Bürstenmotor - brushless Motor

[ThomasIN89]

Eventuell könnte man den Motor auch mit einem oder mehreren passend dimensionierten PTC Wiederständen schützen.

Ich fände allerdings die Schaltung mit dem Hallsensor sehr Charmant, wenn das die Fernbedienung nicht zulässt könnte man das auch mit einem Arduino lösen der einfach das Servosignal für den E starter anpasst.

Viele Grüße Thomas

 

[s.nase]

Bevor du anfängst irgendwelche Zahnräder um zu bauen, würde ich erstmal versuchen das vorhandene System zu optimieren.

Also "originalen" StarterMotor gründlich einlaufen lassen. Kohlebürsten und Kollektor vor Verschmutzung schützen(Fenster abkleben). Starterkabel fest verlöten. Kraftigeren(mehr Kapazität/Belastbarkeit) Starterakku verwenden. Den elektronischen StarterSchalter mit einem zusätzlichen EingangsElko aufrüsten, um einen größeren Anlauf Impuls zu erhalten. Und den Starter ab und zu auch mal bei laufendem Boxer aktivieren, damit der StarterMotor auch mal die Chance hat ohne große Last zu rotieren(= Kollektor- und BürstenPflege).

Ob das ausreicht den kalten Boxer durch zu drehen, auch wenn er im OT klemmt, muß die Praxis zeigen. Wenn nicht, wäre für mich der nächste Schritt ein kräftigerer StarterMotor, inkl. leistungsstärker StarterSchalter(zusätzlichen Transistor einlöten).

 

[akrobatikus]

Hallo s.nase - gründlich einlaufen - wie mach ich das gscheit? - hab gelesen den Motor vielleicht 5 Minuten im Wasser laufen lassen bei niedriger Drehzal (z.B. 10 Volt mit einem Netzteil) ? - und EingangsElko ? ich bin stromtechnisch eine Nullnummer... kannst Du mir da sagen was ich wie wo einbauen muss? Ich habe ja die Steuerelektronik von ToniClark - resp. von Fiala im Einsatz. An diese wird der Starter-Akku angeschlossen und diese wird vom Empfänger über einen Schaltkanal gesteuert und gibt dann den Strom vom Akku an den StarterMotor weiter.......
Gruss
Markus

PS: ich habe mir mal noch einen Originalmotor von Fiala kommen lassen.....

 

[s.nase]

Da man bei den einfachen DC Motoren selten weiß, aus welchem Material die Kohlebürsten sind, würde ich das mit dem Einlaufen unter Wasser lassen. Zudem ist nach so einem Wasserzyklus auch ein Lagerwechsel fällig.

Ich kann dir nur beschreiben, wie ich es bei deinem Anlasser BürstenMotor machen würde. Das bringt natürlich nur was, bei einem fabrikneuen Motor.

Erstmal ein zwei Minuten den Motor völlig passiv an einem Akkuschrauber oder an einer kleinen Bohrmaschine rotieren lassen. In der gleichen Drehrichtung, wie er auch im Einsatz vorzugsweise arbeiten muss. Um die Motorwelle vibrationsfrei mit dem Akkuschrauber oder Bohrmaschine zu verbinden, nehme ich meistens ein kurzes Stück dickwandigen Silikonschlauch(Spritschlauch). Den Schlauch auf die Motorwelle stecken, und mit einem Finger breit Abstand den Schlauch ins Bohrfutter einspannen. Motorkontakte sind dabei nicht angeschlossen, bleiben also offen. Das sorgt schon Mal dafür, das sich irgendwelche Grate oder Frässrückstände vom Kollektor ohne Bürstenfeuer lösen.

Dann den Motor an ein NT anschließen, und mit weniger als 25% der Motor NominalSpannung in der bevorzugten Drehrichtung 30min ohne Last rotieren lassen. Vieleicht zwischendurch ein zwei Abkühlpasen einlegen. Hat dein Netzteil auch eine Stromanzeige, kannst du dabei auch beobachten das der Strom mit fortschreitender Einlaufzeit absinkt.

