selbst gewickelte BL Motoren prüfen

Hallo Leute,

ich beschäftige mich jetzt schon paar Jahre mit dem Selbstwickeln von Brushless Motoren. Bis jetzt versuche ich nur originale, gekaufte Motoren zu verbessern oder an meine Wünsche anzupassen.
Vom 40gr Speedmotor (3400kV) über 80gr Coptermotoren bis hin zum 120gr Speedmotor mit 1,5kW.
Ich habe mir dazu einen Motorteststand mit Wirbelstrombremse gebaut und kann somit die Motoren im Originalen Zustand mit den überarbeiteten vergleichen.

Mein letzter Motor war ein AeroStar 3536-1780KV von Hobbyking. Das ist ein 12N14P und wiegt ca.110gr. Der soll ca. 1350kV und eine Leistung bis 1,5kW leisten können, ähnlich dem Peggy Pepper HK-2524-1400KV. Die Demontage des Aerostar war extrem schwer. Der Startor wollte einfach nicht vom Statorträger. Mit Hitze uns sanfter Gewalt war da nichts zu machen. Somit wurde ich rabiater. Zum Schluss war der Stator runter, sah aber aus als ob er nur noch für die Tonne wäre (Isolierung zum Teil ab, ganze Zahnreihen verbogen usw.). Ich wollte es aber wissen und habe den Wiederaufbau probiert.
Zähnreihen wieder ausgerichtet, Kanten abgeschliffen und die Isolierung durch Kaptonband ersetzt. Die Originalwicklung bestand aus 24 Drähten die mit 4 Windungen je Zahn im Dreieck verschalten war.
Ich entschied mich es mit 5W 1,0mm Draht zu versuchen. Das war sehr schwer und ging nur mit der zusätzlichen ZickZack Wicklung und viel fädeln, somit war der Zahnzwischenraum extrem ausgefüllt. Ich dachte, dass muss ein sehr guter Motor sein, doch nach dem Teststand kam die Ernüchterung. Er war kaum besser als der Originale, nur meine Wunschdrehzahl hatte ich genau erreicht. Mehr Kupfer passt da nicht dazwischen.
Aber woran kann es liegen?
Ich habe ein Statorschlußtest mittels normalen Multimeter und Iso-Prüfgerät (500V) gemacht, alles sah gut aus. Bei der geringen Windungszahl kann ich ein Verzählen ausschließen.
Kann das Statorpaket das Problem sein? Die Bleche könnten durch das verbiegen jetzt nicht mehr so gut voneinander isoliert sein oder noch etwas verbogen sein.

Und jetzt zu meine eigentlichen Frage.

Was kann man noch alles bei einem Motor prüfen?

Ich könnte noch den Widerstand der einzelnen Windungen prüfen. (Bestimmten Strom anlegen und den Spannungsabfall messen)
Ich habe was vom Bohrmaschinentest gelesen. Aber weis nicht genau wie das geht.
Ich habe mein Motor mal in den Akkuschrauber gepannt und laufen lassen. Ich habe Wechselspannungen im Bereich von 0,75V bis 0,8V an den Wicklungen gemessen, dabei waren die Wicklungen noch als Dreieck verschalten. Ist diese Abweichung noch im Rahmen (wahrscheinlich nicht)? Oder soll ich die Verschaltung entfernen und die einzelnen Wicklungen messen? Normalerweise sollten doch da gleiche Werte rauskommen, oder?

Ich hoffe, es kam mir jemand noch paar Tipps geben und vielleicht noch etwas verraten, um die Qualität einer Wicklung oder des gesamten Motor festzustellen.
 

matt

User
Moin,

wenn die Statorbleche nicht mehr isoliert sind ist das schon erstmal eher schlecht. Du kannst die Induktivitäten und ohmschen Widerstände der Wicklungen prüfen, dafür braucht man aber eine Messbrücke. Desweiteren kann noch eine Hochspannungsprüfung gemacht werden um Kurzschlüsse und einen Statorschluss auszuschließen.
Wenn das alles ok ist, kannst du den Motor unter Last testen. Der Wirkungsgrad mit einer neuen, niederohmigeren Wicklung steigert sich nur im oberen Lastbereich, also wenn die Kupferverluste relevant werden. Im unteren Lastbereich kann eine zu niederohmige Wicklung sogar kontraproduktiv sein.
 

