Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug BLCD Motoren mit geringer Drehzahl aber hohen Drehmoment


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von Newton läuft einen Meter (Gast)


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Hallo

BLDC Motoren haben ein mich immer wieder faszinierende Leistung im Bezug 
zur Baugröße.
Bis jetzt habe ich persönlich BLCD Motoren nur im Zusammenhang mit 
meinen Quadkopter kennengelernt.
Aber sogar die BLDC Motoren aus dem Fahrzeugmodellbau haben immer noch 
hohe Drehzahlen.
Nun würde ich aber gerne aber Drehzahlen von einigen dutzend bis wenige 
Hundert Umdrehungen pro Minute haben dafür aber halt ein großes 
Drehmoment.
Gibt es BLCD Motoren in diesen Drehzahlbereich bei (wichtig) nahezu 
gleicher Baugröße im Bezug zur Leistung wie die "normalen" BLDC Motoren 
aus dem Flugzeug- (Multikopter-) Modellbau oder auch dem 
Fahrzeugmodellbau haben?

Scheinbar nein - es sind also Getriebe notwendig aber leider habe ich 
noch keine ausfindig machen können die:
1 - Zur Baugröße des Motors einen vernünftigen Verhältnis stehen.
2 - Nicht (sehr wichtig) deutlich teurer als der eigentliche Motor sind.
3 - Und die Leistung welche jetzt halt hauptsächlich vom Drehmoment 
kommt und kaum von der Drehzahl, auch tatsächlich zerstörungsfrei und 
ohne überdurchschnittlichen Verschleiß abgeben können.

Kann jemand gute Tipps geben was geeignet wäre - aber bitte bei BLDC und 
den groben Vorgaben bezüglich Baugröße und Preis bleiben - also keine 
Industriemotoren, keine hunderte Euro teure "Edelanfertigungen" usw.

mfg

Newton läuft einen Meter

von David .. (volatile)


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1. Was ist ein grosses Drehmoment?
2. Industrieservomotoren kann man oft fuer ein paar zig Euro auf Ebay 
kaufen und ggf. auf Encoder umbauen, dann gehen Dauerdrehmomente bis zig 
Nm

von Peter II (Gast)


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das Problem ist weniger der Motor als die Steuerung. Wenn er langsam 
drehen soll dann brauch man einen Drehgeber der die aktuelle Stelle des 
Motor an die Steuerung meldet. Dann kann man das maximale Drehmoment 
abrufen. Wie lange der Motor das dann überlebt ist eine frage der 
Kühlung.

von Klaus (Gast)


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Drehmoment ist Kraft mal Arm. Die Kraft kommt aus dem Magnetfeld. 
Kurzfristig ist das durch die Sättigung des Eisens begrenzt, 
längerfristig durch die Überhitzung der Spule. Wenn diese Grenze 
erreicht ist, hilft nur den Hebelarm zu verlängern: der Motor (der 
Rotor) braucht mehr Durchmesser.

MfG Klaus

von Martin S. (led_martin)


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Klaus hat schon den richtigen Ansatz geliefert: Das Drehmoment, das ein 
Motor liefern kann hängt im wesentlichen von seiner Baugröße ab, mehr 
Durchmesser -> mehr Drehmoment und mehr Länge -> mehr Drehmoment. Das 
die Motoren aus dem Flugmodellbau so erstaunliche Leistungen erbringen 
hat mit der hohen Drehzahl zu tun, Leistung ist Drehmoment * Drehzahl, 
das Drehmoment lässt sich, bei gegebener Baugröße, nicht all zu sehr 
steigern (obwohl sich da, durch Fortschritte bei den Dauermagneten, in 
den letzten Jahren einiges getan hat), die Drehzahl aber schon. Will man 
also mehr Drehmoment, ohne Getriebe, kommt man um eine größere 
Motor-Baugröße also nicht herum.