Ziel der Aktion ist halt, das sich Kohlebürsten und Kollektor schon Mal etwas aufeinander einschleifen können, ohne das dabei ein heftiges Büstenfeuer den Kollektor gleich am Anfang vorschädigt.

Aber wie schon Mal geschrieben, glaube ich das der hohe Verschleiß an deinem StarterMotor eher von den ständig Verschmutzungen und kurzen Hochlastzyklen her rührt. Daher würde ich nach dem Einlaufen ein Stück Tesafilm über die BürstenFenster wickeln, um schon Mal die Verschmutzungen vom Kollektor des StarterMotors etwas fern zu halten. Durch den durchsichtigen Testafilm kannst du das Bürstenfeuer eventuell sogar noch sehen, bzw zeigen sich dann auch Brandlöcher am Tesafilm wenn das Bürstenfeuer Mal wieder zu heftig war.

Zu der Starterelektronik bräuchte ich etwas mehr Infos. Ist das diese Startelektronik? Hast du das Dehzahlsignal von der Zündung mit an dem StaterSwitch angeschlossen? Hast du ein Freilauflager zwischen Starter und BenzinMotor ?

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[Dix]

Eine Option wäre, den Startvorgang mit einer kleinen Hilfsschaltung zu überwachen und den Motor bei Blockade automatisch abzuschalten.

Das geschieht am Einfachsten mit einem Regler, der eine Überstrom- und eine Unterstromabschaltung hat.

Aber so globalgalaktisch:
Wenn das Mopped vom Starter nicht gedreht wird, dann sieht man das sofort und hört auf und probiert es nochmal...

 

[akrobatikus]

@s.nase
Hallo
Danke für die Tips - das werde ich mal so machen mit dem Einlaufen.
Ja das ist die Starterelektronik die du zeigst. - und ja ich habe das Drehzahlsignal angeschlossen an die Zündung. - und ja da Freilauflager ist am Antriebszahnrad direkt am Motor.

@Dirk
so schnell wie es die Bürstenhalterung im Motor durchbrennt kannst du den Starterschalter gar nicht loslassen - das geht keine halbe Sekunde und dann qualmts leicht aus der Motorhaube und nichts geht mehr..

 

[ThomasIN89]

Ich glaube das Einlaufen des Motors wird das Problem nicht beheben. Einen stärkeren Motor würde ich auch nicht unbedingt empfehlen. Durch die doch recht Hohe Übersetzung hätte ich da Angst das es im Fall eines abgesoffenen Motors das Pleuel Verbiegt oder etwas anderes kaputt geht.

Ich sehe eigendlich zwei Möglichkeiten:

1. den Motor nach dem abstellen immer manuell zurückdrehen, so dass man nicht gegen den Totpunkt starten muss oder

2. eine Stromüberwachung einbauen die bei überschreiten den Strom abstellt.

Je nach Fernsteuerung und Aktualisierungsrate der Telemetrie kann man das auch Programmieren (unisense zum Starterakku und logischer Schalter in der Fernsteuerung.

wenn: (Strom länger als 0,2 Sekunden über 40 Ampere)
dann: abschalten

Viele Grüße Thomas

 

[Oxymoron]

so schnell wie es die Bürstenhalterung im Motor durchbrennt kannst du den Starterschalter gar nicht loslassen - das geht keine halbe Sekunde und dann qualmts leicht aus der Motorhaube und nichts geht mehr..

Ein kleiner elektronischer Sicherheitsschalter, der beim Startvorgang überwacht, ob der Motor auch tatsächlich dreht, würde das m. E. zuverlässig verhindern. Unverständlich, warum der Hersteller der Startelektronik es nicht so implementiert hat, zumal das dazu erforderliche Signal mit dem Drehzahlsensor ohnehin vorhanden ist…

Ich würde Dir ebenfalls empfehlen, den neuen Motor für eine optimale Passung von Bürsten und Kollektor zunächst lastfrei mit reduzierter Spannung einlaufen zu lassen - so habe ich es früher auch immer bei den damaligen Elektroflugmotoren gemacht, die ständig im Überlastbetrieb operierten und damit gute Erfahrungen gemacht!

