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brushless oder brushed motor

Im Zuge meiner gerade gestellten Akkufrage auch noch eine Grundsatzfrage ueber Scooter Motoren.
Wie ein Dogma wird ja am elektroniklosen Motor mit Kohlebuersten festgehalten. Doch auch hier gab es schon Ausfaelle.
x scooter geht ja da einen anderen Weg und hat nach eigener Aussage noch keinen einzigen Ausfall zu verzeichnen, wobei der Vergleich aufgrund der schaetzungsweise viel geringeren Stueckzahl und kuerzern Marktpraesenz natuerlich nicht zaehlen kann.
Man findet viel ueber beide Motorenarten im Internet, aber wenig ueber diesen Einsatzzweck.
Vielleicht hat jemand Lust mit Wissen im Bereich Elektromotoren sich hier mal zu aeussern.
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19.03.2008 12:01
einen X-scooter mit Elektronikausfall kenne ich
Stefan
19.03.2008 13:14

Ausgelötete Brushboards gab es auch schon zur genüge, ebenso wie abgefackelte Bürstenläufer, da sie keinerlei thermischen Schutz aufweisen.

Die Frage ist vielschichtig, deshalb nur ein paar grundsätzliche Dinge dazu:
a) will ich Elektronik nicht, weil ich es grundsätzlich ablehne ?
b) soll der Antrieb geregelt werden, d.h. Drehzahlregelung, oder Drosselregelung über den Prop ?
c) welche Leistungsdaten braucht mein Antrieb
und in welchem Drehzahlbereich soll er mit dem Prop korrespondieren ?
d) Welchen Wirkungsgrad erwarte ich von meinem Gesamtsystem ?
e) Wie realisiere ich in dem einen oder anderen Fall Systemsicherheit ? Ausfallsicherheit und Redundanz.


Die Elektronik im Allgemeinen ist auf dem Vormarsch, heute kann man sich kein Fahrzeug mehr ohne dies vorstellen. Bei der Konstruktion und auch Fertigung muß jedoch darauf geachtet werden, dass es sich um qualitativ hochwertige Bauteile handelt und sorfältige Verarbeitung gewährleistet wird. Genauso wichtig ist ein ordentlicher Einbau, der die Komponenten im Alltagseinsatz vor Umgebungseinflüssen schützt (Temperatur, Feuchtigkeit, Vibrationen etc.).

Da eine seriöse Abklärung dieser Fragen sehr zeitintensiv und kostenintensiv ist, wird sie nirgens auf dem Silbertablett präsentiert. Deshalb muß man sich zwangsläufig sehr tief in die Materie einarbeiten. Insofern wird Dir das bei ernsthaftem Interesse auch nicht erspart bleiben.

Viele Grüße, Patrick


19.03.2008 16:24
Die Frage lautet auch:
Willst Du im Fehlerfall den Motor schuetzen, oder Dein Leben?

Ich habe mich da schon ziemlich festgelegt...
19.03.2008 16:52

Diese Frage stellt sich eigentlich nicht.
Da das doch ziemlich dicht zusammenhängt.
Ein defekter Motor funktioniert nicht und kann somit auch das Leben nicht schützen.

Einen Motor in thermische Grenzbereiche zu fahren ist kein probates Mittel, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Sicher wird es nur dann, wenn man die Grenzparameter genau kennt und sich mit ausreichendem ^T darunter aufhält.
a2l***, NX**, GUE C+T2
19.03.2008 17:04
> einen X-scooter mit Elektronikausfall
> kenne ich
Dieser Fehler trat insgeamt genau 2 mal auf bei 2 verschiedenen X-Scooter aus der gleichen Charge, beides hier in Deutschland und jeweils bei der ersten Fahrt nach wenigen Minuten.

Neue Elektronik und gut ... keine weiteren Probleme danach!
19.03.2008 17:41
@a2l... wußte ich doch daß ich dich damit kitzeln konnte btw. das ist das was der Hersteller sagt oder? .....

generell Elektronik ja oder nein...
wie bei allem denke ich wird sie sich langfristig durchsetzen... allein schon weil die Brushless-Motoren bezüglich Wirkungsgrad und Leistung und Gewicht immer interessanter werden und gleichzeitig auch als Produkt ausgereifter und zuverlässiger...
schauen wir doch mal zurück in die 90er... damals gab es Halogen-Tauchlampen mit elektronik, die irgendwelche fancy features hatten... Blinklicht, tiefentladeschutz etc... sachen die keiner braucht... einmal abgesoffen waren die idR. sofort platt und aus! Für ein Überlebenswichtiges System (Lampe in der Höhle) inakzeptabel... folglich wurden sie abgelehnt...
andererseits sind Halogenleuchtmittel in der Lebensdauer den HIDs deutlich unterlegen...
heute denkt keiner mehr drüber nach... und alle haben wir HIDs.... die Dinger sind ausgereift und haben sich trotz Elektronik durchgesetzt...

