#1 Motor 400DH Umbau
Verfasst: 04.02.2005 15:46:16
Hallo an alle Interresierten.
Hier möchte ich mal den Umbau eines 400DH komentieren.
Der Grund des Umbaus war u. ist, daß dieser Motor im originalen Zustand für meine Bedürfnisse viel zu schnell dreht und einen zu großen Strombedarf aufweist. Das hat zur Folge, daß man ein sehr kleines Motorritzel verwenden muß, um den Motor an das System anzupassen. Als Folge dessen stellt sich nervenraubendes Laufgeräuch ein. Desweiteren stellt dieser Motor einige Brushlessregler vor einige anscheinend unlösbare Probleme. Das äußert sich im schlechten Anlaufen und schlechten oder garkeinem Regelverhalten. Zum Anlaufen benötigte der Motor schon ein paar heftige Impulse, um zu starten. Es lässt sich bei einigen Reglern keine gescheite Einstellung finden. Auch weist der Motor ein sehr großes Rastmoment auf, welches mit ausschlaggebend für das schlechte Anlaufverhalten ist. Durch dieses Rastmoment wird der ganze Antriebsstrang zusätzlich noch belastet, sei es auch nur beim Auslaufen des Rotors. Es äußert sich so, als ob man am Ende eine Vollbremsung macht. Auch lässt sich der Rotor bei ausgeschaltetem Motor nicht mehr Drehen. (Bei kleinem Antriebsritzel)
Als erstes habe ich mir die Hacker Progbox gekauft, da ich Hackerregler benutze. Mit dieser Box lassen sich die Regler nun optimal einstellen, was mit der Programierung über die Fernsteuerung nicht möglich ist.
Mit dieser Box kann man das Timing in 1° Schritten einstellen. Desweiteren kann man das Regelverhalten der Reglers an sie Polzahl des Motors anpassen. Dafür gibt es extra einen Einstellungspunkt. Dort gibt man die Polzahl des Motors an. Man kann die Gaskurve wählen (Logarithmisch, Linear, Exponentiel) oder einfach die Drehrichtun umkehren. Eine Einstellung der Gasanahme von weich bis hart sowie die Gaswege (Auto o. feste einstellbare Werte) ist neben anderen Punkten ebenso möglich.
Die Beschaffung der Benötigten Magneten stand auch noch auf dem Plan.
12 Stück pro Motor für 5,40 Euro.
Nun kommt auch noch Wickeldraht hinzu. Für 2,50 Euro. Aber dazu später mehr.
So. Nun zum Umbau. Als erste Stufe hatte ich die Polzahl von ursprünglich 6 auf 12 erweitert. Dazu habe ich zwei Varianten ausprobiert. Einmal mit 12 neuen Magneten 1,5*4*12 (ca73% Magnetabdeckung der Glocke) und einmal mit den originalen 1,5*5,5*13 ( 100% Magnetabdeckung der Glocke).
Die Luftspaltgröße beträgt mit den neuen Magneten 0,1mm. Das kommt bei Auslegung auf hohes Drehmoment und niedrige Drezahl dem Motor sehr zugute.
Als Resultat kam heraus, daß mit den neuen kleineren Magneten das Rastmoment so klein geworden ist, daß es kaum noch auffällt. Bei den originalen Magneten hat sich da nichts geändert. Nach wie vor genau das selbe hohe Rastmoment, nur das der Rastabstand bedingt durch die höhere Polzahl kleiner geworden ist. Beide Varianten hatten eins gemeinsam. Der Motor läuft jetzt sehr gut und schnell an. Der Regler regelt in allen Timingstufen von 0-30° ausreichend. Wobei ich bei einem niedrigeren Timing festgestellt habe, daß die Drezahl höher ist als bei scharfen Timing. Auch wird der Motor nicht ganz so warm wie mit scharfen Timing. Mit scharfen Timing merkt man, daß das Drehmoment ein Tick höher ausfällt, was aber auch durch einen höheren Strombedarf erkauft wird. Die Optimale Timingstufe ist von Regler zu Regler verschieden und muß, sollte mittelst Strom-u. Spannugsmessung und persönlichen Leistungsbedarf auf das System abgestimmt werden.
Ich favorisiereganz klar die Variante mit den kleineren Magneten, weil diese 3 Gramm an Gewicht einsparen und das Rastmoment so gut wie verschwunden ist.
