Viele Fragen zu Bürsten-/ Kollektormotoren

Hallo,

Ich möchte mich mit einem Igarashi 2738.48 (etwa Speed 400 Größe rumexperimentieren rumspielen)
Ich weis, es gibt bessere Technik. Darum geht es mir nicht.

Wie ein Kollektormotor funktioniert weis ich vom Grunde her.
Aber wenn es um Details geht, wird es schon schwieriger.

Fragen könnten schon sein
Timing
Luftspalt Rotor Magnet verringern
Lose Wicklungen fixieren
Rotor mittes Schrumpfschlauch "windschlüpfriger" gestalten
usw.

Meine Fragen dürften für die Allgemeinheit ohne Interesse sein.
Ich würde mich über einen Kontakt zu Jemandem freuen, der bereit ist (und die Zeit hat) mit mir per PN Mail oder Telefon zu kommunizieren.

Schönes WE

Ulli
 

FamZim

User
Hallo Ulli

In drei Stunden schon 63 Neugierige ! kein Interesse ?
Aalso das Timing ist Lastabhängig.
Durch das Drehmoment wirt das Magnetfeld in die Gegenrichtung gedrückt, und ist dort dann stärker, darum den Rückschluß dort aussen verstärken, oder die Bürsten dort hin verdrehen. Nur Millimeter am Umpfang.
Die meisten Motore sind Neutral eingestellt, also für beide Drehrichtungen geeignet.
Den Luftspallt zu veringen ist nicht unbedingt nötig, da die Stege schon an der Sättigung arbeiten.
Wicklungen sollten natürlich nicht lose sein, aber auch nicht dick eingekleistert werden, da das die Kühlung erschwert.
Windschlüpfrig ? Ich würde zwischen den Magneten ( Ferittmagnete), den Raum verschliessen, damit die Luft nur zwischen Spulen und Stegen durch kann.

Gruß Aloys.
 
Hallo Ulli,
da ich mich sehr Gut mit Elektromotoren auskenne und gerade auch in der Zeit als es noch keine Büstenlosen Motoren gegeben hat Kollektormotoren für alle möglichen Wettbewerbe auf Höchstleistung und Wirkungsgrad getuned habe können wir erst mal ganz in Ruhe hier Anfangen.

Alle von Dir aufgezählten Massnahmen sind schon mal das Mindeste was verbessert werden kann. Bei den Kollektormotoren muss man aber auch sehr viel Augenmerk auf die Kühlung und Temperaturfestigkeit der verschiedenen Bauteile achten.
Kollektoren, Wicklung und Magnete, Magnetkreis lassen sich verbessern. Das Aerodynamisch gestallten des Ankers ergibt sich Automatisch wenn er ordentlich voll gewickelt wird. Bischen Luftbewegung schadet aber am Ende auch nicht wegen der Kühlung der Wicklung. Wickeldraht gibt es bis hoch Temperaturbeständig mit Polyamid Lack . Mehr braucht es nicht , solche Wicklungen brennen nur noch durch wenn auch was Grundlegen am Motor Falsch gemacht wird. Kollektoren kann man durch aufziehen von Aluminiumringen einerseits dadurch zusätzlich Kühlen und gegen Auseinanderfliegen durch die Fliekraft sichern. Die Aluringe Eloxiert man durch eine dicke Eloxalschicht, die ist dünn und reicht bei den kleinen Spannungen völlig aus.
Magnete unterlegen mit dünnen Blechen zum Luftspalt veringern ist sehr gut , vor allem bei Ferrite Magneten . Dazu kann man noch Axial zwischen die Magnethalbschalen Magnete ,auch Neodym oder SamariumCobalt einschieben die so als Halbachsystem den Magnetischen Fluß steigern. Braucht dann viel weniger Windungen für die selbe Enddrehzahl,wie vorher ohne diese Magnete, oder das Drehzahlniveau sinkt und mann kann eine Luft oder Schiffschraube mit viel größeren Durchmesser fahren , gut für den Wirkungsgrad. Welche Drehzahlen möchtest Du erreichen ? In Slotracern haben wir die kleinen Motoren auf über 250000 Umdrehungen hoch gezüchtet, bei einem Motor in Speed 400 Baugröße sollten auch 200000 U/min machbar sein, kommt halt auch auf die maximale Spannung an und den Strom den mann dann noch zulassen kann. Zu hohe Spannung ,+ber 15 Volt verursacht Büstenfeuer am Kollektor zu kleine braucht zu große Kohlebürsten um die Ströme noch zu meistern.
So das erst mal so aus der Pistole , muss noch was erledigen . Sag mal was Du vor hast ,ich denke es ist bei dir so ein Wettbewerb mit begrenzten aber freien Material zum verändern. Und klar , das Timing stellen wir dann auf genau den geforderten Lastfall so ein das der Kolektor es Überlebt und der Motor am Effizientesten läuft.

