kommutierung dürfte doch das leidige Problem des Kohlenverschleißes an den Servomotoren vermindern!? Denn der Verschleiß dürfte wegen der sicher nicht niedrigeren Ströme gerade in Digi-Servos nicht geringer geworden sein.

Wäre das wirklich zu teuer? Kann ich mir bei den Servopreisen gar nicht vorstellen.

Oder bringt das doch weniger als von mir vermutet?
 

Steffen

User
Hi,

kann man mit BL-Motoren denn ein sicheres Drehmoment bei Drehzahl 0 erzeugen?

Bestenfalls doch mit Sensormotoren, oder?

Ciao, Steffen
 

Jan

Moderator
Hi Steffen,

da liegt irgendwo der Hund begraben. Und das ist auch der Grund warum ich die Frage gestellt habe. ;)

Bei Drehzahl 0 (ohne Abwürgen) hat kein E-Motor ein "Drehmoment" (auch nicht, wenn er ein Bürstenmotor ist und mit einem Poti die Stellung ermittelt wird).

Das "Drehmoment" kommt erst zu Stande, wenn der Motor von der Servoelektronik unter Spannung gesetzt wird.

Und das geschieht, wenn der Servo-Elektronik "mitgeteilt" wird, dass der Servohebel ausgelenkt wurde, weil er unter Last geriet. Und das kann geschehen, in dem das Poti ausgelenkt wird oder eben der Brushless-Controller feststellt, dass der Motor-Läufer gedreht wurde.

Bei einer "digitalen" Motorelektronik legt die Elektronik die zur Verfügung stehende Spannung an, um die Auslenkung rückgängig zu machen.

Gleich, ob mit oder ohne Sensor im Motor oder über Poti. Das ist nur die Frage, wie die "Auslenkung" ermittelt wird.

Die mögliche "Auflösung" ist bei dem vielfach untersetzten Servo-Motor allerdings viel größer als bei dem nicht untersetzten Poti.

Fazit: Sensor oder nicht, kann wohl nicht den Unterschied machen.
 

Hans Rupp

Vereinsmitglied
Hallo,

Bürsten- und bürstenlose Motore unterscheiden sich erstmal nur in der Art der Kommutation, also wie die Umpolung des Magnetfelds an den Spule geregelt wird.

Das Drehmoment bei Drehzalh 0 hängt in erster von den Magneten, dem Luftspalt etc. ab, nicht aber von der Kommutation. D.h. bei sonst gleichen Motoren hat ein Motor im Prinzip dasselbe Halte- bzw. Anlaufmoment, ob mit oder ohne Bürste kommutiert (unter Vernachlässigung der Regler- und Übergangswiderstände an den Motorkohlen).

Und auf diese Halte- bzw. Anlaufmoment kommt es doch bei den Servos an.

Beim Bürstenmotor ist die Kommutation mechanisch und damit über die Drehzahl etc. unveränderlich "verdrahtet". Simpel und funktioniert zuverlässig.

Beim bürstenlosen Motor kann der Steller die Information, welche Spule wie gepolt sein muss entweder über Sensoren beziehen, die den Stand des Rotors ermitteln lassen, oder indem er aus dem Magnetfeld (also sensorlos) dies ermittelt. Das kann der Regler aber nur bei sich drehendem Motor. Also scheidet der sensorlose Motor aus bzw. ist für Halteaufhaben ungereignet.

Nur was bringt der bürstenlose Motor? Minimal mehr Wirkungsgrad und evt. etwas mehr Kraft durch Wegfall des Übergangswiderstands der Kohlen. Das erledigt man aber billiger über einen größeren oder qualitativ höherwertigen Bürstenmotor. Dies sieht mana uch daran, dass die kleine Servos im Vergleich zu ihren grossen Brüdern und deren Leistungen wahre Stromfresser sind.

Hans
 

Jan

Moderator
Original erstellt von Hans Rupp:
...Also scheidet der sensorlose Motor aus bzw. ist für Halteaufhaben ungereignet...
Bin noch nicht überzeugt. ;)

Es gibt bei Servos - egal ob digi oder nicht - nach meiner laienhaften Auffassung keine, bei denen der Motor irgendetwas "hält". Wenn auf den Ruderhebel Kraft wirkt, dann überträgt sich das über das Getriebe auf den Motor auf den Elektromotor. Durch die starke Untersetzung führt bereits eine geringfügige Bewegung des Ruderhebels dazu, dass der Läufer sich dreht.

Zunächst - weil spannungslos - ohne "Gegenwehr".

Beim Poti-Servo ermittelt die Elektronik anhand des geänderten Widerstands des Potis, dass eine Stelländerung erfolgt ist und legt eine zunächst geringe und erst bei größeren "Fehlstellungen" steigende Spannung auf, die dazu führt, dass der Servo-Motor sich in Gang setzt.

Digi spielt dabei keine Rolle. Das wirkt sich nur insoweit aus, als bei Digi sofort die volle Spannung an den Motor gelangt. Das Poti-Servo lässt zunächst nur eine geringere Spannung an den Motor. Diese Spannung wird erst größer, wenn die Differenz zwischen Soll- und Ist-Stellung wächst. (das ist auch der Grund, warum Digi-Servos mehr Haltekraft haben)

Bei einem Brushless-Servo-Motor käme es auch ständig zu deutlichen Umdrehungen des Läufers. Genau diese könnte doch ermittelt werden. So wie bei jedem anderen (sensorlosen) brushless-Elektromotor auch. Oder?

Warum ggf. nicht? :confused:
 
Ein Schrittmotor ist ja auch ein brushless, und von wegen Drehmoment kann man sich hier wohl kaum beklagen, oder? Zumindest bei sehr kleinen Schrittgeschwindigkeiten. Aber die minimalen Baugrößen sind hier wohl das Gegenargument.
 
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