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Brushless

Brushlessmotoren funktionieren ähnlich wie die eben vorgestellten Schrittmotoren. Es sind ebenfalls Synchronmotoren mit allerdings 3 Spulen. 2 davon werden werden mit Strom versorgt und das geht dann reihum. So entsteht ein sich drehendes Magnetfeld in dem sich dann der Rotor mit den Permanentmagneten (meistens Neodym) dreht. Dieser Rotor kann dann 2, 4 oder auch 14 Pole haben. Je mehr Pole umso mehr Umdrehungen des Magnetfeldes braucht es, damit sich der Rotor einmal dreht. Bei 2 Polen ist die Drehzahl gleich, bei 4 Polen schon halbiert und bei14 Polen dann logischer gesiebtelt. Unterschieden wird zwischen 2 groben Kategorien.

Innenläufer/Inrunner

Hier liegt der Rotor innen und die Wicklung aussen. Wie beim klassischen Motor. Meistens haben Inrunner 2 oder 4 Pole. Grosser Vorteil, da die Wicklung aussen liegt, kann man die Motoren gut kühlen. Auch die spezifische Drehzahl ist recht hoch. Leider haben Inrunner auch einen Nachteil, sie sind meistens etwas größer und haben weniger Drehmoment. Innrunner findet man vor allem bei RC-Cars und Rennbooten, eben da wo es auf hohe Drehzahl ankommt.

Aussenläufer/Outrunner

Wie der Name schon vermuten lässt, ist hier der Rotor mit den Magneten aussen. Das ganze ist wie eine Glocke um den Stator mit den Wicklungen aufgebaut. Outrunner haben eine eher geringe spezifische Drehzahl, weil sie meistens deutlich mehr Magneten und damit Pole haben. Sie haben ein deutlich größeres Drehmoment, aber lassen sich leider nur sehr schlecht Kühlen, dann man kommt an die Wicklung nicht wirklich gut ran. Und man muss beim Einbau etwas aufpassen, da sich quasi die gesamte Aussenhülle dreht. Outrunner finden vor allem bei den Fliegern Verwendung. Aber auch für langsamere Schiffe kann man dies durchaus einsetzen. Es gibt noch einen Zwitter:

Helimotoren

Diese sind eigentlich von der Bauart Outrunner, allerdings mit recht niedriger Polezahl. Dadurch drehen dies Motoren höher. Sie haben trotzdem ein kräftiges Drehmoment und werden meistens durch einen kleinen auf der Welle sitzenden Propeller gekühlt. Innen ist alles etwas luftiger, sodass die Kühlluft besser um den Stator zirkulieren kann. Leider ist dadurch der Wirkungsgrad etwas schlechter. Ich selber setze diese Motoren sowohl für meine Aussenborder Boote ein, wie auch für mein Jetboot. Solange genug Kühlluft da ist, hat man mit diesen Motoren keinen Probleme.

Ansteuerung

Die Ansteuerung ist mit ganz trivial. Neben dem erzeugen des eigentlichen Drehfeldes muss auch der Strom durch ein PWM Signal kontrolliert werden. Und man muss bestimmen wo sich gerade der Rotor befindet, damit man die richtigen Spulen ansteuert. Wer sich damit beschäftigen möchte kann sich im Internet mehr Information besorgen. Das würde hier den Rahmen aber sprengen. Wir sollten uns hier auf fertige Motorsteuerungen beschränken und diese gibt es heute für wenig Geld. Die meisten kommen im Modellbau in Einsatz und lassen sich dann recht einfach wie ein Servo steuern.

Und so solls aussehen:

Vorsicht mit der roten Leitung vom ESC. Das ist die 5V Versrogung. Diese bitte nur anschliessen, wenn man die 5V wirklich braucht.
Es gibt eigentlich nur 2 Gründe, warum man die +5V Leitung benutzt:

  • wenn der ESC ein BEC hat, dieses 5V hat und man den Arduino sonst nicht mit Strom versorgt.
  • wenn man den Arduino anderweitig mit Strom versorgt, das ESC kein BEC hat (z.B. ein ESC mit Opto) und man den ESC dann mit Strom versorgen muss.

In allen anderen Fällen bitte die rote Leitung weglassen!!!

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arduino/modellbau/motoransteuerungen/brushless-motoren.txt · Zuletzt geändert: 2018/11/04 10:51 (Externe Bearbeitung)
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