wie genau funktioniert ein Elektromotor / Regler?

[RCPhilN]

hi,
ich bin bis jetzt nur verbrenner fahrer, aber das wird sich bald ändern, denn ich leg mir nen elo zu.

nun mal zu meiner frage aus reinem interesse:
die grundfunktionen und den aufbau hab ich bis jetzt gelernt, aber bei den Elomotoren die ich bis jetzt bei RC !Spielzeug! kennengelernt habe, sind die Räder immer stehen geblieben, wenn ich vom gas ging.
nun wolte ich fragen, wie das mit den großen "Waffen" gemacht ist. blokieren die räder auch wenn ich kein gas mehr gebe? ich denke nicht, aber wie wird das geregelt?
gibt der regler einen schwachen stromstoß, damit sich die magnete nich an den Polpunkten "vermagnetisieren"?

und warum überlastet ein regler, wenn das ritzel am Motor zu groß ist? der muss doch eig. einfach nur strom fliesen lassen. also warum interessiert es den, dass der motor etwas mehr zu tun hat??

Vieleicht fallen mir noch mehr fragen ein.
ich hoffe ihr könnt mir und anderen auch die fragen beantworten

MfG
Phil
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Mit hochverdichteten Grüßen
Savage XL Flux MMM 6s
TT01-E Brushless 3s
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HK500GT
Blade MSR
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[NitroTrinker]

Nein, der Motor wird nicht weiter laufen gelassen, er "blockiert" genauso wie die von Spielzeugautos. Der Unterschied liegt aber in den höheren Drehzahlen des Motors, in Verbindung mit den schweren Gummirädern (im Vergleich zu PVC) rentiert da draus eine größere Schwungmasse, die die Magnete im Motor nicht mal eben so anhalten können. Zu vergleich wie eine Motorbremsung beim 1:1er.
Ander sieht das bei guten Brushlessmotoren aus (Kontronik Twist), hier gibt es kein Rastmoment der Magnete und der Wagen lauf ungehindert weiter. Zu vergleichen wie als würdest du die Kupplung im 1:1er währen der Fahrt treten (Der 1:1er würde bei diesem Vorgang zwar erst kurz beschleunigen, aber das lassen wir jetzt außer acht ).

Regler überlasten weil der Motor ganz einfach mehr Strom braucht um anzulaufen. Als Praktisches beispiel kann man hier das Fahrad nehmen. Versuche mal im größten Gang so schnell wie möglich anzufahren, dann nach 25m wieder abbremsen und wieder anfahren. Ich werde dir sagen, das dir ganz schnell warm werden wird . Einem Regler geht es da nicht anders .

Gruß Max

[RCPhilN]

das ist echt cool erklärt, thx. nur doof das ich kein fahrad habe aber ich weiß ja wie das ist...
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[KamikazeFox]

Klasse Erklärung.
Ich wollte schon anfangen hier die wissenschaftlichen Hintergründe auf den ersten Post zu antworten, aber ich denke mit deiner Erklärung ist letztendlich das gleiche gesagt, NitroTrinker.

Wenn dich die technischen Hintergründe trotzdem interessieren kannst du mir gerne eine PM schreiben, RCPhilN.
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ein Fuchs

[NitroTrinker]

Danke für das Lob.
@RCPhilN:
Du kannst auch einfach Treppen laufen, hat den gleichen Effekt, beim Fahrad wird es durch Übersetzung nur deutlicher .

@KamikazeFox:
Mich würden die Technischen hintergründe interessieren und ich denke du kannst sie auch hier gerne Poste, ich denke da wird keine was dagegen haben. (Immer diese wissen durstigen Jugendlichen ).

Gruß Max

[KamikazeFox]

Nun denn...

Wie funktioniert ein Elektromotor:
(Ich gehe hier ausschließlich auf brushed-Motoren ein, da ich in der BL-Technik noch nicht ausreichend fit bin.)

Ein Elektromotor besteht vereinfacht aus Spulen und Magneten.
Zwar erzeugen die Spulen ein Magnetfeld, das ist jedoch nicht für den Vortrieb verantwortlich.
Die Kraft eines Elektromotors stammt aus der sog. "Lorentzkraft". Sie wirkt im rechten Winkel zu Stromfluss und Magnetfeld (hier muss man 3-Dimensional denken!).
Diese Kraft bewegt die stromdurchflossenen Spulen an den Magneten vorbei.
(Solange dieser Aufbau nicht drehend gelagert ist spricht man von einem "Linearmotor". Der Transrapid funktioniert auf genau diesem Aufbau - er führt die Spulen mit, die durch Stromfluss an den magnetischen Schienen Vortieb bewirken.)
Lagert man diesen Aufbau drehbar- auf einer Achse, hat man schon fast einen Elektromotor.
Nun fehlt nur noch ein Mechanismus, der die Stromflussrichtung umkehrt, wenn der Anker, um den die Spule gewickelt ist, in das Magnetfeld des gegenüberliegenden Magneten eintritt.
Diesen "Automatikschalter" nennt man "Kollektor". Er überträgt den Strom auf die Spulen und ist mit der Achse fest verbunden. Der Kollektor besteht im Prinzip aus zwei Hälften eines Ringes, die voneinander isoliert sind, um keinen Kurzschluss zu erzeugen.
Der von Außen kommende Strom wird mit Hilfe von sog. "Bürsten" auf den Kollektor übertragen. Diese Bürsten schleifen am Kollektor und bilden so einen elektrischen Kontakt. Anschließend fließt der Strom durch die Spulen, die auf die Anker gewickelt sind und erzeugt Kraft.



