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Thema: Wechsel von DC-Bürstenmotor zu BLDC-Motor

  1. #1

    Wechsel von DC-Bürstenmotor zu BLDC-Motor

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    Hallo,

    ich bin gerade dabei einen vorhandenen bürstenbehafteten DC-Motor mit einem bürstenlosen DC-Motor auszutauschen, bzw. ich möchte beide vergleichen. Sie sollten also ungefähr gleich sein.

    Ich nenne jetzt hier keine Daten, sondern bräuchte einen Weg, der mich zum Ziel führt. Ich habe bereits ein paar Ansätze.

    Zur Verfügung stehen mir folgende Daten des vorhandenen Motors:

    - Kennlinien (also Drehzahl-, Stromkennlinie usw.)
    - Die Spannung bei der gemessen wurde
    - Anhaltemoment bzw. Blockmoment
    - Leerlaufdrehzahl
    - Blockstrom
    - Leerlauf Strom

    Mir liegt nicht der aktuelle Nennarbeitspunkt vor, also auch nicht den Dauerbetriebsbereich. Allerdings ist der Motor auch immer nur kurz im Betrieb. Also vielleicht ist eine Überschreitung des Dauerbetriebsbereiches erlaubt.

    Ich möchte dann den bürstenlosen Motor an ein vorhandenes Getriebe flanschen, an dem der vorhandene Bürstenmotor bisher dran ist. Wie, das spielt erstmal keine Rolle. Ich möchte die Motoren bezüglich Ihrer Akustik mehr oder weniger vergleichen, deswegen sollten die Daten schon ungefähr dem des alten entsprechen.

    Ich habe nun nach Motoren gesucht, die ungefähr das gleiche Anhaltemoment und die Drehzahl besitzen. Allerdings benötigen diese dann weniger Spannung. Im Prinzip ist dies meiner Meinung nach für eine Vergleichsmessung egal.
    Wie ich glaube verstanden zu haben, sagt die Kennliniensteigung dann etwas über die Stärke des Motors aus. Ist sie kleiner, dann ist der Motor stärker, ist sie größer, so ist er schwächer.

    Wie ich bereits schrieb, habe ich Motoren gefunden, die ungefähr die gleichen Daten (also n0 und Mh) haben, Dies allerdings nur mittels eines Programms eines Motorenherstellers, der natürlich nur seine Motoren anbietet. Wie gehe ich genau vor, wenn ich dieses Programm nicht nutzen kann.

    1. Gehe ich über die Drehzahlkonstante ran, bekomme ich eine Leerlaufdrehzahl, die bei angegebener Spannung fast gleich ist. Allerdings stimmt das Drehmoment dann vorne und hinten nicht.
    2. Bei der Drehmomentkonstante genau anders rum.
    3. In Katalog steht z.B. ein Motor der bei 26 Volt eine Leerlaufdrehzahl und ein Anhaltemoment besitzt, von denen ich aber genau die Hälfte benötige. Zufälligerweise auch bei der Spannung 13 Volt. Jetzt kann ich aber anscheinend nicht, n0 und Mh durch 2 teilen, obwohl der Motor bei 13 Volt die Daten hätte, die ich brauche. Das ganze scheint irgendwie nicht linear und proportional zu sein.

    Neben der Motorauswahl steige ich bei der Elektronik nicht ganz durch. Nehmen wir an ich hätte einen Motor ausgewählt der über Hall-Sensoren arbeitet. Was genau brauche ich dazu, um den oben genannten Vergleich zu machen. Im Endeffekt muss der BLDC-Motor sich doch nur drehen und das ungefähr gleich wie der andere Motor. Würde da solch ein 1-Q-Verstäker in Frage kommen? Wie wird dieser überhaupt angesteuert, also woher weiss dieser Verstärker wie viel Ausgangsspannung ich haben möchte. Ich habe z.B. eine Batterie mit 13 Volt Spannung. Nun muss der bürstenlose Motor allerdings bei 7 Volt betrieben werden, um die selbigen Daten zu besitzen. Gibt es solche eine fertige Elektronik mit Steuerung, die das kann?