Beim Drehmoment im Verhältnis zur Baugröße liegt der Vorteil der, im 
Modellbau oft anzutreffenden, Außenläufer. Bei denen liegt der Spalt 
zwischen Rotor und Stator nahe am Aussendurchmesser des ganzen Motors, 
damit ist der 'Hebelarm' länger, als bei einem Innenläufer, bei dem der 
recht voluminöse Stator außen liegt.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Die Polpaarzahl bestimmt u.a. die Drehzahl des Motors. Deswegen haben 
industrielle Direktantriebe (Torquemotoren) eine deutlich höhere 
Polpaarzahl als ihre konventionellen Pendants, die permanenterregten 
Synchronmotoren mit Gehäuse.

Übertragen auf Kleinantriebe landet man dann vom BLDC beim Schrittmotor. 
Den kann man ja durchaus auch geregelt betreiben, wenn man einen Geber 
anbaut. Wenn es nur um (vergleichsweise) hohes Drehmoment bei geringer 
Drehzahl geht, reicht aber vielleicht auch der klassische gesteuerte 
Betrieb ohne Encoder.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Motorenfütterer (Gast)


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Nebst Phasenzahl (Polzahl *) und Zusammenhang von Durchmesser zu 
Drehmoment kommt auch noch folgendes hinzu.
Mehr abverlangtes Drehmoment hat mehr Stromaufnahme zur Folge; die 
Limite eines gegeben Motors ergibt sich (auch) dort wo die wegen des el. 
Widerstandes der Wicklungen entstehende Abwärme nicht abgeführt werden 
kann.
Es müsste also mit dickerem Draht gewunden werden; um aber die selbe 
Windungszahl beizubehalten ist also mehr Volumen nötig. Entsprechend 
liegen mangels Volumen auch nicht mehr Windungen drin um allenfalls den 
magnetischen Fluss zu erhöhen.

Ein Beispiel an "Grossradius-Vielpol-LowRPM"-Brushlessmotoren sind 
Schallplattenteller mit "Direct Drive"(o.Ä. Marketingbezeichnungen): 
direkt am Plattenteller sind die vielen Dauermagnete (Rotor) und im 
Gerätesockel die vielen Statorspulen.
Bedarfgemäss sind diese Systeme halt auf insgesamt nur wenig 
(Dauer-)Drehmoment ausgelegt: nachdem die Plattentellermasse mit 
aufgelegter LP auf ihre 33 UpM beschleunigt worden ist (dies aber 
"augenblicklich" im Bruchteil einer Umdrehung), benötigt es "fast 
nichts" mehr um diese Drehzahl zu halten. Auch sind diese auf nur wenige 
standarisierte Drehzahlen optimiert (33, 45, 78 - Synchronbetrieb).

(* PolPAARzahl? Es haben doch "alle" E-Motoren ungerade Anzahl Pole: 3, 
5, 7...
Nur Drehspulmesswerke und HD-Lesekopf-Servos haben bloss 2)


(Schrittmotoren verdienen es nicht bei Richtigen[TM] Motoren eingeordnet 
zu sein: das sind ja bloß leistungsbegrenzte mehrpositionsfähige 
Rumpelaggregate mit bescheidenem Wirkungsgrad, also knapp bessere 
Relaisantriebe...  ;-)

von Der Andere (Gast)


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Newton läuft einen Meter schrieb:
> Bis jetzt habe ich persönlich BLCD Motoren nur im Zusammenhang mit
> meinen Quadkopter kennengelernt.

Was denkt du warum da der Motor nicht direkt auf den Hauptrotor 
gekoppelt wird, sondern über ein Getriebe.
Nein, die machen das nicht damit sie mehr Teile verkaufen können.
Wenn es solche Motoren gäbe, wären die Modellhubschrauber die ersten wo 
man das einsetzt.

von DumFil (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Newton läuft einen Meter schrieb:
>> Bis jetzt habe ich persönlich BLCD Motoren nur im Zusammenhang mit
>> meinen Quadkopter kennengelernt.
>
> Was denkt du warum da der Motor nicht direkt auf den Hauptrotor
> gekoppelt wird, sondern über ein Getriebe.
> Nein, die machen das nicht damit sie mehr Teile verkaufen können.
> Wenn es solche Motoren gäbe, wären die Modellhubschrauber die ersten wo
> man das einsetzt.

