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Elektromotoren mit Bürsten - brushed

Dieses Thema im Forum "E-Motoren & Regler [Fahrzeugmodelle]" wurde erstellt von BAXL, 30. Oktober 2016.

  1. BAXL

    BAXL Moderator Mitarbeiter

    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.

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    • 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
    Physikalische Grundlagen

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    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

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    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
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    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

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    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...
     
  2. BAXL

    BAXL Moderator Mitarbeiter

    Den Motor entstören: Warum? Wie?

    ... ist denn der Motor gestört? Nein, ganz im Gegenteil: Der Motor kann den Empfang der Funksignale stören (wenn der Motor nicht entstört wurde).

    Das Thema ist recht leidig: Man dreht mit seinem Auto fröhlich ein paar Runden. Man will mehr Speed und holt sich einen neuen Tuningmotor. Der neue Motor wird eingebaut und probegefahren: Nichts geht mehr. Die Lenkung zittert, Lenk- und Gasbefehle werden spät, falsch oder gar nicht umgesetzt.

    Was ist passiert? Die Stromwendung beim RC-Motor ist eine recht "brutale" Geschichte: Spulenströme werden mit hoher Frequenz umgedreht ... die Bürsten feuern ... es entstehen Störimpulse, die dem RC-Empfänger seinen Job schwer machen.

    Was also tun? Entstörkondensatoren können diese störenden Impulse unterdrücken. Zu diesem Zweck gibt es in der RC-Szene mehrere Strategien:
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    • Einen Kondensator mit 470nF zwischen (+) und (-) Pol löten. Je einen Kondensator mit 47nF zwischen Pol und Gehäuse löten.
    • Bekannt ist auch: Einen Kondensator mit 47nF zwischen (+) und (-) Pol löten. Je einen Kondensator mit 10nF zwischen Pol und Gehäuse löten (siehe Grafik).
    • Auch "Sparvarianten" werden verwendet: Je einen Kondensator mit 10nF zwischen Pol und Gehäuse löten. Sonst nichts.

    Jede der oben beschriebenen Methoden wird die Sache verbessern. Zum Teil wird auch in Vereinsregeln oder den Regeln von Rennserien vorgeschrieben, was mindestens vorhanden sein muss (weil man nicht nur sein eigenes Signal, sondern auch das der Kollegen stört).
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    Als Kondensatoren sollte man z.B. Keramik- oder Folienkondensatoren verwenden.

    Muss ich das machen? Nein, nicht unbedingt: Viele Tuningmotoren werden bereits "ab Werk" mit verlöteten Kondensatoren verkauft. Im Bild kann man gut die beiden blauen Kondensatoren erkennen, die bei diesem Motor bereits innen verbaut wurden.

    Wurden vom Hersteller keine Kondensatoren verlötet ist selber löten Pflicht (man kommt, im wahrsten Sinn des Wortes, ohnehin nicht sehr weit).

    Wartung: Was muss man machen? Was kann man machen?

    Prinzipiell sollte man den Motor von Zeit zu Zeit zerlegen und reinigen. Beim Zerlegen sollte man sich unbedingt vorher den Motorkopf genau ansehen: Wenn für das Timing eine Kunststoffnase angebracht ist, kann man den Motor später nicht mehr falsch zusammenbauen. Falls diese Nase fehlt, sollte man sich die Position des Motorkopfes zum Gehäuse unbedingt markieren!!!
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    Bürsten: Irgendwann wird man beim Brushed-Motor die "Brushes" also die Bürsten (= Kohlen) wechseln müssen. Man merkt bei abgefahrenen Bürsten einen sehr deutlichen Leistungsverlust. Ganz am "Ende der Kohlen" muss man dem Auto einen deutlichen Schubs geben um überhaupt wieder fahren zu können. So weit sollte man es aber nicht kommen lassen. Im Bild sieht man links abgefahrene Bürsten und rechts, im Vergleich dazu, neue Bürsten.

    Als ganz groben Richtwert kann man annehmen, dass ein 17-Winder etwa nach 20 Akkus neue Kohlen braucht. Klarerweise ist diese Angabe u.a. von Fahrweise, Auto, Akku etc. abhängig!!!

