Bürstenmotor - brushless Motor

[akrobatikus]

Hallo Zusammen
Ich fliege seit nem Jahr einen Fiala 140B2 mit Elektrostarter. Dieser Elektrostartermotor ist nun schon zum zweiten mal durchgebrannt. d.h. die Kohlenbürstenhalterung ist verglüht weil der Startermotor den Prop nicht zu drehen vermochte und deshalb blockierte. Nach dem ersten mal habe ich anstelle vom 3S Akku einen 4S Akku eingebaut. Damit schien das Problem vom Tisch - jetzt ist wohl eine Zelle eingebrochen mit derselben Wirkung. Das Ganze dauert dann nur etwa zwei Sekunden... ein kleines Rauchfähnchen aus dem Elektromotor und das wars.
Wie kann ich nun die Grösse (Kraft, Drehzahl, Drehmoment) vom Bürstenmotor ermitteln wenn ich auf brushless umbauen will?
hat da jemand ne Idee? auf dem Motor sind keine Angaben bez. Hersteller oder grösse zu finden.

Danke und viele Grüsse
Markus

 

[pierre_mousel]

Da passt deine Elektronik nicht dazu.
Brushless brauchen einen Regler wo bei dem Bürstenmotor ein einfacher Schalter reicht

 

[kioto]

Hallo,
Wenn du den Motor mit Anlasser vor einem Jahr neu gekauft hast, ist es ein Garantiefall, ansonsten Service.
Im übrigen haben Brushless nicht das hohe Anlaufmoment wie Gleichstrommotore mit Bürsten, fürchte ich.
Gruß Werner

 

[Wattsi]

Und ein "normaler" Brushless muss erst mal an den Regler "melden" wie seine Drehrichtung ist. Ist sie richtig, läuft er weiter, andernfalls muss der Regler das Drehfeld ändern.
Nur bei brushless mit Sensoren weiß der Regler wie das Drehfeld richtig rum starten soll.
Als Anlasser ist der "normale" brushless daher nicht geeignet.
Wolfgang

 

[S_a_S]

ein elektronisch kommutierter Motor (auch Brushless genannt) kann genauso Drehmoment aufbringen, wie ein über Bürste kommutierter Motor.
Das Problem ist, dass die "einfachen" Brushless sich erst bewegen müssen, damit der Steller daraus die Position berechnen kann.
Es gibt durchaus hochwertige Antriebe mit Positionssensoren (Resolver, Absolutencoder), da ist das dann kein Problem. Für Deinen Anwendungsfall ist das aber nicht in der geforderten Kompaktheit am Markt und soviel Geld möchtest Du auch nicht ausgeben.

Im Car-Bereich hat es durchaus auch Antriebe mit Sensoren, die möglicherweise für Deinen Einsatz geeignet sind.

Grüße Stefan

PS: für die Charakterisierung eines Blechmotors sind Außenabmessungen (Durchmesser, Länge) hilfreich. Wenn Du mit 4S unterwegs bist, dürfte es sich um einen 12V-Motor (Nennspannung) handeln. Ansonsten auch mal Leerlaufdrehzahl bei verschiedenen Spannungen messen (6V, 12V).

 

[akrobatikus]

aha - Danke Stefan - das ist doch schon mal ne Ansage. - Ein Garantiefall ist die Sache leider nicht mehr - ist auch nicht tragisch.... - und ja - es ist mir klar dass ich da nen Regler brauche.
Wenn ich jetzt zum Beispiel einen kräftigen Aussenläufer (mit entsprechendem Regler) einsetze der ein hohes Drehmoment hat und der z.B. auch mit einem 4S Akku betrieben wird, sollte der doch gleich anspringen - die Motoren die man bei Fliegen einsetzt haben ja auch keine Sensoren?
Gruss
Markus

 

[Oxymoron]

Auch ein BL-Motor mit hoher Polzahl (und niedriger KV) hat ein hohes Anlaufmoment. Ich kann mir durchaus vorstellen, dass es mit der richtigen Übersetzung funktionieren könnte…

 

[Hangrakete]

Mal ein anderer Ansatz: Warum brennt denn der Motor durch?

Kann es sein, dass manchmal die Stellung des Fiala kurz vor OT steht?
Dann hat ein Elektromotor kaum eine Chance sofort in einem Rutsch durchzudrehen.
Er muss zuerst langsam über den OT drehen, und dann mit der nächsten Umdrehung Schwung holen.
Das dauert zwar alles nur Sekundenbruchteile aber der Starterstrom ist in diesem Moment erheblich.
Da ist es auch vollkommen unerheblich, welche Bauart der E-Motor hat. Hier hilft nur Größe / Leistung.