Der Umbau auf 12 Pole hat die Drezahl schon fast halbiert.
Ein leerlauftest brachte es dann ans Tageslicht. Der Motor verschluckt sich bei max. Drezahl und gerät aus dem Takt. Aber nicht so schlimm, daß er stehen bleiben würde. Man merkt es durch leichte Zucker währen des Laufes. Unter Last erreicht der Motor diese hohe Leerlaufdrezahl nicht und diese Verschlucker treten dann nicht auf.
Lauftest in meiner Hornet2 mit 13 Ritzel habe ich durchgeführt. Das Ritzel ist eindeutig zu klein. Leider hat sich der Stromhunger noch nicht ganz gegeben und der Motor wird jetzt deutlich wärmer als im originalen Zustand.
Aber das Laufgeräuch hat sich schon deutlich verbessert. Ein schöner leiser Lauf hat sich eingestellt.
Das Optimum ist somit noch nicht erreicht. Und es müssen noch die kleinen Fehler abgestellt werden.
Also folgt jetzt Phase 2 des Umbaus.
Dazu habe ich die Statorbleche demontiert und alle Wicklungen entfernt.
Hier mal die original Wicklungsdaten:
Wicklunsschema: ABCABCABC
Anzahl der Wicklungsdrähte pro Phase: 5
Drahtdurchmesser: 0,25
Windungen pro Zahn: 8
Der Motor ist durch die geringe Windungszahl auf hohe Drezahlen abgestimmt. Was leider nicht in mein Konzept passt. Deshalb wird er auch zu warm laufen.
Jetz warte ich noch auf den Draht.
Ich habe erstmal 0,4er u. 0,5 bestellt.
Als erstes werde ich mal mit dem 0,5 wickeln. Wenn ich mit diesem gut hinkomme werde ich diesen verwenden. Falls sich der 0,5 als zu dick erweist, kommt der 0,4er an die Reihe.
Bei der neuen Bewicklung will ich mit einem Wickeldraht pro Phase arbeiten, um so viele Windungen wie möglich auf dem Zahn zu bekommen. Immer im Auge, so viel wie möglich Kupfer auf den Stator zu packen.
Tests stehen dann noch aus. Ich hoffe, die Drezahl weiter abzusenken, und das Drehmoment noch zu erhöhen. Desweiteren soll auch die Stromaufnahme noch gesenkt werden.
Aber das erst, wenn der Draht angekommen ist.
Zum zerlegen des Motors.
Erst die Glocke abziehen. Das geht mit der Hand, da diese nur durch die Magnetkraft gehalten wird. Die Magneten lassen sich einfach mit einem kleinen Schraubendreher unter leichten seitlichen Druck raushebeln.
Der Schwierigste Akt ist, die Statorbleche von dem schwarzem Motorträger abzuziehen. Diese sitzen ziemlich fest.
Am besten zwei kleine Imbusschlüssel zwischen dem schwarzen Alu und den Blechen einlegen. Diese dann auf den geöffneten Schraubstock auflegen, und mit zwei gleich langen Holzstücken und einem kleinem Hammer den schwarzen Motorträger nach unten austreiben.
Aufpassen, daß die Imbusschlüssel schön auf den Kupferwicklungen aufliegen. Die schützen unsere Statorbleche vor Beschädigungen, da diese gelackt sind. Die Wicklungen kommen ja eh runter.
Einkleben der Magnete.
Die Magnete gleichmäßig in der Glocke verteilen.
Immer im Wechsel. S, N, S....
Dabei aüßerst genau arbeiten.
Jetzt die ganze Glocke mit sammt Magneten entfetten. Ich benutze dazu Bauschaumreiniger. Diesen schön durch die Glocke sprühen und ablüften lassen.
Jetzt kann man mit einer Stecknadel dünnflüssigen Sekundenkleber in den Spalt zwischen Glocke u. Magnet laufen lassen. Die Zwischenräume der Magneten kann man noch mit Epoxid ausfüllen.
Hier noch ein Bild von dem zerlegtem Motor.
Die linke Glocke ist mit den neuen kleinen Magneten schon bestückt. Die rechte ist mit 12 Origialen bestückt.
Der Kupferhaufen waren mal die Wicklungen.
Weiter gehts wenn der Draht angekommen ist.
Für Hinweise und Verbesserungsvorschläge bitte rege antworten.
