Bürsten Motor

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Bürsten-Motoren sind sehr preiswerte Elektromotoren und sind deswegen vor allem in vielen günstigen ferngesteuerten Autos für Einsteiger zu finden.

Vorteile

Bürsten-Elektromotoren sind wirklich sehr günstig in der Anschaffung. Einsteiger-Elektromotoren kosten nur ca. 10 Euro, dafür sind diese Motoren aber nicht zerlegbar und meist können nicht mal verschlissene Bürsten (Kohlen) gewechselt werden.

Es empfiehlt sich daher die besseren und zerlegbaren Tuning-Elektromotoren für ca. 25 – 35 Euro oder gleich zerleg- und einstellbare Profi-Elektromotoren für ca. 50 Euro zu kaufen.

Ein Bürsten-Motor kann ganz leicht durch Umpolen der Versorgungsspannung als Bemse eingesetzt werden, auch deshalb sind heute noch Bürsten-Motoren sehr oft in ferngesteuerten Autos zu finden.

Nachteile

Bei Bürstenmotoren entstehen durch die Bürsten (Kohlen) die am Rotor schleifen um den Strom zu übertragen, hohe Leistungsverluste und Verschleiß durch Reibung mit großer Hitze.

Auch begrenzt dies die Höchstdrehzahl und auch kann dadurch sogenanntes Bürstenfeuer (Funkenflug) entstehen, was andere elektrische Bauteile stören kann.

Betriebszeit (Fahrzeit) bei ferngesteuerten Autos

Die Fahrzeit variiert stark durch den Stromverbrauch und Wirkungsgrad des jeweiligen Motors, durch die Leistung des einsetzen Akkus, des Chassis des ferngesteuerten Autos und natürlich der Fahrweise.

Die unten angegebenen Fahrzeiten beziehen sich auf einen Akku mit 7,2 V und 3000 mAh. Dies sind aber wirklich nur grobe Richtwerte!

Bei einem Einsteiger-Elektromotor mit 27 Turns und Leerlaufdrehzahl von 18000 U/min (ist bei vielen fahrfertigen RC Autos (RTR) im Lieferumfang enthalten) beträgt die Fahrzeit ca. 20 min.

Bei einem Tuning-Elektromotor mit 21 Turns und Leerlaufdrehzahl von 25000 U/min beträgt die Fahrzeit ca. 10 – 12 min.

Bei einem Hochleistungselektromotor mit 15 Turns und Leerlaufdrehzahl von 32000 U/min beträgt die Fahrzeit nur ca. 5 – 7 min.

Wissenswertes

Bürsten-Elektromotoren haben einen Wirkungsgrad von ca. 70% bis 80%.

Turns: Die Turns geben dem Bürsten-Elektromotor die Leistungscharakteristik.

Hat ein Bürsten-Elektromotor MEHR Turns (Wicklungen), ist das Drehmoment HÖHER, dagegen ist die Drehzahl und der Stromverbrauch (mA) GERINGER. Auch wird der Fahrtenregler durch den niedrigeren Stromverbrauch (mA) weniger beansprucht.

Hat ein Bürsten-Elektromotor WENIGER Turns (Wicklungen), ist das Drehmoment GERINGER, dagegen ist die Drehzahl und der Stromverbrauch (mA) HÖHER. Auch wird der Fahrtenregler durch den höheren Stromverbrauch (mA) stärker beansprucht.

Also ist bei einem Bürsten-Elektromotor mit 11 x 2 Turns, ein doppelter Draht 11-mal um den Anker gewickelt worden. Und bei einem Bürsten-Elektromotor mit 11 x 4 Turns ist ein vierfacher Draht 11-mal um den Anker gewickelt worden.

Höchstdrehzahl-Angaben-Falle: Lasst euch nicht von hohen Drehzahlen der Bürsten-Elektromotoren blenden! Nicht immer ist der Motor mit der höchsten Drehzahl auch der Schnellste!

Wenn das nötige Drehmoment fehlt, erreicht der Motor unter Last, also zum Beispiel eingebaut in einem ferngesteuerten Auto, nicht die volle Drehzahl. Außerdem wird der Motor sehr heiß und kann überhitzen oder sogar durchbrennen. Wenn man die Höchstdrehzahl unter Last erreichen möchte, muss ein kleineres Ritzel (Übersetzung) gewählt werden, also ist man wiederum langsamer.

Damit Bürsten-Elektromotoren mit 13 und weniger Turns, gut beschleunigen (fehlendes Drehmoment) und nicht überhitzen oder gar durchbrennen, müssen kurze Übersetzungen gewählt werden.

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Erklärung Bau- und Funktionsweise

An der Innenseite des Elektromotorengehäuses sind sich gegenüberliegend Magnete angebracht und dienen so als Stator. In der Mitte befindet sich der Rotor des Elektromotors mit Anker und Ankerblechen (Elektromagneten). Dies ist eine auf Kugellager gelagerten Welle mit Blechen. An den Blechen ist Draht aufgewickelt, diese Wicklungen werden Turns genannt.

Hinten am Elektromotor ist der Kollektor (Kommutator) angebracht. Dies sind meist zwei Bürsten, die aus Kohle bestehen und deshalb auch schicht Kohlen genannt werden. Die Bürsten (Kohlen) schleifen hinten am Rotor und werden mittels einer Feder auf Kontakt gehalten. Um den Motor zu entstören damit er besser läuft, sind meist Kondensatoren anbracht.

Die Drehung des Rotors wird durch zwei Magnetfelder erreicht, dem Magnetfeld des Stators (Motorengehäuse) mit zwei Permanentmagneten und dem Magnetfeld des Ankers. Die Bürsten werden unter Spannung gesetzt, sodass der Strom durch den Kollektor (Kommutator) hinunter durch die Turns (Wicklungen) am Anker fließt.

Nun baut sich am Rotor um den Anker ein Magnetfeld mit der umgekehrten Feldrichtung zum Magnetfeld des Stators (Motorengehäuses) der Permanentmagnete auf und der Motor beginnt sich zu drehen. Sobald sich die Magnetfelder gleichgerichtet haben, würde der Motor aber stehen bleiben. Weil der Kollektor (Kommutator) einfach gesagt, dauernd die Polung des Ankers und somit auch des Magnetfelds des Ankers ändert, dreht sich der Motor weiter.

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