 

[Dix]

Was soll dem Motor denn groß passieren im Wasser? Ne bessere Wasserkühlung gibt es nicht. Und der Bürstenverschleiß ist ja gewollt. Notfalls stellt man sich den Wecker alle 30sek. Dann ist das Überwachungsintervall eng genug.

Zuletzt habe ich alle Speed400, 500 und 600-Bürstis im Wasserbad eingelaufen:
Kabel mit Stecker anlöten.
Becher mit Leitungswasser voll machen.
Motor reinstellen.
Bissl drehen, dass Luftblasen aus dem Gehäuse rausgehen.
Akku (mit voller Spannung!) dranstecken. (Achtung, der Motor macht nen Satz!)
2min orgeln lassen, bis das Wasser dunkel wird.
Akku abstecken.
Reingucken, dass die Bürsten gut passen. (Sonst nochmal ne Minute)
Motor ausschütteln und 2 Tage auf die warme Heizung legen .
Tröpfchen Öl an jedes Lager.
Diode (z.B. SB550) zur Entstörung zwischen die beiden Anschlüsse löten.

Glücklich sein.

Den Motorstrom habe ich nie gemessen, daher kann ich auch nix dazu sagen, ob es sich lohnen kann, mit angelötetem Regler und Fernsteuerung in der Hand zu planschen.

 

[Bernd E.]

@Dix
Genau so!

Ich hab die Motoren an ein Netzteil gehängt und langsam die Leistung erhöht. Geht aber auch mit einem Steller. Halbe Nennspannung reicht meist schon das es ordentlich schäumt.

Zudem haben die billig E-Motoren meist Sinterbronzelager. Da braucht man keine Kugellager tauschen. Geht aber auch mit Besagten.

Grüße, Bernd

 

[s.nase]

Das Wasser macht die Kohlebürsten weicher, wodurch sich die Kohlebürsten deutlich schneller an den KollektorRadius anpassen. Wenn der nasse Kollektor trocknet, bildet sich eine Oxidschicht auf dem Kollektor. Nach dem Trocknen des Kollektors und der Kohlebürsten sollte man daher dem Motor noch ein paar Minuten passiv(stromlos) an einer Bohrmaschine rotieren lassen, damit die Kohlebürsten den Kollektor blank polieren können, bevor man den Motor das erste Mal wieder bestromt.

Damit die Motorwelle in dem nassen Gleitlager nicht oxidiert, würde ich auch schon vor dem Trocknen einen Tropfen Öl an die Gleitlager machen, um die Feuchtigkeit zwischen Motorwelle und Gleitlager zu verdrängen.

Da der StarterMotor ja ausschließlich im Hochlast Kurzzeitbetrieb arbeiten muss, würden sich auch ein Motor mit von vornherein sehr weichen KohlbürstenMaterial anbieten.

 

[Dix]

Guten Morgen,

Bei der von mir beschriebenen Vorgehensweise konnte ich weder an den Lagern, noch am Kollektor irgendwelche Korrosionserscheinungen feststellen.

Wenn jemand dennoch sichergehen möchte, dann kann er ja nach dem Wasserbad den Motor in Spiritus baden. Dies verdrängt das Wasser. Wird ja gerne gemacht bei Wasserkontakt von Elektronikgeräten. Sollte hier also auch funkzionuckeln...

 

[Bernd E.]

Hallo,

ich hab nach dem Wasserbad noch mal klar nachgespült und dann vorsichtig abgefönt.
Dann eine Nacht trocknen lassen und ein Tropfen Öl und gut. Ist keine Wissenschaft.

Man erkennt nach neuer Inbetriebnahme ein deutlich reduziertes Bürstenfeuer. Eine geringere Stromaufnahme und einen weicheren Lauf über die Drehzahl.

Grüße, Bernd

 

[Dix]

Und mit der Schottkydiode SB550 über die Motorpole ("Ring" an minus) läuft der Motor nochmals etwas besser und Leistungsstärker.