Happy Amps Christian
 
Zuerst mal vielen Dank für Eure Antworten zu diesem unbedeutenden Thema

Zuerst mal vielen Dank für Eure Antworten zu diesem unbedeutenden Thema

Zuerst:
Ich hatte noch nie einen BL Motor.
Die Fragen bezüglich Kollektormotor sind eher etwas zum rumspielen.

Die Zielstellungen sind eher nicht nachvollziehbar

Ursache ist das vorgeschriebene Antriebskonzept.
- Igarashi 2738-48 (Katalogwerte: Anker mit 3 Nuten, 6V, 12,5W, ca. 14.000 /min 3,5 A)
und nun das irrsinnige
- 4 Alkaline Batterieen AA
- Batteriebox mit Anschlussclips
- Clipps mit ??? 0,1 mm² Litze
-Stevenrohr-/Wellenanlage mit fürchterlicher Kupplung (die Schlauchkupplung ist schon ein Segen) und viel zu großer Schiffsschraube
- Wertung 25 m Geradeausfahrt
- Keine aktive Steuerung

Fahrzeiten haben sich deutlich verbessert. (2016 noch bis 120 sec)


Betriebsdaten habe ich noch nicht ermitteln können.
Blockierstrom habe ich mit 3,15 A mit neuen Batterien gemessen.

Da Änderungen am Antrieb nicht erlaubt sind, ist meine Fragestellung eher für mich Wissenszuwachs.
Für mich geht es darum zu erkunden, was mit vernünftigen Argumenten denkbar wäre. In dem Zusammenhang stieß ich auf meine Wissenslücken.

Damit entfallen alle Überlegungen höhere Drehzahl, Anker umwickeln. u.ä.

Grauzone ist , dass nicht definiert ist, was unter "keine der Komponenten darf verändert werden" zu verstehen ist.

Starre Wellenkupplung, die nicht aufgeführt ist
Weglassen von Stevenrohr
Andere Schalter
Kabel kürzen
usw.
"innere Werte" werden nicht geprüft. Ein Blick ins Boot und den Propeller reichte bei der Registrierung.
Der Veranstalter sieht das eher großzügig/olympisch. Das Preisgeld passt dazu eher nicht.
Bis 2017 war Freibord min. 5 cm. Viele Boote erfüllten das nicht. Siehe Bilder. Das ist nicht mehr vorgeschrieben.

Ringmantel, Weicheisenring, Magnetschlussring
Ich weis nicht wie das Teil heißt. Das Teil wird in meinem Boot 2018 als Motorhalterung dienen.Ich erinnere mich, dass ich mal einen Speed 500 Compodition sah, der einen gewickelten Weicheisenmantel hatte ??? 3 Umwickelungen???

Muss das ein spezielles Material sein oder geht ein passgenau gedrehtes Stahlrohrstück auch?
Muss der Luftspalt am Mantelstoß sein oder wäre ein geschlossener Ring besser?

Timing.
Dürfte ausfallen, wenn es um mm am Motorumfang geht. Die vorhandene Aussparung für die Gehäuselasche läßt wenig Spielraum zu.

Erfordern vermutete 3-4 W elektrische Leistung überhaupt Abweichung vom Neutraltiming?


Lose Windungen
Ist bei meinen beiden Motoren Realität. Ich wollte Isolierrohrstücke in die Nuten stecken.

Rotor Windschlüpfrig machen
Ich wollte den Rotor mit Klebefilm umwickeln, um ihn glatt zu bekommen. Er soll weniger als "Luftpumpe" arbeiten.

Zum Aufpeppen der Ferritmagnete habe ich viel im Netz gefunden. Der Aufwand fällt für mich aus.

Motor nass einlaufen lassen
Was soll da einlaufen
a) Motorlager
b) Bürstensitz


Kohlebürsten
Ist bei den kleinen Strömen eine größere Auflagefläche notwendig?
wäre das Senken der Kohlenandrückkraft ein Weg, um den Reibwiderstand zu verringern?

