Welchen Motor für sehr unkonventionellen Betriebspunkt

[m4rc3l]

Hallo,

ich hab da mal ne Frage zum Anhaltemoment bei BL-Außenläufern.
Ich schreib nämlich gerade meine Diplomarbeit in der Vorentwicklung bei einem großen Automobilzulieferer und brauche ein paar Motoren für Prototypenmodelle. BL-Innenläufer sind industriell ja weit verbreitet und somit auch sämtliche Standard-Kennzahlen davon bekannt. Außenläufer für kleine Spannungen aber irgendwie nur im Modellbaubereich.
Da ich möglichst schnell die Funktionalität meiner Konzepte testen will und auf industriellem Wege 4 Wochen auf meine Maxon-Motoren warten muss, hoff ich, hier kann mir jemand nen Motor für meine Anforderungen empfehlen:
Ich brauche einen Motor, mit dem ich nur ein Moment erzeuge, also keine Drehzahl, sondern nur das Anhalte- oder Anlaufmoment. Da das ganze im Fzg-Innenraum eingesetzt werden soll, wird er nur bei Bordnetzspannung betrieben und die Stromzufuhr wird per ECU auf 10A beschränkt (Peaks max 15A). Das Moment soll möglichst hoch sein, der Motor weniger als 200g wiegen und 10A dauer vertragen. Bauartbeding ist ja ab einer bestimmten größe keine Steigerung mehr drin, d.h. bei 10A hab ich irgendwann immer das gleiche Moment, egal wie viel größer ich den Motor noch wähle. Ich suche also einen Motor, der quasi diesen Grenzwert bildet.

Hat irgendwer Zugriff auf solche Motordaten oder kann mir sagen, wie ich daran komme? Oder mir auch direkt nen Motor empfehlen? Mit den meisten Datenblättern von Modellbaumotoren kann ich leider nicht viel anfangen, weil meine Prioritöten anders liegen. Wirkungsgrad und so sind mir ja eh egal, weil der in dem Arbeitspunkt eh schlecht und mir auch eigentlich egal ist. FÜr mich zählt viel Anhaltemoment bei 10A und dabei möglichst klein/leicht...

Jemand ne Idee, damit ich nciht Weihnachten noch an der Entwicklung sitze? (Auch wenns vor 2010 wohl eh nicht in Serienfahrzeuge kommt...)

[TiggerVater]

vielleicht hilft dir ja diese Seite ein wenig weiter:
http://www.powercroco.de/

[m4rc3l]

Danke, aber die Seite und auch ähnliche über LRK-Motoren und so, hab ich gelesen.
Das Problem, das ich hab ist, dass Messwerte meist mit ner Luftschraube dran über einen Bestimmten Spannungsbereich gezeigt werden.
Ich bräuchte die Angabe, wieviel Nm ein Outrunner im "Stand" bringt und wie groß er dimensioniert sein muss, um in diesem Fall mit 10A dauerbestromt werden zu können.

Hier gibt es doch bestimmt Leute, die Erfahrung im Verkauf von Motoren haben und sowas vllt abschätzen können und mir vielleicht auch direkt Ein Angebot unterbreiten könnten, damit ich noch diese Woche anfangen kann zu testen Bittebitte.

[Crizz]

Wenn ich das richtig verstehe soll der Motor im Endeffekt nur als Steller dienen, nicht als dauerlaufender Antrieb, korrekt ? ( So wie für Lüftungsklappen u.ä. )

Ich frag mich dabei allerdings, warum dafür außgerechnet ein BL herhalten soll - die Ansteuerung ist doch erheblich aufwändiger als bei einem Bürstenmotor, und wenn keine Drehzahlen benötigt werden würde doch ein "herkömmlicher" Bürstenmotor ausreichen.

Ich weiß auch nicht, ob du nen Brushless unbedingt blockiert bestromen solltest - 10 A bei 12 V sind 120 W, die durch die Wicklung gejagt werden, ohne das eine mechanische Leistung abgegeben wird. Für kurze Stellwege sicher auf Dauer nicht unbedingt förderlich für die Lebensdauer ( könnte ich mir vorstellen ).

Oder geht es bei der ganzen Sache um die reine Theorie ? Dann müßtest du m.E. nach rückwärts anfangen und zunächst die kinetische Leistung ermitteln die benötigt wird und danach den entsprechenden Motor auswählen, die Auführung des Motors ist dann wiederrum abhängig von den gewünschten Strom - Spannungs-Parametern und man würde dementsprechend mehr oder weniger Pole auf den Rotor packen. Evtl. wäre da direkt die Überlegung zum Stepper angebracht ?

Ich weiß, Fragen über Fragen - ich mach mir nur meine Gedanken über die Zusammenhänge, um zu ner möglichen Lösung zu finden.

[TheManFromMoon]

Moin,

ich glaube das das gar nicht funktioniert was du da vorhast.

