Grundlegendes zur Funktion
Elektromotoren mit Bürsten erfreuen sich bei RC-Cars noch immer großer Beliebtheit. Diese Motorenbauart bietet auf Grund des einfachen Aufbaus und der geringen Anforderungen an den Regler einen kostengünstigen Einstieg in die Welt des Tuning.
Ein klein wenig Physik vorab:
Wird ein Leiter innerhalb eines Magnetfeldes von einem Strom durchflossen, so ergibt sich eine Kraftwirkung auf den Leiter. Jeder stromdurchflossene Leiter ist von einem Magnetfeld umgeben. Wird dieser Leiter in ein zweites Magnetfeld gebracht so überlagern sich die Magnetlinien. Dadurch wird auf den Leiter eine mechanische Kraft ausgeübt.
Nett, das heißt das in normalen Worten:
Jeder von uns kennt Magnetismus, z.B. die kleinen (Dauer-)Magneten die man zum Befestigen von Postern, Briefen und Fotos verwendet. Magnetismus tritt aber nicht nur bei "Dauermagneten" auf, sondern bei auch jedes Kabel ("Leiter") bildet sein eigenes Magnetfeld aus, wenn es von Strom durchflossen wird. Treffen sich nun das Magnetfeld eines Dauermagneten und das Magnetfeld eines Leiters, so wird eine Kraft erzeugt.
Das veränderte Gesamtmagnetfeld versucht also den Leiter zu schieben. Dies passiert mit umso mehr Kraft, je
Je mehr Strom also durch den Leiter fließt, desto stärker die Kraft.
Der oben beschriebene Zusammenhang heißt Motorprinzip.
Die Sache geht allerdings auch umgekehrt, man nennt es das Generatorprinzip: Wird ein Leiter durch ein Magnetfeld bewegt, so wird im Leiter eine Spannung induziert.
Ob ein Motor ein Motor ist (... oder ein Generator ...) hängt primär von seiner Verwendung ab, nicht von seinem Aufbau. Man kann also jeden herkömmlichen Gleichstrommotor auch zur Stromerzeugung verwenden!
Aufbau eines Gleichstrommotors mit Bürsten
Die Frage ist nun, wie man auf Basis des physikalischen Grundprinzips einen Motor aufbaut...
Auf Grund der (stromdurchflossenen) Wicklungen wird der (drehbare) Anker magnetisiert und eine Kraft zwischen Anker und den Dauermagneten im Gehäuse erzeugt.
Dieser Aufbau würde alleine jedoch noch nicht reichen. Spätestens nach 180° wäre mit der Drehbewegung Schluss: Zu einem bestimmten Zeitpunkt muss das Magnetfeld des Ankers "umgedreht werden". Dazu muss aber auch die Stromrichtung in den Wicklungen umgedreht werden. Dazu dient der Kommutator bzw. Kollektor.
Der Kollektor (= Kommutator oder Stromwender) ist im Wesentlichen eine geteilte Scheibe, die über die Bürsten (= Kohlen, engl. Brushes, leitende Plättchen) mit Strom versorgt wird. Wird der Kollektor um 180° gedreht, dreht sich die Stromrichtung in den Wicklungen des Ankers um. Mit der Änderung der Stromrichtung dreht sich auch der magnetische Fluss des Ankers um. Der Rotor kann damit seine gesamte Drehbewegun
g um 360° ausführen.
Die Drehrichtung des Motors ergibt sich auf Grund der Polarität (der an den Bürsten) angelegten Spannung: Dreht man die Spannung um, dreht sich auch der Drehsinn des Motors um. Ein normaler Gleichstrommotor hat also keine besondere "Polung". Wirklich wichtig wird der Drehsinn (und die Polung) erst dann wenn der Motor "getimt" ist.
Die Bilder stammen vom Motorenhersteller Mabuchi (einer der Hersteller der "Silberbüchse", die vielen RC-Modellen beigelegt ist). Die Firma Mabuchi hat auf ihrer Homepage ein tolles Filmchen, wo diese Dinge "animiert" erklärt werden. Allerdings in Englisch.
Wie wird ein Motor betrieben?