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    Vorsicht beim Nachkauf der Kohlen, es gibt verschiedene Bauformen:

    • Standup (als Standard, 4mm breit, 5mm hoch)
    • Laydown (5mm breit, 4mm hoch)
    • runde, zylinderförmige Kohlen

    • Kollektor, Kommutator: Die Bürsten hinterlassen am Kollektor Riffen, außerdem sorgt Bürstenfeuer für Beschädigungen an der Kollektoroberfläche. Man muss daher regelmäßig den Kollektor "säubern". Das geht allerdings nicht mit Putzmittel sondern passiert auf einer Kollektordrehbank (Bilder von windstar zur Verfügung gestellt):

      Dazu wird der Motor auf der Drehbank eingespannt und in Drehung versetzt. Ein Drehmeißel (auch "Messer" genannt) nimmt dabei oberflächlich vom Kollektor Material ab. Der Kollektor wird damit im Durchmesser kleiner und wieder sauber und rund.

      Von Experimenten mit Bohrmaschinen und Schmirgelpapier ist abzuraten, der Kollektor wird damit zwar sauber, wird aber zunehmend unrund ...
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      Falls man selber keine Möglichkeit zum Abdrehen hat, gibt es viele Händler, die das Abdrehen als Service anbieten.

      Lager: Die Lager sollten bei dieser Gelegenheit gereinigt und geölt werden.

      Einlaufen lassen: Nachdem man Kohlen und/oder Kollektor getauscht bzw. abgedreht hat, sollte man den Motor nicht sofort mit Vollgas belasten. Es dauert eine Zeit, bis sich die Kohlen dem Kollektor anpassen. Dazu z.B. den Motor ein paar Minuten bei "Halbgas" laufen lassen.
      Manche RCler lassen die Motoren unter Wasser (bzw. in einem Wasserglas) einlaufen: Das hat den Sinn, dass unter Wasser das Bürstenfeuer unterdrückt wird und sich die Kohlen schneller an den Kollektor anpassen.

      Gute Tuningmotoren für den Einstieg - Kaufempfehlungen

      Wichtig: Eine Liste von gängigen Motoren (und deren Leistungsdaten) findest Du hier im RC-Forum.

      Prinzipiell gibt es für den (Tuning-)Einstieg 2 Möglichkeiten:
      1. Billiger, nicht zerlegbarer Tuning-Motor. Wie beispielsweise die Carson-Motoren CE-4-Machine, FighterMachine oder CupMachine. Speziell die genannten Typen kosten je nach Händler zwischen 5 und 7 Euro. Zerlegbar sind sie nicht, sobald der Motor "aufgebraucht" ist, kauft man einfach den nächsten nach. Fertig. Die o.g. Carson-Motoren sind ab Werk entstört, Kabel sind dran. Die Motoren sind neutral getimt.
      2. Teurer, zerlegbarer Tuning-Motor. Hier gibts für den "sanften" Einstieg eine Reihe preiswerter, hochwertiger Motoren. Prinzipiell kann man mit LRP, GM (bzw. Graupner), Kyosho oder Tamiya-Motoren (qualitativ) nichts falsch machen.

      Auf folgende "Fallen" sollte man achten, wenn man im Hobby neu ist:
      • Manche Hersteller liefern ihre Motoren gerne ohne Kabel aus. Man muss evtl. selber löten!
      • Manche Hersteller legen den Motoren die Kondensatoren (zur Entstörung) seperat bei. Man muss evtl. (wieder) selber löten!
      • Leistungsangaben von verschiedenen Herstellern lassen sich nicht unbedingt vergleichen.
      • In der Euphorie neigen viele Newcomer dazu, von der Silberbüchse direkt auf einen Motor mit 5 Turns zu wechseln. Und wundern sich anschließend, dass nach 3 Akkus die Bürsten futsch sind und der Kollektor streikt ... Bitte den Wartungsaufwand bei niedrigen Turnzahlen nicht unterschätzen!!!
      • Ein guter Motor hat auch seinen Preis. Wer also einen Motor mit 12 Turns um 10 Euro kauft, kann davon ausgehen, dass er einen Haufen Probleme gratis dazu kriegt!!!

