Drehzahl Bürstelose Motoren (RC-Technik) kv ?

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Autor
Drehzahl Bürstelose Motoren (RC-Technik) kv ?

    







BID = 946007

dettec61

Gerade angekommen


Beiträge: 2
 

  


Hallo Leute,
ich habe da echt ein Verständnisproblem..
Im Hobbybereich Modellbau haben Brushlessmotoren eine Zahlenfolge mit der Kennung "kV", was Umdrehungen/Volt bedeuten soll.
Diese (Synchron-)Motoren werden aber mittels Regler mit einem 120° Drehfeld gespeist. Soll heißen, die Drehzahl sollte doch abhängig von der ausgegebenen Frequenz sein, oder?
Was hat es also auf sich mit den Vergleichsrechnungen wie:
Ein 800kV Motor hat an einem 3S Lipo Akku eine Leerlaufdrehzahl von
800 x 11,1V = 8880 U/min ?
Wie kommt man bei solch einem Synchronmotor ohne Frequenangabe auf diese Drehzahl?
Wer kann da mal Licht ins Dunkel bringen?

Danke schon mal!

BID = 946019

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Da mir diese Thematik nicht vertraut ist: Kannst du mal Links auf Motoren und Conroller posten?

Im Prinzip ist die Proportionalität zwischen Spannung und maximal möglicher Drehzahl aber schon verständlich:
Da es sich dabei um Permanentmagnet erregte Motoren handelt, induzieren sie bei der Drehung in ihren Spulen eine Spannung, die so genannte Gegen-EMK.
Wenn diese Spannung die gleiche Höhe wie die Betriebsspannung erreicht, fliesst kein Strom mehr und das Drehmoment wird Null.
Die Betriebsspannung bestimmt also, genau wie bei Permantmagnet erregten Kollektormotoren, die Leerlaufdrehzahl.

Warum man allerdings dafür die Abkürzung Kilovolt benutzt, ist mir schleierhaft.


BID = 946024

dettec61

Gerade angekommen


Beiträge: 2

Diverse Links:
Hier Erklärungen:
Keine Links zu Werbeschleudern - Um die Grafik passend zu verkleinern > paint verwenden! - photobucket.com
Kombinationen:
http://www.live-hobby.de/Brushless-Regler-Motoren/

Kv kommt ausserdem aus dem englischen... Bedeutet halt so viel wie Drehzahl/Volt. Gibt aber wohl die Leeraufdrehzahl an.
Aber auch ein Drehstrommotor an einem Frequenzumformer läuft ja nicht einfach hoch sondern nur bis zur eingestellten Frequenz - auch im Leerlauf.
Und den Unterschied kapiere ich nicht...

P.S.:
Vielleicht ist das ungefähr so richtig:
Grundsätzlich ist die Drehzahl eines Synchronmotors ja von der angelegten Frequenz abhängig...
Hier heißt das also, das der Regler mit der ausgegebenen Spannung die Frequenz so hoch fährt, bis das keine Gegen-EMK mehr stattfindet.
Somit ist die Kv Angabe die Leerlaufdrehzahl.
Bei Leistungsabgabe (also angeschlossen ist dann ein RC-Car oder eine Luftschraube eines Helis o.ä.) wird auch bei noch nicht erreichter Drehzahl Gegen-EMK aufgebaut, und die Drehzahl dann nicht hochlaufen kann, da nicht genügend Treiberenergie (Volt) zur Verfügung steht!
Richtig?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: dettec61 am  9 Dez 2014 12:04 ]

BID = 946027

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Aber auch ein Drehstrommotor an einem Frequenzumformer läuft ja nicht einfach hoch sondern nur bis zur eingestellten Frequenz - auch im Leerlauf.
Ja, aber diese Controller werden nicht für eine bestimmte Drehzahl programmiert sein, sondern dass die Spannung der drei Phasen der Läuferposition um einen bestimmten Winkel voreilt.
Am einfachsten geht das mit Hallgeneratoren als Positionssensoren, aber man kann auch darauf verzichten und den zeitlichen Verlauf des Spulenstroms auswerten.

Dadurch eilt die Läuferposition dem Drehfeld immer hinterher, bis die Drehzahl so hoch wird, dass die Gegen-EMK annähernd die Betriebsspannung erreicht.
Bei diesen Motoren handelt es sich zwar um Synchronmotore, aber sie arbeiten nicht mit einer festen Frequenzvorgabe, sonst würden sie gar nicht anlaufen.

Statt dessen gibt der Controller, wie bei einem Schrittmotor, über die Phasenströme die Sollposition vor, und wenn diese erreicht ist, erzeugt er einen neuen Sollwert.


P.S.: Hier ist die Thematik auch illustriert: http://de.wikipedia.org/wiki/B%C3%BCrstenloser_Gleichstrommotor


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  9 Dez 2014 12:44 ]

BID = 946039

Rafikus

Inventar

Beiträge: 4111

Ist es nun Kv oder kV ? Du solltest dich da schon entscheiden.