Quadkopter haben weder einen Hauptrotor noch Getriebe.
Klugscheisser

von Martin S. (led_martin)


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DumFil schrieb:
> Quadkopter haben weder einen Hauptrotor noch Getriebe.
> Klugscheisser

Quadkopter haben 4 Rotoren, daher das Quad im Namen, welche mit Getriebe 
gibt es durchaus. Bei den Spielzeug-Coptern mit Brushed-Motoren gibt es 
welche mit einer Stirnrad-Getriebestufe. Sinn und Zweck ist da, größere, 
langsamdrehende Rotoren einzusetzen, und so die Verletzungsgefahr zu 
mindern.

z.B. hier: 
http://www.drohnen.de/3774/dromida-ominus-test-vergleich-bewertung-2/

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von Der Andere (Gast)


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DumFil schrieb:
> Klugscheisser

Ja, die kleinen ohne Getriebe haben aber auch hochdrehende Motoren mit 
entsprechend kleinen Rotoren, die solche Drehzahlen brauchen.

Lerne erst mal nicht mehr in die Windeln zu machen ehe du Erwachsene 
beleidigen willst.

von probezeitler (Gast)


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Quanum MT-Serie, zu kriegen u.a. bei Hobbyking.
Billig und langsamdrehend. Speziell für Multicopter vorgesehen.

320 rpm/v.
https://hobbyking.com/de_de/quanum-mt-series-5206-320kv-brushless-multirotor-motor-built-by-dys.html

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo "Motorenfütterer"

> (* PolPAARzahl? Es haben doch "alle" E-Motoren ungerade Anzahl Pole: 3,
> 5, 7...
> Nur Drehspulmesswerke und HD-Lesekopf-Servos haben bloss 2)

Soso. Die Maschine mit einer ungeraden Polzahl musst du mir mal zeigen. 
;)
https://de.wikipedia.org/wiki/Polpaarzahl

> (Schrittmotoren verdienen es nicht bei Richtigen[TM] Motoren eingeordnet
> zu sein: das sind ja bloß leistungsbegrenzte mehrpositionsfähige
> Rumpelaggregate mit bescheidenem Wirkungsgrad, also knapp bessere
> Relaisantriebe...  ;-)

Da hast du wohl das letzte Jahrzehnt Entwicklung bei den Treiber-ICs 
verschlafen.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Pandur S. (jetztnicht)


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>Soso. Die Maschine mit einer ungeraden Polzahl musst du mir mal zeigen.

Ein 5 polige Maschine hat eben zwei Paare plus ein Monopol. Die Monopole 
bringen den zusaetzlichen Schub, deswegen hats da jeweils einen drin.
Vor 4 auf 5 macht eine Mehrleistung von 25%
:-)

: Bearbeitet durch User
von Elektrofan (Gast)


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Pole treten meistens paarig auf, Polpaare gibt es auch als Single.  ;-)

von Oliver S. (oliverso)


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probezeitler schrieb:
> Quanum MT-Serie, zu kriegen u.a. bei Hobbyking.

Ist immer noch sehr weit weg von den wenigen rpm, die der TO wünscht.

Getriebelose Radnabenmotoren von Elektroautos, die so etwas haben, wäre 
geeignet. Und das die allermeisten eben keine haben, hat seinen Grund. 
Zu schwer, zu teuer.

Oliver

von Llemaban (Gast)


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Schon mal bei Faulhaber nachgeschaut?
https://www.faulhaber.com/de/ch/
Die Motoren von denen sind zwar meist eher für kleinere Leistungen, aber 
evtl. haben die was, was dir passen könnt. Zu den Motoren gibt es 
zusätzlich noch Getriebe.
Preise sind "in Ordnung", nicht arg überissen, wie man sie sonst kennt.

lg Llemaban

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