      Konkret:
      • Der Tamiya SuperStockTZ ist (... für einen 23iger ...) ein kleines Leistungswunder, der einen brustschwachen 17er jederzeit schlagen kann. Der SuperStockTZ ist ab Werk (fix) getimt, entstört und auch die Kabel sind dran. Einziger Wermutstropfen sind die Gleitlager.
      • Zu empfehlen ist auch der kugelgelagerte GM GP (GrandPrix) 17x2. Ebenfalls (fix) getimt, entstört, allerdings OHNE Kabel.
      • Beliebt ist auch der GM Racing Pinnacle Brillant 27x1. Wegen seines brachialen Drehmomentes. Fix getimt. Kugelgelagert. Entstört. Wieder ohne Kabel.

      Die Aufzählung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Speziell LRP hat viele gute Motoren im Programm, allerdings ist LRP auch ein Hersteller, der bei bestimmten Motortypen die Kunden auch gerne mal die Kondensatoren selber löten lässt. Auf der Homepage von LRP findet man (versteckt) relativ konkrete Hinweise, in welchem "Zustand" man seinen Motor bekommen wird.
      • Wer also löten kann, ist z.B. mit dem LRP-HPI 17T Challenge gut bedient: Kugelgelagert, fix getimt. Kondensatoren und Kabel müssen selbst angebracht werden
     
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  3. bastelbauer

    bastelbauer Mitglied

    Danke für den schönen Beitrag! Mal eine rein praktische Frage zum Motoraufbau. Was ist/macht das grüne Bauteil auf diesem Motor und was die Spirale rechts daneben? Bei der Spirale war ich schon den Schlüssel zum Aufziehen am suchen...:D

    Und wenn wir gerade dabei sind, ist es gedacht, dass die Kabel dort wo gesteckt angelötet werden? :oops:

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  4. BAXL

    BAXL Moderator Mitarbeiter

    Das grüne Bauteil ist nur eine Schutzhülse. Man kann das Anschlusskabel anlöten oder anstecken, wenn an der Zuleitung vom Regler bereits ein Kabelschuh angeschlagen ist.

    Die Spirale ist die Feder, die die Kohle an ddn Kollektor drückt.
     
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  5. bastelbauer

    bastelbauer Mitglied

    Dankeschön!
     
  6. Hasi.9

    Hasi.9 Autor

    Die Anschlusskabel werden dort aber üblicherweise nicht reingesteckt, sondern oben aufgelötet.

    Siehe z.B. hier - wobei das nicht zwnagläufig so großflächig verzinnt werden muss:
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    Bildquelle: eBay-Händler Powerhobby
     
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  7. MT-Nord

    MT-Nord Autor

    Hasi stimme ich vollkommen zu. Die Anschlusskabel werden an den Lötfahnen direkt angelötet. Steckkontakte (FastOn-System) sollten bei solchen Motoren nach Möglichkeit vermieden werden, da Steckkontakte IMMER einen Übergangswiderstand bedeuten. Übergangswiderstand bedeutet, dass sich um jeden elektrischen Leiter, selbst wenn er komplett blank geschliffen wurde, immer eine dünne Oxidschicht befindet. Diese wirkt dem Stromfluss entgegegen und an genau dieser Stelle erwärmt sich das Metall. Diese Erwärmung wird größer, je höher der Stromfluss ist.
    Darum - dort löten, wo es geht.

    Diese grüne Hülse im Bild ist übrigens KEINE Schutzhülse, sondern ein Hülse zum Verteilen des Anpressdrucks auf eine größere Auflagefläche. Die kleine Schraube hat einen zu kleinen Kopf, um den Ringkabelschuh darunter vollflächig zu erfassen. Darum - nicht wegwerfen, sondern immer schön wieder drunter schrauben.

    Thema "Verzinnen":
    Wer mit dem Lötkolben bereits Erfahrung oder das löten erlernt hat, für den ist das ein alter Hut.
    Im Idealfall werden bei solch dünnen Leitungen (kleiner 2,5mm²) nur ca. 4-6mm abisoliert. Es werden IMMER zuerst die Leitungsenden verzinnt. Es sollten keine zusätzlichen Flussmittel verwendet werden, wenn mit kolophoniumhaltigem Lötzinn (die meisten Elektroniklote) gearbeitet wird. Viele Flussmittel enthalten Säuren, welche die Kabel auf Dauer beschädigen können.