Was muss man jetzt machen, um einen Gleichstrommotor in Gang zu setzen?
Eigentlich recht einfach: Mit Spannung an den Bürsten versorgen...
ELEKTRISCHER TEIL
Die Erklärung hilft nicht wirklich, oder???
Man kann es sich vielleicht besser so vorstellen: Auf dem Dach eines Hauses steht ein Wasserbecken. Vom Becken (oben) führt eine Rohrleitung nach unten. Sagen wir in ein zweites Becken (unten).
Die Spannung gibt nun an, wie groß der Höhenunterschied zwischen den Becken ist.
Die Stromstärke gibt an, wie viel Wasser (pro Zeit) durch das Rohr fließen wird.
Der Wasservergleich stimmt zwar nicht zu 100%, soll uns aber reichen.
MECHANISCHER TEIL
Wichtig ist nun für unseren Motor:
Die Sache sieht bei einem Autorennen so aus:
Wir stehen mit unserem RC-Auto an der Startlinie eines wichtigen Rennens. Am Motor liegt keine Spannung an. Es wird also keine Drehbewegung ausgelöst. Wir stehen ja.
Wenn das "grüne Licht" kommt, geben wir an der Funke Vollgas: Es wird Spannung an den Motor angelegt, Drehzahl (und damit Geschwindigkeit) erzeugt.
Da unser Auto aber eben noch gestanden ist, benötigen wir sehr viel Stromstärke um Drehmoment aus dem Motor zu holen. Das Drehmoment ist also zum Beschleunigen erforderlich.
Auf der langen Geraden haben wir mittlerweile unsere Top-Speed erreicht. Da wir nicht mehr Beschleunigen (das Auto wird nicht mehr schneller, wir haben Top-Speed), wird etwas weniger Stromstärke benötigt. Der Motor braucht das Drehmoment (und damit die Stromstärke) nur mehr, um die Reibung (im Getriebe und an den Rädern) sowie den Luftwiderstand zu überwinden.
Nach einem Fahrfehler brauchen wir den Retourgang. Also einfach (+) und (-) an den Motorklemmen vertauschen. Der Fahrtenregler erledigt das für uns ^^
Wir möchten nun vor der nächsten Kurve bremsen: Dazu werden die Anschlüsse des Motors kurz geschlossen. Der Motor wird damit quasi zu einem Generator.
Die notwendigen Komponenten im RC-Modell
Werfen wir einen kurzen Blick auf die im Auto beteiligten Komponenten:
Der Akku liefert uns die elektrische Energie. Er stellt eine fixe Spannung (z.B. 7,2V) zur Verfügung. Je nach Bedarf liefert er auch die benötigte Stromstärke. Speziell bei der Stromstärke hat jeder Akku sein "persönliches Limit", dass er ohne Schaden liefern kann.
Der Fahrtenregler ist der kleine Helfer, der die Spannung aus dem Akku dosiert. Der Begriff Fahrtenregler ist eigentlich sehr unglücklich: Weil er wohl streng genommen kein Regler ist (und schon gar nicht für die Fahrgeschwindigkeit). Besser wäre wohl der Begriff "Spannungs-Steller". Das ist es nämlich, was er tut: Er verändert die Spannung so, dass der Motor mit unterschiedlicher Spannung (und damit Drehzahl) betrieben wird. Natürlich kann der Fahrti nicht mehr Spannung weitergeben, als er vom Akku bekommt.
Der Motor wechselt nun elektrische Energie in mechanische Energie um: Auf Grund der (vom Fahrti dosierten) angelegten Spannung wird eine Fahrzeugbewegung ausgelöst. In der Regel muss dazu Drehmoment erzeugt werden. Dazu benötigt der Motor Strom(-stärke) welche aus dem Akku angefordert wird.
Das Getriebe verändert Drehmoment und Drehzahl. Der Motor hat eigentlich fürs Auto zu wenig Drehmoment (aber dafür zu viel Drehzahl). Das Getriebe wechselt also quasi "Drehzahl" auf "Drehmoment" um.
Die Sache kann beispielsweise an folgenden Punkten schief laufen:
Motorenbaugröße
Gleichstrommotoren werden nicht nur bei RC-Modellen verwendet, sondern kommen auch in vielen anderen Geräten zum Einsatz. Aus diesem Grund gibt es eine Vielzahl verschiedener Motorbaugrößen.