Zum Nachvollziehen: Bei alten Traktoren muss zum Starten die Dekompression gezogen werden,
weil es der E-Starter nicht schafft, über OT zu drehen.

Aber ganz andere Frage: Was für ein Startermotor ist den verbaut?
Meistens sind das Motoren der 500 bis 600 Klasse. Diese gibt es für 5€ in allen Variationen im Netz zu kaufen.
Da wäre mir ein defekter Motor vollkommen egal. Einfach Neuen rein und weiter gehts!

Grüße
Werner

 

[akrobatikus]

Hei Werner
Der Motor brennt durch wenn die Leistung vom Akku zu schwach ist. Bei 3S gings nicht lange und fups ... Qualm.... - bei 4 S funktioniert es jetzt ein Jahr - ich denke jetzt bricht beim Akku unter Last eine Zelle ein (4S,1800 mAh, 75C) - die Folge ist dann dass die Kraft nicht mehr ausreicht und der Prop nicht über den OT kommt, steht und fups... Qualm....
Die Idee nen baugleichn Motor zu suchen hatte ich auch - nur wie ermittle ich die verbaute Grösse wenn der Motor kaputt ist? - ich habe nur die Aussen-Abmessungen (Länge, Durchmesser, Wellendurchmesser) und weis dass er bis maximal 21 Volt betrieben werden kann....
Es gibt doch so viele solcher Motoren.....
Gruss
Markus

 

[akrobatikus]

 

[akrobatikus]

 

[Oxymoron]

… ist das so ein (Mabuchi) Motor?

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

 

[akrobatikus]

ja so sieht der genau aus..... - Diese Abschaltung ist bei der Motoren Steuerung leider nicht verbaut. lediglich dass er nach 5 Sekunden abschaltet - aber leider auch erst wenn der Motor den Prop nicht zu drehen vermag - und in 5 Sekunden blockade ist der Motor schon 10 mal durchgebrannt...

 

[Hangrakete]

Hei Werner
Der Motor brennt durch wenn die Leistung vom Akku zu schwach ist. Bei 3S gings nicht lange und fups ... Qualm.... - bei 4 S funktioniert es jetzt ein Jahr - ich denke jetzt bricht beim Akku unter Last eine Zelle ein (4S,1800 mAh, 75C) - die Folge ist dann dass die Kraft nicht mehr ausreicht und der Prop nicht über den OT kommt, steht und fups... Qualm....
Die Idee nen baugleichn Motor zu suchen hatte ich auch - nur wie ermittle ich die verbaute Grösse wenn der Motor kaputt ist? - ich habe nur die Aussen-Abmessungen (Länge, Durchmesser, Wellendurchmesser) und weis dass er bis maximal 21 Volt betrieben werden kann....
Es gibt doch so viele solcher Motoren.....
Gruss
Markus

Hallo Markus,

ist klar, dass der Motor bei weniger Spannung (dadurch auch weniger Leistung) abraucht.
Wenn die Kraft nicht über den OT reicht, bleibt der Motor sozusagen im "Kurzschluß" stehen.

Mach dir keinen Kopf wegen der Baugleichheit. Der Motor der dran ist, ist ein Standard-Motor.
Nimm einen Motor der von der Aufnahme passt und in etwa von der Größe / Voltzahl hinhaut.
Das wird funktionieren.

Ich würde es mal mit nem Speed600BB probieren. Das ist die Standard-Größe für viele Akku-Schrauber.
Robust, billig und überall verfügbar:

NoName: Power 600 12V ca. 10€
Standard: Krick MAX Power 600 12V ca. 15€
Luxusmodell: Graupner Speed BB Turbo 12V etwa 20€

Du siehst, du kannst dich voll austoben

Grüße
Werner

 

[lastdownxxl]

Hallo Markus,

beim Pollin gibt es billig solche DC-Motoren. Hab in den frühen 1980er Jahre mit solchen Johnson und Mabuchi-Motoren den E-Flug begonnen.

Vergleichbar mit einem Speed 600 12V ist der da: https://www.pollin.de/p/gleichstrommotor-johnson-65890-12-v-310649

oder: https://www.pollin.de/p/gleichstrommotor-johnson-63738-310573

Bleibt der Motor stehen, dann fließt der Kurzschlussstrom von U/R. Bei einem Speed 600 12V sind das 40 A @ 12V.
Bei einem E-Flug brushless wird das für den Regler sehr schwierig, es fließt ein sehr hoher Kurzschlussstrom, der Regler kann
die Phasenlage nicht bestimmen und raucht im Worst case ab, dito der Motor.