WAS HAST DU DENN GENAU VOR?

Ein BL Antrieb wird elektronisch durch den Regler kommutiert. Der BL Motor alleine nützt also rein garnichts.

Da gibts ganz andere Aktuatoren die besser für deine Anwendung sind, allerdings müssten wir dann schon genauer wissen fü das du das einsetzen willst?

Gruß
Chris

[ER Corvulus]

'n Stepper (Schrittmotor) sollte da eher geeignet sein..

[m4rc3l]

Danke, dass ihr euch Gedanken macht. Dass ihr fragt, ist super... so reden wir dann nicht aneinander vorbei und ihr versteht vielleicht besser, was ich will... ich versuchs nochmal genauer zu erklären ohne gegen meine Geheimhaltungserklärung zu verstoßen (schließlich geht es um eine Innovation im Automobil, die in den nächsten Jahren erst ihren Einzug in den öffentlichen Straßenverkehr hält).

BL-Motor, einfach deswegen, weil weniger Verschleiß (ich kann ein Auto ja schlecht jedes Jahr in die Werkstatt bringen, weil ein E-Motor auf die Kollektordrehbank soll ). Elektronische kommutierung, weil ich zum einen in jeder Rotorstellung das selbe Moment erzeugen können will und wieder aus Verschleiß gründen, weil ich den Kommutator nicht ständig an der selben Stelle mit 10A befeuern kann und ich kann die Rotorstellung sensieren und somit kann ich auch das Moment in abhängigkeit davon ändern. Ein paar 4-Quadranten-Steuergeräte für BL-Motoren liegen hier rum und zur Not kann ich ja auch nen JAZZ oder was auch immer für den Prototyp dranhängen, entscheident ist aber der Motor.

Dann weiß ich auch, dass es nicht gut ist, einen blockierten BL-Motor ständig zu bestromen (Das gilt für eigentlich alle Motoren und ein Stepper ist in weitestem Sinne auch nichts anderes als ein BL-Innenläufer mit gewollter Rastung), aber das ist leider, was ich brauche (so ist das in der Vorentwicklung, es gibt keine Vorgefertigten Aktuatoren für die Konzepte). Deswegen brauch ich auch keinen Motor, der max 10A verträgt, sondern eine Dauersbestromung (Dauer ist wieder relativ, weil die einschaltdauer ~1min beträgt).


Er ist nichtmal als Steller gedacht, er soll aktiv gar nichts bewegen, aber an variablen Punkten eben ein möglichst hohes Moment liefern, was wohl nie so groß wird, dass er wirklich was "bewegen" kann, höchstens die Bewegung schwerer oder leichter machen.

Ich greif auch schonmal vor, um mögliche weiter Fragen zu beantworten:
Ich hab auch über andere Motorbauarten nachgedacht. Innenläufer, Scheibenläufer, etc. Ich hab auch schon ein paar angefordert, aber der bürokratische Weg ist hier relativ lang, so dass ich noch eine Weile auf meine Motoren aus dem Maxon-Sortiment warten muss.
Aber allein schon aus physikalischer Sicht, also wenn man alle BL-Bauarten gegenüberstellt, sollte ein Outrunner wohl das meiste Moment/A bringen und diese für 12 V sind industriell kaum vertreten, aber in Hülle und Fülle bei den Modellbauern. (Noch! Denn sobalt die Entwicklung abgeschlossen ist und es bei den Autobauern in Serie geht, kann man sich vorstellen wievielstellig die benötigte Motorstückzahl ist.)

Ich hoffe, das macht es etwas verständlicher und hilft euch mir zu helfen

Edit: was das Gewicht angeht, kann der Motor auch ncoh mehr alsl 200g wiegen, solange auch noch ein höheres Moment möglich ist.

[Blade]

FRAAANK ! Hilf dem motiviertem jungen Mann doch mal

[TheManFromMoon]

Ich weiss immernoch nicht was du genau bauen willst?!

Deine Beschreibung reicht mir noch nicht.

Es gibt Wirbelstrombremsen, es gibt Hubmagnete, es gibt Drehmagnete, es gibt Servomotoren, Schrittmotoren, es gibt Stellbremsen, Untersetzungsgetriebe,....

Ich kann mir momentan keine Anwendung vorstellen die man das nicht mit o.g. "Aktuatoren" erfüllen kann.

Ich verstehe was du suchst, bin aber der Meinung das es so nicht geht, aber vielleicht anders. Ich kann dir aber nicht helfen wenn ich nicht verstehe was du machen willst.

Was willst du damit Bremsen, oder halten? Meinetwegen auch per PN und ich versprechs ich werds nicht weitersagen.

Gruß
Chris

[Crizz]

jo, das is´n Problem wenn man nicht weiß, was letztendlich dabei angedacht ist. Da kann man nur hoffen das letztendlich die Beiträge für ein ertragreiches eigenes Brainstorming ausreichen.

