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Grundlagen

Am Anfang steht natürlich die Frage im Raum warum überhaupt selbst wickeln, die Motoren sind doch schon ab Werk gewickelt und laufen prima. Nun meist ist die Wicklung maschinell gemacht und es wurde nicht ein einzelner Draht für eine Windung benutzt, sondern mehrere. Daraus folgt, dass weniger Kupfer im Motor ist und der Innenwiderstand höher als nötig ist.

Um das zu verstehen, vielleicht erst mal einige einfache Grundlagen:

Unsere Brushless Motoren bestehen im Wesentlichen aus drei Phasen welche als Spulen auf den Stator gewickelt werden. Diese drei Phasen werden abwechselnd bestromt durch den Regler (ESC) und bauen dadurch ein Magnetfeld auf. In der Glocke unserer Motoren sitzen dann die Gegenpole in Form von starken Permanentmagneten. Die Abstoß- und Anziehwirkung bringt unsere Glocke zum drehen, hier einfach und gut erklärt: Brushless Motor

Bestandteile eines Brushless Außenläufers

1. Glocke
Die Glocke ist das drehende Teil eures Außenläufers. Er beinhaltet die Magnete welche an der Innenseite eingeklebt sind sowie eine Aufnahme für die Welle. Eine gute Glocke sollte auch gut dynamisch gewuchtet sein, zu erkennen meist an kleinen Batzen an der Innenseite der Glocke

 

2. Stator
Der Stator ist der Eisenkern, auf diesem wird die Wicklung aufgebracht, er besteht aus dünnen Metallplättchen welche miteinander verklebt sind. Er hat sogenannte Hämmer, die Arme die vom Kern weg gehen. Den Raum zwischen den Hämmern (auch Zähne) sind die Nuten. Vom Stator kommen auch die Bezeichnungen der Motoren z.B. 2205. 22 steht für den Durchmesser, 05 für die Höhe des Stators in mm.

3. Statorhalter
Auf den Statorhalter wird der Stator aufgeschoben und meist verklebt als Verdrehsicherung damit der Stator keine Drehbewegung machen kann. Er hat meist Gewinde womit der gesamte Motor befestigt werden kann. Er dient außerdem noch zur Aufnahme der Kugellager.

 

4. Welle
Die Welle sitzt in der Glocke, sie erlaubt der Glocke sich zu drehen und wird dafür durch mindestens zwei Kugellager geführt. An einem Ende hat sie entweder eine Bohrung oder eine Nut. Damit wird die Glocke am anderen Ende gesichert.

 

 

5. Kugellager
Die Kugellager befinden sich meist an den beiden Enden des Statorhalters. Sie sorgen für einen guten Rundlauf. Die Bezeichnung der Lager ist
Innendurchmesser x Außendurchmesser x Höhe, also z.B. 3x8x4

 

 

 

Was kennzeichnet nun einen guten Motor ?

1. Magnete und Luftspalt
Am wichtigsten für viel Leistung sind starke Magnete; N52, gebogen (meist als curved oder ARC beschrieben) mit geringem Spalt zwischen Stator und Magnet und guter Abdeckung.Je dicker der Magnet, desto stärker seine Wirkung. Nicht jeder Einsatzzweck erfordert diese Konfiguration, ist aber aktuell das stärkste. Ältere Motorenentwicklungen verwenden N48 Magnete, die nicht gebogen sind und meist auch weniger hitzebeständig. Je enger der Luftspalt zwischen Magnete und Stator, desto besser ist die Wirkung des Magnetfeldes.

2. Lamination des Stators:
Hierunter versteht man die Stärke der einzelnen Bleche aus welchen der Stator ( das Eisenteil) gefertigt wird. Die einzelnen Bleche werden zusammen geklebt, laminiert bis die gewünschte Statorhöhe erreicht ist. Je dünner die Bleche, desto besser der Stator; 0,10 mm wird man selten finden, eher 0,15 0der 0,20 mm.

3. Wicklung / KV:
Die Wicklung besteht eigentlich immer aus Kupferlackdraht. Sie kann monofilar (mit einem Draht pro Windung) oder multifilar (mehrere Drähte pro Windung) ausgeführt sein. Die Anzahl der Windungen bestimmt die KV. Die KV sind die Umdrehungen die der Motor pro Volt macht. 2300 KV bedeutet also, dass der Motor 2300 Umdrehungen bei 1 Volt macht. Die KV werden immer ohne Last gemessen. Grundsätzlich kann man bei zwei gleichen Motoren die sich nur durch die KV unterscheiden sagen, dass der Motor mit den niedrigeren KV das größere Drehmoment und der Motor mit den höheren KV das niedrigere Drehmoment besitzt.

4. Verschaltung:
Es gibt mehrere Möglichkeiten einen Motor zu verschalten. Die werksübliche ist meist die D Verschaltung (im Dreieck), es gibt aber auch Y und weitere Varianten. Die Verschaltung hat maßgeblichen Einfluss auf die KV des Motors.

5. Tuning:
An der Wicklung können wir unser Tuning ansetzen. Meist sind die Motoren multifilar und maschinell gewickelt. Der Wickelraum ist nicht optimal und hier können wir für einen leichteren Stromfluss und eine maximale Kupferfüllung in den Nuten sorgen. Wir machen es dem Strom so einfach wie möglich, dass die Energie, welche wir in das System hineinstecken möglichst in Drehmoment und nicht in Wärme umgesetzt werden.

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