Wurden bei RC-Car-Modellen der „ersten Stunde“ häufig noch 380iger Motoren verwendet, so wurden (vor allem im Bereich 1:10) sehr bald Motoren der Größe 540 zum Standard.
Die Angabe 380, 540 oder 600 ist im Wesentlichen ein Richtwert für die Länge des Motorgehäuses – was jedoch leider nicht immer stimmt. Will man die Baugröße in seinem Modell wechseln ist Vorsicht geboten, da sich auch Wellendurchmesser, Gehäusedurchmesser (inkl. Bohrbild der Motorbefestigung) ändern können (Beispiel 380 - 540).
Die Grafik zeigt die Abmessungen eines Mabuchi RS-380SH und eines RS-540SH im Vergleich (Quelle Mabuchi).
Anzahl der Wicklungen - Turns
Tuningmotor 17x2 Turns heißt???
Es bedeutet, dass jeweils 2 Drähte 17 mal um den Anker gewickelt wurden. Toll. Und was bedeutet das für mich bei der Motorenauswahl?
Üblicherweise ist es so, dass ein Motor mit wenigen Turns eine höhere Leerlaufdrehzahl hat. Geringe Turns kennzeichnen leistungsstarke Motoren mit hohem Stromverbrauch, jedoch geringem Drehmoment.
Grob kann man sagen, dass
Wichtig: Je weniger Turns der Motor hat, desto extremer wird der Wartungsaufwand und desto größer wird der Verschleiß am Kollektor und an den Kohlen bzw. Bürsten! Tendenziell wird ein Motor unter 17 Turns sehr wartungsaufwändig, wobei Ausnahmen natürlich (wie immer) die Regel bestätigen!
Vorsicht: Die Angabe "17x2" könnte man mit der Hubraumangabe eines Verbrennungsmotors vergleichen: Es bezeichnet die Ausführung des Motors, sagt aber eigentlich nicht zwingend etwas darüber aus, ob der Motor gut ist oder nicht.
Bei einem Verbrennungsmotor mit 2000cm³ darf man ordentliche Leistung erwarten, allerdings nur dann, wenn der Motor aus der "Neuzeit" stammt. Stammt der Motor aus dem Jahr 1920 ist zwar die Hubraumangabe sicher korrekt, aber ein Wunder an Leistung wird er nicht sein. Ähnlich ist es mit den Turns: Wenn beispielsweise die Dauermagneten eines Motors mit 17x2 Wicklungen "schwach" sind, kann ein Motor mit 23x2 durchaus mehr Leistung haben. Ähnlich wie bei dem Vergleich beim Verbrennungsmotor kommt es auf die Qualität des Gesamtpaketes an. Die Zahl der Wicklungen ist ein wichtiges Merkmal des Motors, aber nicht das Einzige!!!
Und die 2te Zahl? 17 x2?
Ob nun jeweils 1, 2 oder 3 Drähte um den Anker gewickelt wurden, hat in der Praxis eher keine große Auswirkung. Der Standard sind 2 Drähte.
Üblicherweise wird bei sinkender Drahtzahl der einzelne Draht etwas dicker, bzw. bei steigender Drahtzahl der Draht etwas dünner. Tendenziell haben Motoren mit wenigen Drähten im unteren Drehzahlbereich mehr Drehmoment (viel Drähte -> viel Drehmoment "oben").
Für besonders Interessierte: Warum steigt mit sinkender Turnzahl die Drehzahl (und die Leistung)?
Wir haben festgestellt, dass mit steigender Spannung U die Drehzahl n steigt. Eine weitere wichtige Sache ist der magnetische Fluss Phi. Es gilt:
U ~ n * Phi also n ~ U / Phi (das Zeichen "~" bedeutet proportional)
Phi steigt aber mit der Anzahl der Wicklungen N
also gilt stark vereinfacht n ~ U / N ... Drehzahl steigt also mit sinkender Turnzahl
Das Drehmoment T ist proportional der Stromstärke I und dem magnetischen Fluss:
T ~ Phi * I -> T ~ N * I ... Drehmoment steigt also mit steigender Turnzahl
... salopp gesagt wird mit sinkender Turnzahl das Magnetfeld "flinker" aber weniger "kräftig".
