1. Infos zu Crystalyte Motoren
    1. Wichtige Hinweise
    2. Allgemeines zum Motoraufbau
    3. Wartung und Service
    4. Stern- versus Dreieckschaltung
    5. Simulator
    6. Wicklungen
    7. Motor Innenwiderstände
    8. Notes
    9. Sources
    10. Weitere Howtos

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Infos zu Crystalyte Motoren

Wichtige Hinweise

  • Den Motor niemals ohne ordentliche Montage laufen lassen, die Kabel reisen sofort ab!

Allgemeines zum Motoraufbau

Es handelt sich bei den Crystalyte Motoren um bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC - brushless DC motors). Üblich ist auch der Begriff der elektronisch kommutierten (sensorgesteuerten) Motoren (ECM's). Weiterhin werden die Begriffe Synchronmotoren und Außenläufer verwendet. Woher das alles kommt, soll hier beschrieben werden:

  • Stator/Ständer: Spulenwicklung in Sternschaltung mit Eisenkern, Polzahl?
  • Rotor/Läufer: Neodymring mit 8 Polpaaren, außenläufig
  • Erregerstrom: ein aus Gleichstrom durch PWM modulierter Drehstrom
  • Kommutation: Die Erregerwicklungen befinden sich im Stator. Der Anker ist also unbewegt. Die Kommutation kann daher auch nicht über Schleifkontakte (Bürsten) realisiert werden, sondern wird elektronisch durch die PWM als Drehstrom moduliert. Die Rotorposition wird dabei sensorgestützt erfasst (Hallsensoren). Denkbar sind im Allgemeinen auch eine Erfassung der Rotorposition über eine Messung der Gegenspannung an der unbestromten Phase oder über eine Drehfeldberechnung (Vektorregelung), bei welcher alle Phasen bestromt und die Spannung direkt der Rotorposition angepasst wird.[1]
  • Drehung des Rotors ist starr an das Drehfeld gebunden, das heißt die Rotordrehzahl ist gleich der Drehfelddrehzahl (Synchronmaschine)

Der mechanische Aufbau in Bildern: http://trac.elektronenrad.de/wiki/Howto%20Nabenmotor%20Service

Die Vorteile dieser Spezifikationen:

  • ohne Bürsten, kaum Verschleiß

  • der außenläufige Rotor sorgt für ein höheres Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen (verlängerter Hebelarm)
  • durch die Hallsensoren ist die Rotorposition sofort klar, der Motor dreht gleich in die richtige Richtung
  • die Sternschaltung führt bei gleichen Außenleiterspannungen (im Gegensatz zur Dreieckschaltung) zu einem höheren Drehmoment, bei niedrigerer Maximaldrehzahl

Wartung und Service

Stern- versus Dreieckschaltung

Bei der Sternschaltung sind alle Spulenwicklungen einseitig am selben Punkt, dem sog. Sternpunkt, angeschlossen. Die jeweils anderen Seiten werden an die Außenleiter L1, L2 und L3 angeschlossen. In dieser Schaltung sind die Außenleiterspannungen U12, U23 und U31 um den sog. Verkettungsfaktor Wurzel(3) größer als die Strangspannungen U1, U2 und U3, wobei sie in der Dreieckschaltung gleich sind. Das heißt, bei gleicher Außenleiterspannung, welche vom Controller modeliert wird, ist die Spannung, die effektiv an den Motorwicklungen abfällt bei einer Sternschaltung kleiner als bei einer Dreieckschaltung. Hieraus resultiert die kleinere Maximaldrehzahl. Die Strangströme hingegen sind gleich den Außenleiterströmen, woraus sich ein größeres Drehmoment ergibt.

Bei der Dreieckschaltung sind hingegen die Außenleiterströme mit den Strangströmen verkettet. Das heißt die Außenleiterströme I1, I2 und I3 sind um den Verkettungsfaktor Wurzel(3) größer als die Strangströme I12, I23 und I31. Die Spannung auf den Außenleitern und den Strängen sind gleich groß. Es würde sich bei gleicher Ausgangsleistung ein niedrigeres Drehmoment und eine höhere Maximaldrehzahl ergeben. Die Dreieckschaltung bildet eine geschlossenen Schleife in der parasitäre Ströme fließen können. [2]

Simulator

Das Crystalyte Team in Kanada stellt einen online Rechner zur Verfügung [4]. Diverse Controller, Motoren und Spannungen könne hier zu Berechnung von Endgeschwindigkeit und Leistung angegeben werden.

Wicklungen

Die Baureihe 400 (40x beschreibt den 40mm breiten NdFeB Permanent Magnet) steht in unterschiedlichen Wicklungen zur Verfügung. Generell gilt: Mehr Wicklungen entsprechen einem höheren Drehmoment. Weniger Wicklungen einer höheren Maximaldrehzahl. Laut Hersteller [3] ist die Windungszahl 6,8,9,11,12 zu haben, eine Variante mit 4 scheint auch erhältlich zu sein.

Details (siehe auch Innenwiderstände):

Motor Innenwiderstände

  • (unbestaetigt, alles)
  • 406 - 0.42 Ohm
  • 408 - 0.58 Ohm (gemessen)
  • 409 - 0.70 Ohm
  • 4011 - 1.0-1.05 Ohm
  • 4012 - 1.10 Ohm
  • 209 - 0.44 Ohm (gemessen)

Notes

Sources

Weitere Howtos

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