jetzt kann man natürlich das thema beim Scootermotor verschieden angehen... beim X-scooter kann man 5 Fahrstufen mit Klicken am Trigger machen... ist ein nettes feature, aber bei einer Pitch-Geschichte ala Gavin eigentlich überflüssig...
ich denke daß sich langfristig auch bei den Scootern die brushless Motoren durchsetzen werden... evtl. ohne zusatzfeatures... einfach an/aus... mechanischer Pitch... die Elektronik wiederum wird zuverlässig genug sein um die Nachteile zu Überwiegen...
bis das aber soweit ist, bin ich meinen Gavins ganz happy...
Stefan
19.03.2008 18:16
... um wieder auf die Grundsatzfrage zurückzukommen ...
also ich wäre für Scheibenwischermotoren
19.03.2008 22:19
@ Patrick B

ich bin mit nem halben Liter Wasser im Motorcompartment (Bedienerfehler) meines ersten Gavins noch knapp 900m aus der Höhle rausgefahren. Zerlegt, getrocknet, am nächsten Tag wieder genutzt. Ob das mit einem mit Elektronik vollgepackten Motor auch gegangen wäre, da habe ich so meine Zweifel.

Wenn es um primäre Überlebensausrüstung geht, würde ich keine Kompromisse machen und mich auf der sicheren Seite bewegen wollen.

Ralph



ClemenzoCave/TMX/RB
19.03.2008 23:30
@Ralph W.

sicher doch wäre das mit einem "Elektonik vollgepackten Scooter" auch gegangen, kommt eben nur drauf an mit welchen. Nich jeder Hersteller hat da seine Aufgaben gemacht

Erzähl uns doch mal wie das noch mal war mit Überlebensausrüstung und Gavin´s, bzw. hattest du deinen verglühten Motor auch wieder so raz faz am nächsten Tag im Einsatz, nachdem er dir in der Höhle beim Rausweg verglüht ist ?????

Oder wars doch ein "Userfehler"

Lg
Clemenzo


20.03.2008 07:12

Hallo Ralph,

ob ein Scooter mit eingebrochenen Wasser noch weiter fährt oder nicht, hängt primär davon ab welche Schutzklasse Motor und Elektronik hat.
Bürstenläufer sind in der Regel offen, deshalb werden Sie wegen Funkenflug auch in einem eigenen Compartment untergebracht. Wasser halten die in der Regel überhaupt nicht aus. Der X hat z.B. auch einen auf der Rückseite geöffneten Antrieb.
Allerdings entsteht dort bauartbedingt eben keine Funkenbildung. Wenn diese Antriebe trotz Wassereinbruch noch laufen sollten, hat man Glück gehabt, das ist aber nicht die Norm.

Wir lassen unsere Antriebe in wasserdichter Ausführung herstellen. Eben um solchen unangenehmen Eventualitäten vorzubeugen.

Viele Grüße, Patrick
a2l***, NX**, GUE C+T2
20.03.2008 09:23
Nochmal kurz zum Ursprungsthema:

Bürstenlose Motoren sind grundsätzlich kleiner, leichter, effizienter, wartungsfrei und haben weiniger bewegte Teile - bei gleicher Leistung.

Die MTBF (Mean Time Between Failures) ist bei
- Bürstenmotor etwa 500 Stunden bei 800 U/Min
- Bürstenlose ca. 10.000 Stunden bei 10.000 U/Min

So auch der Motor des X-Scooters, der noch dazu nur bei 800 U/Min läuft ... da ist also noch etwas mehr "Spielraum"

Wassereinbruch beim X stellt im Süßwasser kein Problem dar und bei Salzwasser einfach "Spülen" und dann ebenfalls Trocknen.

Der NiMh-Akku verriegelt mit der Röhre ohnehin absolut wasserdicht.

Angegebene max. Einsatztiefe des X-Scooter ist bis 180m und dabei auch noch immer gleichbleibend tariert und getrimmt - eben komplett Alu und kein "Plastik".

Auch wenn es hier in Deutschland nur 2 gibt, so wurden wohl bisher rund 3000 Stück seit 2001 gebaut und sind auch wohl alle noch im Einsatz ... und klar ist auch das eine Aussage des Herstellers ;)

Albert
blunamannFull Cave; TMX; CCR
20.03.2008 12:05
@ Patric B

Wenn ich Dich richtig verstanden habe meinst Du dass ein Bürstenläfer (Gleichstrommaschiene) bei Wassereinbruch besser funktionieren wird wie ein bürstenloser Motor (permanent erregte Synchronmaschiene) ?