Warum bleibt in Summe die Leistung nicht konstant? Weil Phi auch von der Stromstärke selbst abhängig ist. Das lässt sich zwar mit U = R * I bei der Drehzahlgleichung irgendwie kürzen, aber bei der Drehmomentengleichung nicht...
Elektromotoren mit Bürsten erfreuen sich bei RC-Cars noch immer großer Beliebtheit. Diese Motorenbauart bietet auf Grund des einfachen Aufbaus und der geringen Anforderungen an den Regler einen kostengünstigen Einstieg in die Welt des Tuning.
- Physikalische Grundlagen
- Aufbau eines Gleichstrommotors mit Bürsten
- Wie wird ein Motor betrieben?
- Die notwendigen Komponenten im RC-Modell
- Motorenbaugröße
- Anzahl der Wicklungen - Turns
- Technische Daten: Wie kann ich 2 Motoren vergleichen?
- Timing: Was ist das? Warum?
- Den Motor entstören: Warum? Wie?
- Wartung: Was muss man machen? Was kann man machen?
- Gute Tuningmotoren für den Einstieg - Kaufempfehlungen
Ein klein wenig Physik vorab:
Wird ein Leiter innerhalb eines Magnetfeldes von einem Strom durchflossen, so ergibt sich eine Kraftwirkung auf den Leiter. Jeder stromdurchflossene Leiter ist von einem Magnetfeld umgeben. Wird dieser Leiter in ein zweites Magnetfeld gebracht so überlagern sich die Magnetlinien. Dadurch wird auf den Leiter eine mechanische Kraft ausgeübt.
Nett, das heißt das in normalen Worten:
Jeder von uns kennt Magnetismus, z.B. die kleinen (Dauer-)Magneten die man zum Befestigen von Postern, Briefen und Fotos verwendet. Magnetismus tritt aber nicht nur bei "Dauermagneten" auf, sondern bei auch jedes Kabel ("Leiter") bildet sein eigenes Magnetfeld aus, wenn es von Strom durchflossen wird. Treffen sich nun das Magnetfeld eines Dauermagneten und das Magnetfeld eines Leiters, so wird eine Kraft erzeugt.
Das veränderte Gesamtmagnetfeld versucht also den Leiter zu schieben. Dies passiert mit umso mehr Kraft, je
- stärker das Magnetfeld des Dauermagneten ist (je stärker sein magnetischer Fluss ist)
- stärker das Magnetfeld des Leiters ist. Der magnetische Fluss ist dabei wieder von der Stromstärke abhängig (mit der der Leiter durchflossen) wird.
Je mehr Strom also durch den Leiter fließt, desto stärker die Kraft.
Der oben beschriebene Zusammenhang heißt Motorprinzip.
Die Sache geht allerdings auch umgekehrt, man nennt es das Generatorprinzip: Wird ein Leiter durch ein Magnetfeld bewegt, so wird im Leiter eine Spannung induziert.
Ob ein Motor ein Motor ist (... oder ein Generator ...) hängt primär von seiner Verwendung ab, nicht von seinem Aufbau. Man kann also jeden herkömmlichen Gleichstrommotor auch zur Stromerzeugung verwenden!
Aufbau eines Gleichstrommotors mit Bürsten
Die Frage ist nun, wie man auf Basis des physikalischen Grundprinzips einen Motor aufbaut...
Auf Grund der (stromdurchflossenen) Wicklungen wird der (drehbare) Anker magnetisiert und eine Kraft zwischen Anker und den Dauermagneten im Gehäuse erzeugt.
Dieser Aufbau würde alleine jedoch noch nicht reichen. Spätestens nach 180° wäre mit der Drehbewegung Schluss: Zu einem bestimmten Zeitpunkt muss das Magnetfeld des Ankers "umgedreht werden". Dazu muss aber auch die Stromrichtung in den Wicklungen umgedreht werden. Dazu dient der Kommutator bzw. Kollektor.