Warum der Regler warm wird bzw. überlastet:

Elektromotoren erzeugen bei hoher Drehzahl einen eigenen Widerstand, der den Stromfluss dämpft, da sie beim drehen wie ein Generator wirken, und eine eigene Spannung gegen die Spannung des Akkus erzeugen.
Da sich die elektrische Leistung anhand der Formel P=U*I (Leistung = Spannung * Stromstärke) berechnet lässt sich leicht nachvollziehen, dass die Leistung größer wird, je größer die Stromstärke (I) ist.
Umgekehrt gilt: Wenn I geringer wird (z.B. durch den Widerstand, den der Motor beim drehen erzeugt) sinkt die aufgenommene Leistung.
Da der Motor sich beim Beschleunigen aus dem Stand noch nicht dreht ist der innere widerstand sehr gering, also I sehr groß.
Die Spannung bleibt annähernd immer gleich, da diese vom Fahr-Akku abhängt.
Gleichzeitig gilt: Je größer I, umso mehr Wärme entsteht bei gleichem Leiterquerschnitt.
Da der Draht im Motor wie der des Reglers nicht variabel ist, lässt sich das auch so ausdrücken: Je mehr strom fließt, umso heißer wird das Bauteil.
Deshalb wird der Motor heiß, wenn er z.B. ein zu großes Ritzel hat.
Durch die geringe Drehzahl kann kaum Widerstand aufgebaut werden, und die Stromstärke bleibt sehr hoch.
Ein überlasteter Regler funktioniert im groben wie eine sehr teure Schmelzsicherung. Ist der Strom auf Dauer zu groß nimmt der Regler Schaden. (Viele moderne Regler schalten sich auch ab, um diesen Schaden zu vermeiden.)


Ich hoffe das ist so alles korrekt und halbwegs verständlich...
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ein Fuchs

[Slipknot]

Bin auch ein Elo Noob. Wie wird eigentlich gebremst?
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X-Ray XT8@Mamba 2200kV (RC Monster Conversion)

[NitroTrinker]

@KamikazeFox:
Das mit dem Elektromotor ist gut erklärt, beantwortet aber nicht die Frage auf die Bremsendewirkung des Motors bei Modellen mit Bürstenmotoren .
Das mit der Übersetzung ist dagegen wieder sehr gut erklärt .

@Slipknot:
Der Fahrtregler nimmt vom Motor die Leistung weg, sehr schön und einfach kann man das bei den mechanischen Fahrtreglern sehen .

Gruß Max

[tiepel]

Hi,
die Bremsfunktion des Reglers ist des Rätsels Lösung.
Wie bereits beschrieben, funktioniert ein Elektromotor im "angeschobenen" Betrieb als Generator.
Solange die Kabelenden des Motor offen liegen (nicht verbunden sind), wird keine Energie abgegeben und das Auto läuft (lange) aus (Leerlaufstellung).
Wenn allerdings gebremst wird (Knüppel wird nach vorne geschoben), werden die Kabelenden des Motors kontrolliert (abhängig von der Knüppelstellung) kurzgeschlossen. Die Energie kann z. B. in den Akku zurückgespeist werden, oder wird als Wärmeenergie vom Kühlkörper des Reglers abgegeben. Die Bewegungsenergie des Motors wird abgebaut, und dadurch wird das Auto langsamer.
Bei den Spielzeugreglern wird in der Regel der Motor immer im Leerlauf kurzgeschlossen, damit das Fahrzeug sofort stehenbleibt.
Diese automatische Funktion gibt es übrigens auch im Bereich des "professionellen" Modellbaus. Z. B. als automatische Drag Brake bei Rock-Crawlern oder als automatische Motorbremse bei den Modellfliegern um eine Klappluftschraube automatisch anlegen zu lassen.
Auch meine Ausführungen beziehen sich auf Bürstenmotoren. Bei den Brushlessmotoren ist es ähnlich, allerdings ist immer intelligente Software erforderlich.
Gruss Reimund

[KamikazeFox]

Hoppla - da habe ich doch glatt eine Frage komplett vergessen... ^.^'
Danke für die Ergänzung, tiepel.
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