    Thema Stecker:
    Auf Hasi's Bild sind noch die guten Tamiya Steckkontakte zu sehen. Diese sollten nach Möglichkeit entfernt und durch Goldkontaktstecker ersetzt werden, da diese Blechstecker nicht nur einen sehr hohen Übergangswiderstand mit sich bringen, sondern auch thermisch nicht so hoch belastbar sind. Die Regel: Für Motoren mit mehr als 20A Stromaufnahme sind diese Stecker (im Bild) nicht geeignet. Hier bieten sich kurze 3-4mm Goldkontaktstecker an.
    Wer den Motor nicht mehr aus seinem Modell ausbauen muss, entfernt die Stecker und die Leitungen direkt miteinander.
    Einschrumpfen nicht vergessen ;).



    LG - MTN
     
    Arndt und Hatschi gefällt das.
  8. Arndt

    Arndt Mitglied


    Volle Zustimmung......
    Aber in erster Linie fungiert das Teil eher als Kühlkörper
    zum Wärmeabtransport.
    Nebenbei halt als Anpressfläche,-ansonsten täts auch ne Beilagscheibe....



    Gruß,Arndt.
     
  9. MT-Nord

    MT-Nord Autor

    Ebenfalls volle Zustimmung.
    Da sieht man dann auch sehr deutlich, dass selbst an solch einer Stelle der Übergangswiderstand so groß ist, dass zusätzlich gekühlt werden muss.

    Ich erinnere mich da gerne an meinen ersten Buggy - einen Tamiya Deser Gator (gibts heute sogar noch - geiles Teil). Dort hatte ich einen 12T-Motor aufgesetzt - die Kiste war damit dann auch komplett übermotorisiert. Dadurch, dass ich das Serienritzel fuhr und der Buggy durch den hohen Schlupf kaum noch kühlen Fahrtwind bekam, verflüssigte sich sogar das Lötzinn und der Buggy blieb plötzlich stehen.
    Echt heftig ;)
     
  10. Arndt

    Arndt Mitglied

    Ja,deshalb gibts/gabs bei meinen Motoren keine Klemmschuhe,die Kohlekabel
    hab ich immer direkt auf die freie Fläche verlötet.

    Auch vermeide ich grundsätzlich Stecker zwischen Motor/Regler,bei Flugreglern
    z.B.löte ich direkt die Motorkabel auf die Platine.


    Gut das du diese"Blechstecker"erwähnt hast,sollte man wirklich besser direkt gleich
    entsorgen und Golsteckerderivate,in der richtigen A-Dimensionierung,wählen......
     
  11. MT-Nord

    MT-Nord Autor

    Stimmt - die Dimensionierung ist extrem wichtig, sonst kochen die Stecker ebenfalls auf. Die goldene Regel: Passt dat Kabel nisch mehr in den Stecker, dann is dat Stecker zu klein :D

    Bei Flugmodellen halte ich es in der Regel etwas anders. Da die Kabel meist durch Schächte oder Spanten geführt werden müssen, setze ich immer Goldie's dazwischen. Bis 60A nehme ich da kurze 4mm Goldies, darüber lange. Hatte bislang noch keinen Motor bis 150A, der größere Stecker brauchte.

    Die Zeit, wo ich mit solchen Motoren noch hantiert hatte, ist schon eeeewig her. Für mich sind solche "Bürsti's" schon lange überholt. Die Dinger haben einen schlechten Wirkungsgrad, unterliegen einem hohen Verschleiß und hohen Folgekosten und nach 3-4 Bürstensätzen kannst du die Motoren getrost entsorgen - dann sind die Kollektoren fertig (verschlissen).
    Ein guter Brushless ersetzt heute quasi jeden Bürstenmotor ohne mit der Winper zu zucken - und preislich nehmen sich die auch kaum noch was.

    Thema Akkustecker:
    Wer an seinem Modell noch die originalen Tamiya-Stecker hat, sollte diese IN JEDEM FALL abschneiden und durch ein Goldkontakt-Stecksystem (z.B. Dean oder TRX) ersetzen. Bis 60A kann man auch noch MPX-Stecker verwenden.
    Hintergrund: Nicht nur scherzweise werden diese billigen Stecker-Adaptionen auch als "Tamiya Schmelzsicherung" betitelt. Bei einem Stromfluss größer 20A besteht die Gefahr, dass der Kunststoffmantel des Steckers schmilzt. Geschieht dies, können die Kontakte zusammenkommen und einen Kurzschluss verursachen. Bei meinem Desert Gator hatte ich noch Glück im Unglück - dort verschmorte nur der Kunststoff, die Kabel aber hatten keinen Kontakt zueinander.