Auch wens nicht interesiert.
Grüße Mike.
Hier möchte ich mal den Umbau eines 400DH komentieren.
Der Grund des Umbaus war u. ist, daß dieser Motor im originalen Zustand für meine Bedürfnisse viel zu schnell dreht und einen zu großen Strombedarf aufweist. Das hat zur Folge, daß man ein sehr kleines Motorritzel verwenden muß, um den Motor an das System anzupassen. Als Folge dessen stellt sich nervenraubendes Laufgeräuch ein. Desweiteren stellt dieser Motor einige Brushlessregler vor einige anscheinend unlösbare Probleme. Das äußert sich im schlechten Anlaufen und schlechten oder garkeinem Regelverhalten. Zum Anlaufen benötigte der Motor schon ein paar heftige Impulse, um zu starten. Es lässt sich bei einigen Reglern keine gescheite Einstellung finden. Auch weist der Motor ein sehr großes Rastmoment auf, welches mit ausschlaggebend für das schlechte Anlaufverhalten ist. Durch dieses Rastmoment wird der ganze Antriebsstrang zusätzlich noch belastet, sei es auch nur beim Auslaufen des Rotors. Es äußert sich so, als ob man am Ende eine Vollbremsung macht. Auch lässt sich der Rotor bei ausgeschaltetem Motor nicht mehr Drehen. (Bei kleinem Antriebsritzel)
Als erstes habe ich mir die Hacker Progbox gekauft, da ich Hackerregler benutze. Mit dieser Box lassen sich die Regler nun optimal einstellen, was mit der Programierung über die Fernsteuerung nicht möglich ist.
Mit dieser Box kann man das Timing in 1° Schritten einstellen. Desweiteren kann man das Regelverhalten der Reglers an sie Polzahl des Motors anpassen. Dafür gibt es extra einen Einstellungspunkt. Dort gibt man die Polzahl des Motors an. Man kann die Gaskurve wählen (Logarithmisch, Linear, Exponentiel) oder einfach die Drehrichtun umkehren. Eine Einstellung der Gasanahme von weich bis hart sowie die Gaswege (Auto o. feste einstellbare Werte) ist neben anderen Punkten ebenso möglich.
Die Beschaffung der Benötigten Magneten stand auch noch auf dem Plan.
12 Stück pro Motor für 5,40 Euro.
Nun kommt auch noch Wickeldraht hinzu. Für 2,50 Euro. Aber dazu später mehr.
So. Nun zum Umbau. Als erste Stufe hatte ich die Polzahl von ursprünglich 6 auf 12 erweitert. Dazu habe ich zwei Varianten ausprobiert. Einmal mit 12 neuen Magneten 1,5*4*12 (ca73% Magnetabdeckung der Glocke) und einmal mit den originalen 1,5*5,5*13 ( 100% Magnetabdeckung der Glocke).
Die Luftspaltgröße beträgt mit den neuen Magneten 0,1mm. Das kommt bei Auslegung auf hohes Drehmoment und niedrige Drezahl dem Motor sehr zugute.
Als Resultat kam heraus, daß mit den neuen kleineren Magneten das Rastmoment so klein geworden ist, daß es kaum noch auffällt. Bei den originalen Magneten hat sich da nichts geändert. Nach wie vor genau das selbe hohe Rastmoment, nur das der Rastabstand bedingt durch die höhere Polzahl kleiner geworden ist. Beide Varianten hatten eins gemeinsam. Der Motor läuft jetzt sehr gut und schnell an. Der Regler regelt in allen Timingstufen von 0-30° ausreichend. Wobei ich bei einem niedrigeren Timing festgestellt habe, daß die Drezahl höher ist als bei scharfen Timing. Auch wird der Motor nicht ganz so warm wie mit scharfen Timing. Mit scharfen Timing merkt man, daß das Drehmoment ein Tick höher ausfällt, was aber auch durch einen höheren Strombedarf erkauft wird. Die Optimale Timingstufe ist von Regler zu Regler verschieden und muß, sollte mittelst Strom-u. Spannugsmessung und persönlichen Leistungsbedarf auf das System abgestimmt werden.
Ich favorisiereganz klar die Variante mit den kleineren Magneten, weil diese 3 Gramm an Gewicht einsparen und das Rastmoment so gut wie verschwunden ist.
Der Umbau auf 12 Pole hat die Drezahl schon fast halbiert.