Zitat :
Kv kommt ausserdem aus dem englischen... Bedeutet halt so viel wie Drehzahl/Volt. Gibt aber wohl die Leeraufdrehzahl an.
Aber auch ein Drehstrommotor an einem Frequenzumformer läuft ja nicht einfach hoch sondern nur bis zur eingestellten Frequenz - auch im Leerlauf.


Zitat :
Hier heißt das also, das der Regler mit der ausgegebenen Spannung die Frequenz so hoch fährt, bis das keine Gegen-EMK mehr stattfindet.
Somit ist die Kv Angabe die Leerlaufdrehzahl.

Es ist nicht die Leerlaufdrehzahl. Die Drehzahl gibt immer noch der Regler vor. Damit kann man ausrechnen, welche maximale Drehzahl, bei vorgegebener Spannung, erreichbar ist. Oder andersherum, damit wird berechnet, mit welcher Spannung der Regler mindestens arbeiten muß, um eine bestimmte Drehzahl zu erreichen.
Im englischen wird leider mit den Einheiten sehr geschludert.
Da findet man "NewtonMega" oder "KelvinGaussSiemens".
Ein Rätsel: wofür steht wohl "gsm"?

Rafikus

BID = 946040

sub205

Schriftsteller



Beiträge: 915
Wohnort: Gründau


Offtopic :

Die BLDC-Regler eignen sich vorzüglich um ausgemistete Festplatten mal an die Grenzen ihrer Belastungsfähigkeit und darüber hinaus zu treiben!


Die Regler kosten auch beim Chinesen des geringsten Mißtrauens nur noch ein paar Euro.

;-)

_________________
gruß, Stephan

sudo make me a sandwich

BID = 946058

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Die Drehzahl gibt immer noch der Regler vor
Wenn es denn überhaupt ein Regler ist.
Bei den Kohlebürsten eines entsprechenden Kollektormotors wird ja auch nichts geregelt und die Leerlaufdrehzahl entspricht weitgehend der Speisespannung.
Im übrigen kann man die Leerlaufdrehzahl auf Kosten des nutzbaren Drehmoments noch ein wenig erhöhen, indem man die Gegen-EMK durch Verdrehen des Bürstenhaltes reduziert.
Beim elektronisch kommutierten Motor kann man diese Phasenverschiebung natürlich viel eleganter elektronisch bewirken.


Zitat :
Hier heißt das also, das der Regler mit der ausgegebenen Spannung die Frequenz so hoch fährt, bis das keine Gegen-EMK mehr stattfindet.
Nein, die Gegen-EMK "findet immer statt", sobald sich der Motor dreht.
Sie hat das gleiche Vorzeichen wie die Betriebsspannung, und wenn sie deren Höhe erreicht, ist die Differenz = 0 und dann fliesst einfach kein Strom mehr. Als Folge entsteht natürlich auch kein Drehmoment mehr.

Wenn man den Motor schneller dreht, als es der Betriebsspannung entspricht, wird er zum Generator, dann fliesst Strom zurück in die Batterie.
Bei Kollektormotoren funktioniert das sogar.
Bei elektronisch kommutierten Motoren hängt es von Details der Schaltungsauslegung ab, ob auf diese Weise eine Nutzbremsung möglich ist, ob gar nichts passiert, oder ob im schlimmsten Fall dadurch der Controller beschädigt wird.


BID = 946062

sub205

Schriftsteller



Beiträge: 915
Wohnort: Gründau

Die Brushless-Regler können den Motor nur so schnell laufen lassen, bis die Antriebsverluste und nötige Leistung sich ausgleichen. Dann kann man keine höheren Ströme mehr durch die Leitungen schicken da der Regler selbst nur eine begrenzte Spannung zur Verfügung hat und dementsprechend nicht weiter hochfahren kann.

Die mir bekannten Modellbauregler versuchen eine gewisse Drehzahl/Last anzufahren, je nach PWM-Signal am Einfang. Ob die sich ergebende Drehzahl nun aus o.g. Punkt angefahren ist oder ob wirklich eine Zielkurve existiert weiß ich nicht. Die etwas besseren Regler (z.B. die BLCTRL vom Mikrokopter) sind per I2C gesteuert und haben deutlich feinere Regelmöglichkeiten.

Die Chinaböller sind hingegen relativ stupide und auch bei hohen Drehzahlen, bedingt durch die Armada an günstigen FETs in Parallelschaltung und deren Gate-Kapazität irgendwann in einem Bereich, in dem Umschaltverluste merklich steigen und die Gatetreiber auch nicht mehr viel schneller umschalten können. Hinzukommt das die Teile per Mikrokontroller gesteuert sind, dieser kann irgendwann auch keine höheren Drehzahlen mehr bewerkstelligen weil auch er eine gewisse Laufzeit für die Zyklen der Firmwareroutinen benötigt. Interrupt hin- oder her, irgendwann ist auch da Schluß, spätestens wenn die Erkennung der Position (Nulldurchgang) nicht mehr akkurat ist.

_________________
gruß, Stephan

sudo make me a sandwich


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