[chrisk83]

der nächste student meldet sich, 4. semester, arbeite hin und wieder im institut führ fahrzeugtechnik in bs... daher bin ich etwas neugierig.

also der motor soll im grunde eine bremse sein/ eine bewegung stoppen/verzögern ? nur in beide richtungen ?
und du sagst, etwa eine minute... das hört sich irgenwie nach einem dämpfungs oder haltesytem an, für eine tür, klappe oder ähnliches, welches jedoch in beide richtungen funktionieren soll.
das würde aber eher für die nobelklassen sprechen, du deutest allerdings an, dass es wohl etwas größere stückzahlen werden müssen

kannst mir ja mal ne pn schreiben, wenn du darfst... mich würde es halt aus studiensicht interessieren

[Blade]

Oder mal versuchen, Frank Schwaab zu fragen, ob er Lust hat dir kurz beratend zu helfen. Also ich persönlich kenne niemanden der mehr Ahnung von BL Motoren hat.
-> http://www.shp-motoren.de/html/impressum.html
ist ne Tel mit angegeben, 16-19 Uhr Wochentags erreichbar.

Da kannst du vl. auch etwas freier/tiefergehendere Infos geben.
Ist ja kein öffentliches Forum mehr, und Frank ist vertrauenswürdig.

[m4rc3l]

OK, dann probier ichs nochmal abstrakt zu erklären...

Stellt euch vor, ihr habt einen Hebel, der an einem Ende senkrecht auf ner Drehachse sitzt. Also wie ein starrer Heli-Rotor, der nur ein Blatt hat.
Dieser Hebel wird nur in einem Winkel von unter 90° bewegt. Der Motor soll (natürlich von nem Getriebe übersetzt) auf diese Drehachse ein Moment von ca. 6Nm aufbringen, dass mir die Hebelbewegung erleichtern oder erschweren kann. Das Moment, die Richtung und der zugehörige Hebelweg soll variabel sein. Das schließt andere Antriebe, wie Hubmagneten, Tauchspulen, VoiceCoil-Aktoren, Linearantriebe, etc.pp aus. Das heißt, die Konzepte sind schon abgesegnet und zum testen werd ich jetzt ein paar Prototypen aufbauen. Diverse Motoren von Maxon und co. sind im Zulauf (dauern mir aber zu lange) und von meinem physikalischen Verständnis her, sollten Außenläufer geeigneter sein, als Innenläufer oder Scheibenläufer.

Das heißt (und damit will ich nicht sagen, dass ich euren Enthusiasmus nicht wertschätze), dass ein BL-Motor nötig ist für einen Teil der Konzepte, hab ich bereits Konstruktionssystematisch bewiesen. Es geht nur noch um die Frage:
Welcher Motor lässt sich auf diese Weise am besten "vergewaltigen"? Denn, dass es nicht sonderlich gesund ist, ist klar. Aber wer verträgt es am besten und am effektivsten?

@Chrisk83: Eigentlich hast du Recht, es kommt erstmal in die oberen Fahrzeugklassen, wann auch unser Zie eher obere Mittelklasse als Luxusklasse ist. Der Serieneinsatz in allen Fahrzeugen ist eher mein Wunschdenken gewesen.

Ich mach mich die Tage nochmal schlau, wieviel Info ich nach außen tragen darf. Und dann wahrscheinlich auch eher mündlich als geschrieben im Internet. Wenn google ja schon das ganze Internet speichert ist ja alles möglich.

[TheManFromMoon]

Moin,

die Antwort ist ganz einfach: Ein relativ konventioneller Servomotor! Die Funktion die du dort beschreibst hat man doch so ungefähr auch bei einer Servolenkung im Auto.

Mit einem Aussenläufer ist das so nicht möglich meiner Meinung nach.

6Nm sind ja nun nicht grad viel. Das reicht nicht für ne Flügeltür und auch nicht für nen verstellbaren Sitz. Ein Scheibenwischer wirds wohl auch nicht sein (übrigends ein Scheibenwischermotor lässt sich dafür vielleicht auch gut modifizieren)

Ich hasse Rätsel bei denen ich die Antwort nicht rauskriege.

Bei meiner Diplomarbeit hab ich auch in den Foren gesucht und teilweise auch Antworten gefunden.
Kannst du mir wenigstens per PN mitteilen wofür genau das sein soll? Ich kann dir da dann mit Sicherheit noch bessere Tips geben.

Gruß
Chris

[m4rc3l]

Ich meld mich in Kürze nochmal, wenn ich auf der sicheren Seite bin.
Aber zu dem Servomotor hab ich noch ne Frage: Warum ist der besser geeignet 10A im Blockierpunkt zu ertragen? Und warum sollte bei 10A da mehr Drehmoment zu haben sein, als bei nem Außenläufer?
Bis morgen...