 

[akrobatikus]

Hi Zusammen - Also - ich habe ja mitte/ende Saison einen neuen DC Motor von Fiala eingebaut. Auch Fiala empfiehlt den Einsatz von einem 3S Akku. Ich betreibe den Starter ja jetzt mit einem 4S Akku (1800 mAh 60/120C). Der reisst den Motor schon brutal durch. Es war halt einfach plug&play. Grundsätzlich funktioniert das also wieder einwandfrei - solange der Akku nicht einbricht. Den Motor habe ich im Wasser einlaufen lassen - das hat auch einwandfrei funktioniert. Die maximale Stromaufnahme ich die ich mit einem Graupner Zangen-Amperemeter gemessen habe, war sehr kurzzeitig 22 Amp. Die einfachste Lösung für das Problem, oder die Gefahr, das der Motor durchbrennen kann beim Einbruch vom Akku, wäre wohl eine flinke Feinsicherung die ich in die Plusleitung zum Motor schlaufe. Sollte dann der Akku einbrechen, der Motor auf OT stehen bleiben und der Strom dadurch nach oben springen, sollte diese ja das durchbrennen verhindern können. Oder sehe ich das falsch?
Eine Schottkydiode habe ich (noch) nicht verbaut weil ich da nicht weis welche die richtige ist (weshalb die SB 550?).

Wie seht ihr das?

Gruss
Markus

 

[Dix]

Hat man "früher" so gemacht. Es gibt bestimmt mehr als genug andere geeignete Dioden. Aber vermutlich lagen diese im Regal rum bei demjenigen der das zum ersten mal gemacht hat. Da ich von HF-Technik keine Ahnung habe, gab ich mir nen Streifen damals bei Reichelt gekauft und benutzt. Inzwischen weiß/vermute ich mit meinem fundamentierten Dreiviertelwissen:
- die Diode muss schnell genug schalten wegen der Polwechsel bei jeder Ankerumdrehung. Deshalb Schottky.
- Desweiteren muss sie die EMK ("Generator")-Spannung des Motors verkraften. Für den Haus- und Hofgebrauch scheinen 25V daher ok.

Mein damaliger Praxistest für Zweifler:
Irgendwann wollte ich es mal wissen und hab die Diode zurechtgeschnitten und
gebogen aber nur an eine Lötfahne angelötet. Aber mit Luftspalt an der anderen Lötfahne. Damit konnte ich das Teil am laufenden Motor mit dem Finger andrücken und ausprobieren. Ergebnis: kleiner Leistungssprung bei Kontakt.

 

[S_a_S]

kurzzeitig 22 Amp. Die einfachste Lösung für das Problem, oder die Gefahr, das der Motor durchbrennen kann beim Einbruch vom Akku, wäre wohl eine flinke Feinsicherung die ich in die Plusleitung zum Motor schlaufe. Sollte dann der Akku einbrechen, der Motor auf OT stehen bleiben und der Strom dadurch nach oben springen, sollte diese ja das durchbrennen verhindern können. Oder sehe ich das falsch?

Hallo Markus,

Schmelzsicherungen sind allgemein keine Präzisionselemente, wenn Du das Datenblatt genauer ansiehst,

https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=C400%2FESKA632100.pdf

braucht eine FF bei doppeltem Nennstrom auch bis zu drei Sekunden, bis sie auslöst. Mit der Toleranz kann das schon früher abschalten.
Für die 22A müsstest Du die nächst größere mit 25A wählen, das wäre dann ein Auslösestrom von 50A.

50A wäre aber auch in der Größenordnung des Anlaufstroms - und dann besteht bei jedem Startvorgang das Restrisiko, dass die Sicherung fliegt, also immer ein Päckchen in der Startbox für Ersatz bereit halten.

Auch daran denken, dass 0,25 V an der Sicherung hängen bleiben (6,25W bei Nennstrom!) - und am Sicherungshalter vermutlich noch mehr, also dort nicht am falschen Ende sparen.

Grüße Stefan

 

[akrobatikus]

Danke für die Infos....

 

[s.nase]

Ne reversible Sicherung wäre wohl ne bessere Lösung. An einem passenden PTC fällt wahrscheinlich zu viel Spannung ab, und klaut dem Anlasser so zu viel Leistung. Ein elektronischer ÜberlastungsSchutz wäre da wohl besser.