Der Kollektor (= Kommutator oder Stromwender) ist im Wesentlichen eine geteilte Scheibe, die über die Bürsten (= Kohlen, engl. Brushes, leitende Plättchen) mit Strom versorgt wird. Wird der Kollektor um 180° gedreht, dreht sich die Stromrichtung in den Wicklungen des Ankers um. Mit der Änderung der Stromrichtung dreht sich auch der magnetische Fluss des Ankers um. Der Rotor kann damit seine gesamte Drehbewegun
g um 360° ausführen.
Die Drehrichtung des Motors ergibt sich auf Grund der Polarität (der an den Bürsten) angelegten Spannung: Dreht man die Spannung um, dreht sich auch der Drehsinn des Motors um. Ein normaler Gleichstrommotor hat also keine besondere "Polung". Wirklich wichtig wird der Drehsinn (und die Polung) erst dann wenn der Motor "getimt" ist.
Die Bilder stammen vom Motorenhersteller Mabuchi (einer der Hersteller der "Silberbüchse", die vielen RC-Modellen beigelegt ist). Die Firma Mabuchi hat auf ihrer Homepage ein tolles Filmchen, wo diese Dinge "animiert" erklärt werden. Allerdings in Englisch.
Wie wird ein Motor betrieben?
Was muss man jetzt machen, um einen Gleichstrommotor in Gang zu setzen?
Eigentlich recht einfach: Mit Spannung an den Bürsten versorgen...
ELEKTRISCHER TEIL
- Die Spannung U (in der Einheit Volt, V) ist, vereinfacht gesagt, ein elektrischer Potentialunterschied.
- Die Stromstärke I (in der Einheit Ampere, A) gibt an, wie viel Elektrizitätsmenge in einer bestimmten Zeit fließt.
Die Erklärung hilft nicht wirklich, oder???
Man kann es sich vielleicht besser so vorstellen: Auf dem Dach eines Hauses steht ein Wasserbecken. Vom Becken (oben) führt eine Rohrleitung nach unten. Sagen wir in ein zweites Becken (unten).
Die Spannung gibt nun an, wie groß der Höhenunterschied zwischen den Becken ist.
Die Stromstärke gibt an, wie viel Wasser (pro Zeit) durch das Rohr fließen wird.
Der Wasservergleich stimmt zwar nicht zu 100%, soll uns aber reichen.
MECHANISCHER TEIL
- Die Drehzahl n gibt an, wie viele komplette Umdrehungen unser Motor in einer bestimmten Zeit durchführt. Die Drehzahl ist also ein Maß für die Geschwindigkeit. In der Regel wird die Drehzahl als Umdrehungen pro Minute (U/min) angegeben. Englisch: Revolutions per minute oder rpm. 1 U/min = 1 rpm (nur statt in Deutschland halt' in England)
- Das Drehmoment T gibt an wie viel Kraft in der Drehbewegung steckt. Das Drehmoment ist das Produkt aus Kraft (in der Einheit Newton, N) und Hebelarm (als Abstand in der Einheit Meter, m).
Wichtig ist nun für unseren Motor:
- Je höher die an den Motor angelegte Spannung U, desto schneller die Drehzahl n.
- Je höher die Drehmomentenbelastung T des Motors, desto höher ist die Stromstärke I.
Die Sache sieht bei einem Autorennen so aus:
Wir stehen mit unserem RC-Auto an der Startlinie eines wichtigen Rennens. Am Motor liegt keine Spannung an. Es wird also keine Drehbewegung ausgelöst. Wir stehen ja.
Wenn das "grüne Licht" kommt, geben wir an der Funke Vollgas: Es wird Spannung an den Motor angelegt, Drehzahl (und damit Geschwindigkeit) erzeugt.
Da unser Auto aber eben noch gestanden ist, benötigen wir sehr viel Stromstärke um Drehmoment aus dem Motor zu holen. Das Drehmoment ist also zum Beschleunigen erforderlich.
Auf der langen Geraden haben wir mittlerweile unsere Top-Speed erreicht. Da wir nicht mehr Beschleunigen (das Auto wird nicht mehr schneller, wir haben Top-Speed), wird etwas weniger Stromstärke benötigt. Der Motor braucht das Drehmoment (und damit die Stromstärke) nur mehr, um die Reibung (im Getriebe und an den Rädern) sowie den Luftwiderstand zu überwinden.