Gruss
Micha

 

[bendh]

Im Carbereich gibt es Regler die richtig anlaufen weil mit Sensoren und eine Strombegrenzung haben.

Ansonsten, passend zum restlichen Aufwand, bei Kontronik nachfragen.

 

[akrobatikus]

Danke für die Infos - ich sehe schon eine Brushlessvariante wird doch nicht einfach - ein Kollege von mir sagt aber immer "einfach kann ja jeder" - nun ja - zumal die DC-Motoren ja kaum was kosten.
Erstaunen tut mich lediglich dass der Originalmotor mit bis zu 21 Volt belastet werden kann. Klar es ist ja auch kein kleiner Motor mit 140 ccm und zwei Zylinder den er starten muss. Der Elektromotor braucht schon ordentlichen Rums.... was sagt ihr dazu?

Ich gehe davon aus dass das Abtriebsritzel aufgeschrumpft ist und sich abmontieren lässt wenn ich es ordentlich heiss mache...

Danke schon mal

vG
Markus

 

[S_a_S]

Vergleichbar mit einem Speed 600 12V ist der da: https://www.pollin.de/p/gleichstrommotor-johnson-65890-12-v-310649
oder: https://www.pollin.de/p/gleichstrommotor-johnson-63738-310573

diese beiden Motoren sind zwar von der Baugröße vergleichbar, haben aber deutlich andere Wicklungen. Der untere (63738) ist definitiv nicht geeignet, weil bei 4S viel zuviel Spannung anliegt (Nennspannung 7,2V). Der obere (65890) könnte geeignet sein, weil er auf weniger Drehzahl ausgelegt ist. Allerdings liegt kein Datenblatt bei - vielleicht fehlt es dennoch an Drehmoment.

Hier noch ein Katalog für Johnson - die Pollin-Motoren sind da leider auch nicht drin (vermutlich kundenspezifische Wicklungen)

Es gibt auch längere Varianten (57mm anstelle 50mm) - HC648LG oder HC683LP (Für Akkubohrer) - oder geringfügig größerer Durchmesser HC785P - interessant ist da vor allem das Stillstandsdrehmoment, da gibt es deutliche Unterschiede (allerdings in der Konsequenz auch für den Kurzschlussstrom -> Regler!).

Auch wenn das (aus elektrischer Wirkungsgrad-Sicht) ziemlich Pfui ist, könnte man in die Motorzuleitung auch eine (35-40A) KFz-Sicherung zum Schutz des Motors einschleifen. Falls der Verbrenner mal tatsächlich auf OT steht, brennt die Sicherung und nicht der Motor durch. Da sollte man dann aber auch den tatsächlichen Strombedarf kennen.

Grüße Stefan

 

[lastdownxxl]

diese beiden Motoren sind zwar von der Baugröße vergleichbar, haben aber deutlich andere Wicklungen. Der untere (63738) ist definitiv nicht geeignet, weil bei 4S viel zuviel Spannung anliegt (Nennspannung 7,2V). Der obere (65890) könnte geeignet sein, weil er auf weniger Drehzahl ausgelegt ist. Allerdings liegt kein Datenblatt bei - vielleicht fehlt es dennoch an Drehmoment.

Hallo Stefan,

klar ist der untere für 4S nicht geeignet, der Ri vom Motor beträgt 0.1 Ohm, bei 3S jedoch ein Versuch wert bei dem Preis.

Das Drehmoment kann aus den Daten vom oberen Motor berechnet werden.

Drehmomentkonstante KT = (1 / KV) * (30 / pi) [Nm/A]

KT = 1/(8000rpm/12V)*9.55

R = 12V/2/8.5A, bei der max. Leistung (Eta = 50%) fällt die Hälfte der Versorgungsspannung am Wicklungswiderstand ab.

Das max. Drehmoment (Anlauf) beträgt bei 12 V daher ca. 2*8.5A * 0.014 Nm/A = 238 mNm.

Gruss
Micha

 

[lastdownxxl]

Ich gehe davon aus dass das Abtriebsritzel aufgeschrumpft ist und sich abmontieren lässt wenn ich es ordentlich heiss mache...

Hallo Markus,

es gibt auch Ritzel Abzieher für 3.17 mm Motorwellen.

Was hat der Motor für ein Durchmesser? Wichtig ist m. E. eine hohes Drehmoment vom Motor.

Gruss
Micha