Schönes WE

Ulli
 
Hallo Ulli,
den Rückschluß verbessern bringt mehr Drehmoment als gut für den größeren Propeller.Das Naßeinlaufen lassen bringt nur etwas wenn Du den Motor nicht vorher einlaufen lassen kannst. Dabei schleifen sich die Kohlen schneller ein , ist eine Sauerei und man muss eigentlich den Bürstenabrieb noch danach am besten mit einem Alkohol (Spiritus) auswaschen ,büvor allem aus den Schlitzen zwischen den Kolektorlamellen. Das haben die RC Car Fahrer bei Motoren gemacht die in Limited Klassen verteilt wurden und die vor jedem Rennen per Los ausgeteilt wurden . Das Aufmagnetisieren von Aussen ist nochmal ein Akt für sich.
Lohnt sich bei dem begrenzten Motor nicht. Allenfalls ein paar Neodymmagnetstreifen zum Rückschlußblechband dazu geben .
Ich habe mit einem extra Aufmagnetisierungsanker der alstelle des Werksmässigen Ankers eingesetzt wird das Feld verstärkt und auch quasi als Timingersatz noch verstellt. Du kannst dir noch den Propeller genauer ansehen. Soviel ich den Wetbewerb kenne ist das der einfache Rote Nylonkunststoff Dreiblatt Propeller alla Graupner. Das must Du halt austesten und mit am besten einem kleinen Heißluftgebläse etwas weich machen und dann die Blätter leicht steiler aufdrehen oder etwas mehr Rake geben um den Strahl stärker zu konzentrieren oder auch um nur ein kleines Cupping am ende der Propellerblätter ein zu biegen. Das heist die hintere Propellerkannte stärker aufbiegen . Das erhöht etwas die Steigung und beschleunigt das vom Propellerblatt ablaufende Wasser. Und der Prop arbeitet auch noch wenn er teilweise austaucht. Beim Motor könnte man noch einen Schunt Draht auf die Bürstenhalterbleche zusätzlich auflöten. Aber ob das bei den vier Batteriezellen nötig ist ,wohl ehr nicht.
Noch was zum Boot. Eigentlich sollte bei den kleinen Leistungen ein volltauchender Rumpf am wenigsten Strömungswiederstand haben. Als einfach alle Komponenten in ein Rohr einbauen das gerade so Platz für den Motor innen hat. Alles andere geht sowieso dort rein. Im Modellrakentenmodellbau zb. Firma Klima Modellraketen, bekommst Du Raketenspitzen und da eine mit Ogiver Spitzenform. Die haben mit dem runden Rohr dann den geringsten Wiederstand. Dazu entweder einen oder zwei kleine ,dünne Auslegerrohre die dann soviel zusatzauftrieb liefern das die ganze Geschichte nicht von alleine auf Tauchfahrt geht. Hinten zur Schraube hin mit langen Winkel verjüngen bis auf Stefenrohrdurchmesser.Kleine Skitze ,sollte halt gerade so noch nicht abtauchen.

Happy Amps Christian
 

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Das mit den Neodymmagneten verstehe ich noch nicht.
Soll ich aussen am Motor Neodymmagnete so anordnen, dass sie einen Magnetschlussring bilden? Das kann ich mir noch nicht vorstellen.
Antriebswelle ist diese
ich habe mal mit einem zweiblatt 26-er Rennpropeller und einem 25-er 3 Blatt GRP Normalpropeller experimentiert. Ich hatte den Eindruck, dass der Antrieb damit mehr Schub erreichte.
Steigung vergrößern scheint nicht der weg zu sein. Eher verkleinern. Durchmesser verkleinern? Dafür finde ich keine vernünftige Erklärung.

Schönes WE

Ulli
 
paperboat

paperboat

die verlinkten fotos zeigen ja einige recht progressive konzepte.ich würde wohl die "turbinia"favorisieren,die ja im original durchaus ein technischer leckerbissen ist.ich würde dieses konzept verfolgen,möglichst lang und schmal auf rumpfgeschwindigkeit optimiert,ist meiner einschätzung nach kursstabiler,als ein auslegerboot.als rückschlußverstärkung eignet sich auch verzinkter blumenbindedraht,mit dem der motor im breich der magnete umwickelt wird.stevenrohr weglassen falls erlaubt bringt sicher auch was.starre kupplung und kugellager oder teflonröhrchen am wellenaustritt.anströmung der schiffsschraube optimal gestalten,seitenruder neben der schraube.zum vorherigen herumprobieren mal ein paar motoren besorgen und auf dem prüfstand mit deiner testluftschraube alles durchexperimentieren,messen und aufschreiben.viel erfolg damit,ich finds interessant.hab noch ein altes "geradeausboot" auf dem dachboden...allerdings mit (damals)etwa 500watt eingangsleistung. verschiedene batteriefabrikate unter belastung durchmessen wäre auch noch ein ansatz.10 sekunden für die 25 meter ohne die kanalwand zu touchieren sollte machbar sein.limitierte klassen haben ihren reiz,zugegeben. gruß holger
 
paperboat

paperboat

regelwerk gelesen und ich muß einige ratschläge revidieren.stevenrohr müßtest du mit verbauen,also ist die schlauchkupplung besser.verschiedene batterien probieren entfällt ebenso,werden ja gestellt.nimmt man es genau,müsstest du sogar den mitgelieferten draht komplett benutzen.kein problem,mehrere leitungen parallel,um alles zu verarbeiten.also bleibt nur:rumpf optimieren(vermutlich die grundlegende idee des wettbewerbs) und motorhalterung magnetfeld-und rückschlußoptimierend gestalten(eisenblechhalbschalen mit neodymmagnetstreifen).evtl.kortdüse um den propeller versuchen.könnte sich lohnen. gruß holger
 
Bekommst eine PN


Da ich dort keine Bilder einstellen kann mal hier zwei Bilder meines langsameren Bootes mit etwa 281 g Startgewicht.