Ein leerlauftest brachte es dann ans Tageslicht. Der Motor verschluckt sich bei max. Drezahl und gerät aus dem Takt. Aber nicht so schlimm, daß er stehen bleiben würde. Man merkt es durch leichte Zucker währen des Laufes. Unter Last erreicht der Motor diese hohe Leerlaufdrezahl nicht und diese Verschlucker treten dann nicht auf.
Lauftest in meiner Hornet2 mit 13 Ritzel habe ich durchgeführt. Das Ritzel ist eindeutig zu klein. Leider hat sich der Stromhunger noch nicht ganz gegeben und der Motor wird jetzt deutlich wärmer als im originalen Zustand.
Aber das Laufgeräuch hat sich schon deutlich verbessert. Ein schöner leiser Lauf hat sich eingestellt.
Das Optimum ist somit noch nicht erreicht. Und es müssen noch die kleinen Fehler abgestellt werden.
Also folgt jetzt Phase 2 des Umbaus.
Dazu habe ich die Statorbleche demontiert und alle Wicklungen entfernt.
Hier mal die original Wicklungsdaten:
Wicklunsschema: ABCABCABC
Anzahl der Wicklungsdrähte pro Phase: 5
Drahtdurchmesser: 0,25
Windungen pro Zahn: 8
Der Motor ist durch die geringe Windungszahl auf hohe Drezahlen abgestimmt. Was leider nicht in mein Konzept passt. Deshalb wird er auch zu warm laufen.
Jetz warte ich noch auf den Draht.
Ich habe erstmal 0,4er u. 0,5 bestellt.
Als erstes werde ich mal mit dem 0,5 wickeln. Wenn ich mit diesem gut hinkomme werde ich diesen verwenden. Falls sich der 0,5 als zu dick erweist, kommt der 0,4er an die Reihe.
Bei der neuen Bewicklung will ich mit einem Wickeldraht pro Phase arbeiten, um so viele Windungen wie möglich auf dem Zahn zu bekommen. Immer im Auge, so viel wie möglich Kupfer auf den Stator zu packen.
Tests stehen dann noch aus. Ich hoffe, die Drezahl weiter abzusenken, und das Drehmoment noch zu erhöhen. Desweiteren soll auch die Stromaufnahme noch gesenkt werden.
Aber das erst, wenn der Draht angekommen ist.
Zum zerlegen des Motors.
Erst die Glocke abziehen. Das geht mit der Hand, da diese nur durch die Magnetkraft gehalten wird. Die Magneten lassen sich einfach mit einem kleinen Schraubendreher unter leichten seitlichen Druck raushebeln.
Der Schwierigste Akt ist, die Statorbleche von dem schwarzem Motorträger abzuziehen. Diese sitzen ziemlich fest.
Am besten zwei kleine Imbusschlüssel zwischen dem schwarzen Alu und den Blechen einlegen. Diese dann auf den geöffneten Schraubstock auflegen, und mit zwei gleich langen Holzstücken und einem kleinem Hammer den schwarzen Motorträger nach unten austreiben.
Aufpassen, daß die Imbusschlüssel schön auf den Kupferwicklungen aufliegen. Die schützen unsere Statorbleche vor Beschädigungen, da diese gelackt sind. Die Wicklungen kommen ja eh runter.
Einkleben der Magnete.
Die Magnete gleichmäßig in der Glocke verteilen.
Immer im Wechsel. S, N, S....
Dabei aüßerst genau arbeiten.
Jetzt die ganze Glocke mit sammt Magneten entfetten. Ich benutze dazu Bauschaumreiniger. Diesen schön durch die Glocke sprühen und ablüften lassen.
Jetzt kann man mit einer Stecknadel dünnflüssigen Sekundenkleber in den Spalt zwischen Glocke u. Magnet laufen lassen. Die Zwischenräume der Magneten kann man noch mit Epoxid ausfüllen.
Hier noch ein Bild von dem zerlegtem Motor.
Die linke Glocke ist mit den neuen kleinen Magneten schon bestückt. Die rechte ist mit 12 Origialen bestückt.
Der Kupferhaufen waren mal die Wicklungen.
Weiter gehts wenn der Draht angekommen ist.
Für Hinweise und Verbesserungsvorschläge bitte rege antworten.
Auch wens nicht interesiert.
Grüße Mike.