Nach einem Fahrfehler brauchen wir den Retourgang. Also einfach (+) und (-) an den Motorklemmen vertauschen. Der Fahrtenregler erledigt das für uns ^^
Wir möchten nun vor der nächsten Kurve bremsen: Dazu werden die Anschlüsse des Motors kurz geschlossen. Der Motor wird damit quasi zu einem Generator.
Die notwendigen Komponenten im RC-Modell
Werfen wir einen kurzen Blick auf die im Auto beteiligten Komponenten:
Der Akku liefert uns die elektrische Energie. Er stellt eine fixe Spannung (z.B. 7,2V) zur Verfügung. Je nach Bedarf liefert er auch die benötigte Stromstärke. Speziell bei der Stromstärke hat jeder Akku sein "persönliches Limit", dass er ohne Schaden liefern kann.
Der Fahrtenregler ist der kleine Helfer, der die Spannung aus dem Akku dosiert. Der Begriff Fahrtenregler ist eigentlich sehr unglücklich: Weil er wohl streng genommen kein Regler ist (und schon gar nicht für die Fahrgeschwindigkeit). Besser wäre wohl der Begriff "Spannungs-Steller". Das ist es nämlich, was er tut: Er verändert die Spannung so, dass der Motor mit unterschiedlicher Spannung (und damit Drehzahl) betrieben wird. Natürlich kann der Fahrti nicht mehr Spannung weitergeben, als er vom Akku bekommt.
Der Motor wechselt nun elektrische Energie in mechanische Energie um: Auf Grund der (vom Fahrti dosierten) angelegten Spannung wird eine Fahrzeugbewegung ausgelöst. In der Regel muss dazu Drehmoment erzeugt werden. Dazu benötigt der Motor Strom(-stärke) welche aus dem Akku angefordert wird.
Das Getriebe verändert Drehmoment und Drehzahl. Der Motor hat eigentlich fürs Auto zu wenig Drehmoment (aber dafür zu viel Drehzahl). Das Getriebe wechselt also quasi "Drehzahl" auf "Drehmoment" um.
Die Sache kann beispielsweise an folgenden Punkten schief laufen:
- Akku zu schwach: Der Motor fordert für seine "geplante Aufgabe" beispielsweise 50 Ampere ein. Der Akku kann aber nur 30 Ampere liefern: Der Motor kann dann seine eigentliche Leistung nicht ausschöpfen (und beispielsweise beschleunigt das Auto dann langsamer, als es der Motor könnte).
- Fahrtenregler zu schwach: Motor fordert 50 Ampere. Akku kann 50 Ampere liefern. Fahrtenregler kann aber nur 30 Ampere "verkraften": Der Fahrti erwärmt sich stark und löst sich anschließend in Rauch auf.
- Motor zu schwach bzw. schlechte Getriebeübersetzung: Der Motor muss in diesem Fall permanent mehr Drehmoment liefern als er eigentlich sollte bzw. könnte. Dies führt zu hoher Stromstärke in den Wicklungen. Diese Stromstärke äußert sich wieder als Wärme. Ergebnis: Motor wird heiß und löst sich anschließend in Rauch auf.
Motorenbaugröße
Gleichstrommotoren werden nicht nur bei RC-Modellen verwendet, sondern kommen auch in vielen anderen Geräten zum Einsatz. Aus diesem Grund gibt es eine Vielzahl verschiedener Motorbaugrößen.
Wurden bei RC-Car-Modellen der „ersten Stunde“ häufig noch 380iger Motoren verwendet, so wurden (vor allem im Bereich 1:10) sehr bald Motoren der Größe 540 zum Standard.
Die Angabe 380, 540 oder 600 ist im Wesentlichen ein Richtwert für die Länge des Motorgehäuses – was jedoch leider nicht immer stimmt. Will man die Baugröße in seinem Modell wechseln ist Vorsicht geboten, da sich auch Wellendurchmesser, Gehäusedurchmesser (inkl. Bohrbild der Motorbefestigung) ändern können (Beispiel 380 - 540).