0-4 Fahrt1.jpg


0-4 Fahrt2.jpg
 
paperboat

paperboat

hm,an dieser wasserlage sehe ich,dass ich mit meiner einschätzung falsch lag hinsichtlich der auslegung auf länge.also muß ein gewichtsminimierter halbgleiter her.in thailand gibts auch so eine stark reglementierte bootsklasse .die fahren mit kleinen ,leichten longtailbooten.da sind allerdings nur motor und batterien reglementiert,der rest frei.die werden irre schnell für die paar watt antriebsleistung.hab leider keinen link parat.gibts auf youtube und hat in thailand volksfestcharakter.das motorentuning muß dann von außen erfolgen,aufmachen und drin rum löten oder sonstwas ist ja nicht zulässig und eine serienselektion durch beschaffen einer größeren menge motoren schießt wohl auch eher am ziel vorbei,finde ich...wenn ich wieder zuhause bin ,bau ich auch so ein ding.zum spaß,fürs enkelkind.gruß holger
 
.......wenn ich wieder zuhause bin ,bau ich auch so ein ding.zum spaß,fürs enkelkind.gruß holger
Bewerbe Dich ab 01.02.2018 bei der Uni um einen Teilesatz. Es gibt auch Teilnehmer, die nur ihre Boote hin schicken. Ich weis noch nicht, was mit den Booten nach dem Wettbewerb wird. Ich muss mich 2018 um einen Starter für mein Boot organisieren.

Ulli
 
.........nimmt man es genau,müsstest du sogar den mitgelieferten draht komplett benutzen.
Hast Recht und auch nicht Die Drahtlänge wird nicht kontrolliert. Sehr sehr spitzfindig ist nicht geklärt, ob die Drähte angelötet, angeschraubt oder angesteckt werden dürfen.
.....also bleibt nur:rumpf optimieren(vermutlich die grundlegende idee des wettbewerbs)
Die Grundidee ist eine andere: Was kann der Bereich Maschinenbau Schifftechnik der Uni im Rahmen der "Lange Nacht der Wissenschaften" organisieren.
......evtl.kortdüse um den propeller versuchen.könnte sich lohnen. gruß holger
Gibt es schon Siehe Glasbodenboot im Post 4

Ulli
 
hm,an dieser wasserlage sehe ich,dass ich mit meiner einschätzung falsch lag
sehe ich ich auch so
in thailand gibts auch so eine stark reglementierte bootsklasse .die fahren mit kleinen ,leichten longtailbooten.da sind allerdings nur motor und batterien reglementiert,der rest frei.die werden irre schnell für die paar watt antriebsleistung.hab leider keinen link parat.gibts auf youtube und hat in thailand volksfestcharakter.das motorentuning muß dann von außen erfolgen,aufmachen und drin rum löten oder sonstwas ist ja nicht zulässig und eine serienselektion durch beschaffen einer größeren menge motoren schießt wohl auch eher am ziel vorbei,finde ich...wenn ich wieder zuhause bin ,bau ich auch so ein ding.zum spaß,fürs enkelkind.gruß holger

Habe nur den gefundenyoutube
 
Bürstenmotoren

Bürstenmotoren

ich denke,die tuningmöglichkeiten am antriebsstrang sind eher klein und liegen im einstelligen prozentbereich.das meiste wäre regelwidrig,egal ob motor,welle oder schraube.das wort UNVERÄNDERT bringt es effektiv auf den punkt.der rumpf und die abstimmung sind die baustelle.da halbgleiter bisher vorne liegen(bis auf das newspaperboot,was meiner ersten vorstellung am nächsten kommt),scheint gleiten auch bei dieser motorisierung das optimum.vielleicht ginge auch ein outrigger,oder foiler(z.b.mit kleinen koax-rotorblättern).das die uni rostock sowas macht ist klasse,nachwuchs im maschinenbau muß her,sonst ist der anschluß verloren,andere nationen schlafen nicht.um einen teilesatz bewerbe ich mich nicht,da ich nicht teilnehmen kann.er steht wirklichen teilnehmern zu.den nötigen kram habe ich zu hause und den motor spare ich mir notfalls vom mund ab.vielleicht kannst du ja dein vorhandenes boot optimieren,so schlecht wars ja nicht. gruß holger
 
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