    Vielen Dank und sorry für die ganzen Fragen.

  2. #2
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    Gerade die Leerlaufdrehzahl ist nicht besonders linear von der Spannung abhängig. Das gilt für beide Motoren typen, aber wohl mehr noch bein Bürstenmotor. Ein Teil leigt daran, das die Reibung im Motor auch Drehzahl abhängig ist.

    Zumindestens beim BLDC Motor sollte die maximale Drehzahl unter Last einigermaßen linear von der Spannung abhängen. Die Eleketronik kann aber oft die Drehzahl auch reduzieren und auch unter Last konstant halten. Um vergleichbare Motoren zu finden sollte man erst nach dem Drehmoment suchen und da ähnliches finden. Dann kann man die Dehrzahl über die Spannung anpassen, sofern die Elektronik es erlaubt.

    Wegen der oft höherwertigen Magneten in BLDC Motoren sind die aber bei ähnlicher größe oft Leistungsfähiger als einfache DC Motoren. Auch haben BLDC motoren oft mehr Magnetpole und daher von der Konstrucktion eigentlich eher niedriegere Drehzahl. Durch die im Vergleich zu den Windungen höhernen Spannung werden aber trotzdem sehr hohe Drehzahlen und auch dadurch einen höhere Leistungsdichte erreicht.

    Für Lüfter gibt es aber auch low cost BLDC Motoren die eher mit normalen vergleichbar sind.

  3. #3
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    Geheimnistuerei- keine Daten....TOP SECRET..bla,bla..-Wichtigtuerei

    • Drehzahlregelung
    komisch, was ist daran sooo geheim? Ach so, Zulieferbetrieb zum Eurofighter;
    Wir wissen nicht mal, gehts um einen 0,4 W oder 4 kW- Motor oder was;
    Die 26 V sind also gerade noch nicht geheim; also nee- wer so verdruckst rumtut, der kriegt von mir nix; Oh, No, sagt Dilettant

    Zitat Zitat von Maxmo Beitrag anzeigen
    Hallo,

    ich bin gerade dabei einen vorhandenen bürstenbehafteten DC-Motor mit einem bürstenlosen DC-Motor auszutauschen, bzw. ich möchte beide vergleichen. Sie sollten also ungefähr gleich sein.

    Ich nenne jetzt hier keine Daten, sondern bräuchte einen Weg, der mich zum Ziel führt. Ich habe bereits ein paar Ansätze.

    Zur Verfügung stehen mir folgende Daten des vorhandenen Motors:

    - Kennlinien (also Drehzahl-, Stromkennlinie usw.)
    - Die Spannung bei der gemessen wurde
    - Anhaltemoment bzw. Blockmoment
    - Leerlaufdrehzahl
    - Blockstrom
    - Leerlauf Strom

    Mir liegt nicht der aktuelle Nennarbeitspunkt vor, also auch nicht den Dauerbetriebsbereich. Allerdings ist der Motor auch immer nur kurz im Betrieb. Also vielleicht ist eine Überschreitung des Dauerbetriebsbereiches erlaubt.

    Ich möchte dann den bürstenlosen Motor an ein vorhandenes Getriebe flanschen, an dem der vorhandene Bürstenmotor bisher dran ist. Wie, das spielt erstmal keine Rolle. Ich möchte die Motoren bezüglich Ihrer Akustik mehr oder weniger vergleichen, deswegen sollten die Daten schon ungefähr dem des alten entsprechen.

    Ich habe nun nach Motoren gesucht, die ungefähr das gleiche Anhaltemoment und die Drehzahl besitzen. Allerdings benötigen diese dann weniger Spannung. Im Prinzip ist dies meiner Meinung nach für eine Vergleichsmessung egal.
    Wie ich glaube verstanden zu haben, sagt die Kennliniensteigung dann etwas über die Stärke des Motors aus. Ist sie kleiner, dann ist der Motor stärker, ist sie größer, so ist er schwächer.