FamZim

User
Hallo

Die Spannungsprobe ist ja mit 500 V schon gemacht .
Die Widerstandsmessung mit Brücke (Strom und Spannung ) auch, aber das kann noch etwas verfeinert werden.
Dazu " nur eine " Verbindung vom Dreieck öffnen, und dort den Strom einleiten.
Dann ist er auf jeden Fall überall gleich.
Dann die einzelnen Spannungen messen.
Sind an einer Phase die Leitungen nach draussen länger muss das berücksichtigt werden.
Bormaschinentest auch mit an einer geöffneten Verbindung die Spannungen messen, die sind dann nicht von unterschiedlichen Ableitungen abhängig, und müssen gleich sein.
Eine Verkettung ist dabei dann auch ausgeschlossen.
Unterschiede der Bewicklung sollten erkennbar sein.

Gruß Aloys.
 
Es liegt kein Statorschluss vor. Mit der Isolierung sollte alles gut, außer bei den Blechen. Die Bleche haben bestimmt keine hohe Qualität. Die sind recht dick, mehr ist aber bei einem 20€ Motor auch nicht zu erwarten. Das bei niederohmiger Wicklung der Wirkungsgrad im unteren Lastbereich schlecht ist, habe ich auch schon bei einem anderen Motor festgestellt. Durch ne neue Wicklung hatte sich der Bereich mit gutem Wirkungsgrad in den Hochstrombereich verschoben, aber der Motor soll ja auch für den Hochstrombereich gemacht sein.

Ich habe den Motor nochmal genauer angeschaut und gemessen. Die Wicklungen habe ich jetzt wieder vereinzelt und durchgemessen.

1. Messung: mit Akkuschrauber drehen lassen und die Wechselspannung gemessen:

L1= 0,745V
L2= 0,730V
L3= 0,745V

2. Messung: 3A über die Wicklung fließen lassen und die Spannung direkt an den Anschlüssen gemessen

L1= 0,735V --> 0,245Ohm
L2= 0,684V --> 0,228Ohm
L3= 0,715V --> 0,238Ohm

Auswertung:
Je komplette Phase (Wicklung) sind es 20 Windungen (4 Zähne mit je 5 Windungen), das entspricht ca. 12mOhm je Windung.

Somit könnte es doch sein, dass die Wicklung L2 einen Windungschluss hat, oder? Zu mindestens fehlt etwa eine Windung (12mOhm) in der Wicklung und die induzierte Spannung durch dem Akkuschrauber ist auch im Vergleich zu den anderen Beiden geringer.

Oder sind die Abweichungen der Werte noch akzeptabel?
 

FamZim

User
Hallo

Von der Spannung her fehlt dann eine halbe Windung, das kann auch ein Blechschaden sein.
Beim Wiederstand kann der CU Draht lang gezogen worden sein, habe ich selbst mal bemerkt, und der steigt dann (die höheromigen ) .
Ein Windungsschluß hat aber auch einen Wiederstand an der Kontaktstelle, darum nur wie eine halbe Windung zu messen.
Bei grösseren Maschinen wird so etwas " abgebrummt ".
Da wirt auf den Statorzahn ein Wechselfeld eingeleitet und daneben auf dem gleichen Zahn gemessen ob da auch ein Magnetfeld entsteht.
Wenn ja , macht das die kurz geschlossene Windung .
Diese Methode ist bei den kleinen Dingern allerdings etwas schwierig.

Gruß Aloys.
 
Ich danke euch erstmal für die Antworten und Tipps.
Beim Fädeln der letzten Windung musste ich auch an den Drähten ziehen.
Ich werde mir die Wicklungen nochmal anschauen. Da ich die in kleinen Gruppen gewickelt habe, werde ich die sechs Gruppen mir auch nochmal einzeln anschauen. Vielleicht sticht ja eine Gruppe hervor und ich muss nur die zwei Zähne neu Wickeln.

Ich berichte auf jeden Fall vom Ergebnis.

Gruß Stefan
 
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