Die Grafik zeigt die Abmessungen eines Mabuchi RS-380SH und eines RS-540SH im Vergleich (Quelle Mabuchi).
Anzahl der Wicklungen - Turns
Tuningmotor 17x2 Turns heißt???
Es bedeutet, dass jeweils 2 Drähte 17 mal um den Anker gewickelt wurden. Toll. Und was bedeutet das für mich bei der Motorenauswahl?
Üblicherweise ist es so, dass ein Motor mit wenigen Turns eine höhere Leerlaufdrehzahl hat. Geringe Turns kennzeichnen leistungsstarke Motoren mit hohem Stromverbrauch, jedoch geringem Drehmoment.
Grob kann man sagen, dass
- ein Motor mit 27 Turns eher gut zu einem schweren Auto oder zu einem Buggy/Monstertruck im Gelände passt.
- ein Motor mit 5 Turns eher gut zu einem leichten Onroad-Flitzer passt.
Wichtig: Je weniger Turns der Motor hat, desto extremer wird der Wartungsaufwand und desto größer wird der Verschleiß am Kollektor und an den Kohlen bzw. Bürsten! Tendenziell wird ein Motor unter 17 Turns sehr wartungsaufwändig, wobei Ausnahmen natürlich (wie immer) die Regel bestätigen!
Vorsicht: Die Angabe "17x2" könnte man mit der Hubraumangabe eines Verbrennungsmotors vergleichen: Es bezeichnet die Ausführung des Motors, sagt aber eigentlich nicht zwingend etwas darüber aus, ob der Motor gut ist oder nicht.
Bei einem Verbrennungsmotor mit 2000cm³ darf man ordentliche Leistung erwarten, allerdings nur dann, wenn der Motor aus der "Neuzeit" stammt. Stammt der Motor aus dem Jahr 1920 ist zwar die Hubraumangabe sicher korrekt, aber ein Wunder an Leistung wird er nicht sein. Ähnlich ist es mit den Turns: Wenn beispielsweise die Dauermagneten eines Motors mit 17x2 Wicklungen "schwach" sind, kann ein Motor mit 23x2 durchaus mehr Leistung haben. Ähnlich wie bei dem Vergleich beim Verbrennungsmotor kommt es auf die Qualität des Gesamtpaketes an. Die Zahl der Wicklungen ist ein wichtiges Merkmal des Motors, aber nicht das Einzige!!!
Und die 2te Zahl? 17 x2?
Ob nun jeweils 1, 2 oder 3 Drähte um den Anker gewickelt wurden, hat in der Praxis eher keine große Auswirkung. Der Standard sind 2 Drähte.
Üblicherweise wird bei sinkender Drahtzahl der einzelne Draht etwas dicker, bzw. bei steigender Drahtzahl der Draht etwas dünner. Tendenziell haben Motoren mit wenigen Drähten im unteren Drehzahlbereich mehr Drehmoment (viel Drähte -> viel Drehmoment "oben").
Für besonders Interessierte: Warum steigt mit sinkender Turnzahl die Drehzahl (und die Leistung)?
Wir haben festgestellt, dass mit steigender Spannung U die Drehzahl n steigt. Eine weitere wichtige Sache ist der magnetische Fluss Phi. Es gilt:
U ~ n * Phi also n ~ U / Phi (das Zeichen "~" bedeutet proportional)
Phi steigt aber mit der Anzahl der Wicklungen N
also gilt stark vereinfacht n ~ U / N ... Drehzahl steigt also mit sinkender Turnzahl
Das Drehmoment T ist proportional der Stromstärke I und dem magnetischen Fluss:
T ~ Phi * I -> T ~ N * I ... Drehmoment steigt also mit steigender Turnzahl
... salopp gesagt wird mit sinkender Turnzahl das Magnetfeld "flinker" aber weniger "kräftig".
Warum bleibt in Summe die Leistung nicht konstant? Weil Phi auch von der Stromstärke selbst abhängig ist. Das lässt sich zwar mit U = R * I bei der Drehzahlgleichung irgendwie kürzen, aber bei der Drehmomentengleichung nicht...
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