    Wie ich bereits schrieb, habe ich Motoren gefunden, die ungefähr die gleichen Daten (also n0 und Mh) haben, Dies allerdings nur mittels eines Programms eines Motorenherstellers, der natürlich nur seine Motoren anbietet. Wie gehe ich genau vor, wenn ich dieses Programm nicht nutzen kann.

    1. Gehe ich über die Drehzahlkonstante ran, bekomme ich eine Leerlaufdrehzahl, die bei angegebener Spannung fast gleich ist. Allerdings stimmt das Drehmoment dann vorne und hinten nicht.
    2. Bei der Drehmomentkonstante genau anders rum.
    3. In Katalog steht z.B. ein Motor der bei 26 Volt eine Leerlaufdrehzahl und ein Anhaltemoment besitzt, von denen ich aber genau die Hälfte benötige. Zufälligerweise auch bei der Spannung 13 Volt. Jetzt kann ich aber anscheinend nicht, n0 und Mh durch 2 teilen, obwohl der Motor bei 13 Volt die Daten hätte, die ich brauche. Das ganze scheint irgendwie nicht linear und proportional zu sein.

    Neben der Motorauswahl steige ich bei der Elektronik nicht ganz durch. Nehmen wir an ich hätte einen Motor ausgewählt der über Hall-Sensoren arbeitet. Was genau brauche ich dazu, um den oben genannten Vergleich zu machen. Im Endeffekt muss der BLDC-Motor sich doch nur drehen und das ungefähr gleich wie der andere Motor. Würde da solch ein 1-Q-Verstäker in Frage kommen? Wie wird dieser überhaupt angesteuert, also woher weiss dieser Verstärker wie viel Ausgangsspannung ich haben möchte. Ich habe z.B. eine Batterie mit 13 Volt Spannung. Nun muss der bürstenlose Motor allerdings bei 7 Volt betrieben werden, um die selbigen Daten zu besitzen. Gibt es solche eine fertige Elektronik mit Steuerung, die das kann?

    Vielen Dank und sorry für die ganzen Fragen.

  4. #4
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    Was würdet ihr in meinem Fall empehlen: Ich will einen klitzkleinen Motor am Hemdkragen u. setze auf die Welle einen 3 Flügler Rotor aus Pappe, Durchmesser ca .10- 15 cmweil ich mit Windenergie zu tun habe. Bei Conrad Elektonic 2 Motoren gesehen:
    A) 0,5- 3V, 7800 U/min. (Last) . 13700 U/ min. Leerlauf, 19mm lang, 10 mm dick; krieg ich den o h n e Getriebe,
    nur mit P W M auf 2-4 U/ sec?
    Also so, dass man die Flügel schön langsam drehen sieht.
    B) Conrad, Best.Nr. 248780, Micro-Getriebemotor: 0,5 - 3 V /DC; Planeten-Getriebe 1: 5, Drehzahl 250- 4800 U/ min.; ist das die Enddrehzahl oder die vom Motor?
    Wenn [n] des Motor = 250 U/min ist, (vermute bei 0,5 V) dann ergibt sich bei 1:5 also 50/ min = nicht ganz 1 U je sec; und wenn ich von 0,5 V auf 1,5 gehe, habe ich wohl ca. 2-3 mal schneller, also um die 3 U je sec- genau, was ich will;
    Wer hat schon so niedrige Drehzahlen avisiert ? Gibts da Einwände von versierten Bastlern ?
    Gruß ! Dilettant

  5. #5
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    Wobei die Ansteuerung eines BLDC allerdings vollkommen anders als beim Bürstenmotor ist. Beim BLDC wird die Drehzahl über das Drehfeld geregelt, das Drehmoment über die Spannung. Das setzt der spezielle Motortreiber aus einer geregelten Gleichspannung um. Halbwegs günstige Treiber bekommt man im Modellbau Handel. Für Professionelle Steuerungen werden gewöhnlich Wechselrichter eingesetzt. Bei http://www.powercroco.de/ kann man so einiges, auch Motorrechner, finden.