    Sicher - ist eine kleine Investition, denn neben neuen Steckern für den/die Regler müssen auch die Akkus neue Buchsen bekommen und ein Ladekabel angefertigt werden. Es lohnt sich aber.

    https://de.wikipedia.org/wiki/Tamiya-Stecker#/media/File:Tamiya_adapter.jpg

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  12. Arndt

    Arndt Mitglied

  13. MT-Nord

    MT-Nord Autor

    Jopp - die Tabelle ist gut. Damit kann man arbeiten ;)
    Was ich bis heute ja nicht verstehe: Tamiya vergoldet ja mittlerweile zum Teil seine Blechstecker - klar, um einen besseren Übergangswiderstand zu schaffen. Im Grunde könnten die sich das aber auch sparen, denn das sind eh nur dünne Blechkontakte. Nach 20-30mal an- und abstecken greifen die eh nicht mehr vernünftig. Da hätte man sich die Vergoldung auch echt sparen können... :D
     
  14. bastelbauer

    bastelbauer Mitglied

    Danke für die nützlichen Infos! Die Kabel hatte ich letztendlich schon so angelötet wie oben auf dem Bild gezeigt und an Stecker baue ich eh alles immer gleich auf XT90 um.

    Aber was anderes: Auf der Packung des 80T bushed Motors steht neben Drehzahl, Spannung und anderem noch die Angabe "AMP" mit dem Wert 0.38. Weiß jemand etwas damit anzufangen?
     
  15. yoshi

    yoshi Betreiber Mitarbeiter

    "AMP" heißt meist einfach nur Ampere. In dem Fall wohl 0,38 A in der Nennbelastung, meist im Leerlauf.

    Oft werden die Angaben auf einen ganz bestimmten Anwendungsfall bezogen. Da steht dann z.B. 25.000 1/min @10V oder 2,5 A @10V, ... Steht da nichts, sind die Angaben normalerweise auf die Nennspannung bezogen.
     
    bastelbauer gefällt das.
  16. MT-Nord

    MT-Nord Autor

    Stimmt - hat Yoshi recht. Die 0,38A sollten dabei die Leerlaufdrehzahl bei Nennspannung beziffern. Bedeutet:
    Du legst an den Motor z.B. 10V an, ohne dass der Motor irgendetwas antreiben muss - im Grunde noch nicht mal ein Zahnrad. Also nur Motoranker und Motorwelle.

    Wenn der Motor im unbelasteten Leerlauf starke "Kreischgeräusche" macht, dann liegt das daran, dass das Sinterlager "trocken" ist. Dann einen Tropfen Keramik- oder Feinmechaniköl auf die Lager träufeln - dann bei 1/4 der Nennspannung für ca. 1min einlaufen lassen.
     
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  17. bastelbauer

    bastelbauer Mitglied

    Na, hatte mir so was schon gedacht. Okay, kann im Nachhinein jeder sagen. ;)

    Dann sind es also bei 11,1V 5900RPM bei einem Strom von 0,38A.
     
  18. MT-Nord

    MT-Nord Autor

    Im Leerlauf, ohne dass der Motor ein Zahnrad montiert hat, würde ich meinen. Obwohl ich auch sagen muss, dass das verhältnismäßig sehr wenig ist. Die meisten Tamia-Blechmotoren haben im Leerlauf eine Stromaufnahme um die 1-3A (Baugröße 540). Kann aber auch gut sein, dass das hinkommt. Solltest du ein Datenblatt haben - entweder mal Bitte den Link posten oder abfotografieren und hier einstellen.


    LG - MTN
     
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  19. bastelbauer

    bastelbauer Mitglied

  20. BlackbirdXL1

    BlackbirdXL1 Mitglied

    Das ist die Stromaufnahme ohne Last bei Nennspannung 11,1V, wie schon gesagt wurde.
    Da es ein niedrig drehender Motor mit einer hohen Wicklungszahl von 80 Turns ist, zieht er auch wenig Strom.
    Vergleiche mal mit z.B. dem 35T Motor, da ist der Leerlaufstrom dreimal so hoch.

    Mein Unimog Motor mit 80T liegt auch im Bereich unter 0,5A bei Nennspannung ohne Last.
     
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