    Gruß Richard

  6. #6
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    Drehmoment proprtional der Spannung?

    * Einspruch, Euer Ehren! Woanders heisst es, Strom macht das Drehmoent, was auch logisch ist; es ist der Teilchenfluss, der Magnetismis macht, nicht Spannung; Spannung - ohne Fluss nützt gar nix; Man kommt hier als Neuling rein, merkt schnell, Genaues wissen wenige hier; eben Bastler, wo der eine das so sieht, der andere anders; so aber geht Physik nicht.
    * Als Dilettant frage ich auch, inwiefern ein Treiber ein Spannungsregler ist, bzw. so heisst; handelt es sich da nicht einfach (beim DC-Motor um ein Potentiometer, das ich so einstelle, wie ich die Spannung brauche?
    * Dann ist das doch kein Regler, sondern ein Spannungssteller oder eben Poti; Regelung heisst nicht, eine Größe fix einstellen;
    * Muss ich hier noch Regelung erklären? Aber, bei Bastlern gehts wohl nicht so genau ! Sie benützen viel Fach- (Jargon) u. Fremdwörter u. wollen wohl von ihrem Halbwissen ablenken. Klappt bei mir aber nicht!
    * Treiber: Es gibt Druckertreiber und und ..treiber;
    * Was "treibt" ein Treiber am E-motor, genauer an ?
    a) Was am DC-Motor
    b) Was beim BLDC- Motor ?
    c) Gibts Treiber bei Asynchron-Motoren auch?
    d) Und bei Synchronmotoren auch?
    ------------------------------------------------------------------------------
    Frage: Wie kann ich meinen BLDC -Motor, 0,5- 3 V, nur 19mm lang, 6 mm dick von 8000 U/min auf 2 bis 4 / sec in der Drehzahl reduzieren?
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    Zitat Zitat von Richard Beitrag anzeigen
    Wobei die Ansteuerung eines BLDC allerdings vollkommen anders als beim Bürstenmotor ist. Beim BLDC wird die Drehzahl über das Drehfeld geregelt, das Drehmoment über die Spannung. Das setzt der spezielle Motortreiber aus einer geregelten Gleichspannung um. Halbwegs günstige Treiber bekommt man im Modellbau Handel. Für Professionelle Steuerungen werden gewöhnlich Wechselrichter eingesetzt. Bei http://www.powercroco.de/ kann man so einiges, auch Motorrechner, finden.

    Gruß Richard

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Zitat Zitat von Dilettant Beitrag anzeigen
    Frage: Wie kann ich meinen BLDC -Motor, 0,5- 3 V, nur 19mm lang, 6 mm dick von 8000 U/min auf 2 bis 4 / sec in der Drehzahl reduzieren?
    Am einfachsten per geeignetes Getriebe.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von Dilettant Beitrag anzeigen
    * Als Dilettant frage ich auch, inwiefern ein Treiber ein Spannungsregler ist, bzw. so heisst; handelt es sich da nicht einfach (beim DC-Motor um ein Potentiometer, das ich so einstelle, wie ich die Spannung brauche?
    * Dann ist das doch kein Regler, sondern ein Spannungssteller oder eben Poti; Regelung heisst nicht, eine Größe fix einstellen;

    Ein Treiber ist ein Verstärker der aus einer Steuerspannung die nötige Motorspannung zur Verfügung stellt, das hat mit Poti b.z.w. Spannungssteller erst einmal wenig zu schaffen. Ein Regler Vergleicht den Soll Wert mit dem Ist Wert z.B. Drehzahl und liefert der Steuerspannung info zur Regelung derselben. Das hat auch wenig mit dem Treiber selber zu tun. Aber als absoluter Profi hast Du sicher schon versucht einen BLDC (direkt) mittels "Poti" zu betreiben.

    Gruß Richard

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