WIESO ???????

Von der Konstruktion her ist es doch dso dass bei der PSM nur Ströme im Stator des Motors fliesen und diese einfach wieder abgeleitet werden.
Bei dieser Konstruktion gibt es keine offenen Berührstellen bzw. Stellen an denen Strom abgegriffen und verpolt wird. (Komutator)

Bei der GSM laufen die Strömer zuerst mal im Rotor (Anker). Zur Funktion ist es unerlässlich dass diese Komutiert (umgerichtet) werden. Genau hier liegt für mich das Problem.

Mann kann Dies nicht Dicht kriegen.
Im Gegensatz dazu wird die PSM (vorausgesetzt der Wechselrichter funktioniert) bei einem Wassereinbruch im Motor besser funktionieren wie die GSM.

Grüße Harry
20.03.2008 12:27

Hallo Harry,

nein das hast Du falsch interpretiert.

1. Ich sagte, dass Bürstenläufer i.d.R. nicht dicht ausgeführt sind und daher einen Wassereinbruch nicht standhalten können.
Servos können so etws eher abhaben, sind also in dieser Anwendung den Gleichstromantrieben überlegen.

2. Warum x ihren Servo offen läßt, entzieht sich meiner Kenntnis. Das dies bei salzwassereinbrüchen auch zu Problemen führt, ist naheliegend.
http://www.dive-xtras.com/component/option,com_wrapper/Itemid,113/

Wir gehen da durchaus konform.

Viele Grüße, Patrick
Peter aus WienCMAS***, GUE Tec
20.03.2008 12:45
Hallo,

> Bürstenlose Motoren sind grundsätzlich kleiner,
> leichter, effizienter, .... - bei gleicher Leistung.

Also `grundsätzlich` trifft das nicht zu.

Der bürstenlose Innenläufer hat z.B. höhere Eisen- und Kupferverluste, natürlich immer gleiche Geometrie und gleiche Materialien vorausgesetzt.
Die Verluste an den Bürsten fallen zwar weg, dafür fallen Verluste an den Transistoren an.
Bürstenlose Motoren sind in der Regel modernere Motoren und haben bessere Materialen verbaut. Von "grundsätzlich" kann aber keine Rede sein.

Zum Thema Elektronik. Bei bürstenlosen Motoren führt ein Ausfall der Elektronik zum Ausfall des Motors.
Bei herkömmlichen Motoren, mit Bürsten, ist das nicht zwingend der Fall. Fällt die Elektronik aus, so kann man trotzdem, allerdings mit weniger Komfort, weiterfahren.

Viele Grüße
Peter
20.03.2008 13:02

"Bei herkömmlichen Motoren, mit Bürsten, ist das nicht zwingend der Fall. Fällt die Elektronik aus, so kann man trotzdem, allerdings mit weniger Komfort, weiterfahren."

Das halte ich für ein Gerücht.
Theor. ist das so, dass der Motor zwar noch funktioniert, aber wie willst Du das sicherstellen ?
a) Reedkontakt defekt => Motor steht
b) Relais kaputt (was häufig passiert) => Motor steht
c) Regelelektronik (falls vorhanden) defekt => Motor steht
d) Kabelbruch => Motor steht

Sicherheit ist keine absolute Größe, sie ist relativ. Und dafür muss man schon was tun.
20.03.2008 13:30
"Ob das mit einem mit Elektronik vollgepackten Motor auch gegangen wäre, da habe ich so meine Zweifel. "

Der mit Elektronik "vollgepackte" Motor - elektronisch kommutiert - würde mit höherer Wahrscheinlichkeit bei Wassereinbruch weiterlaufen ...
Voraussetzung : hochwertigere Elektronik - vergossen, möglich wenig offene stromführende Teile (Galvanik ...
In dem Leistungsbereich wo heutige Scootermotore liegen (150 ... 500 W) wird es wohl in 5 Jahren keine Bürstenläufer mehr geben.

Olaf
Peter aus WienCMAS***, GUE Tec
20.03.2008 13:43
Hallo Patrick,

ad a: Irgendwie muss die Information, dass der Motor jetzt loslaufen soll ja ins Gehäuse kommen. Ob du das jetzt mit Reedkontakt, Hallsensor oder mechanischer Durchführung machst, trifft alle Motortypen in gleicher Weise. Reedkontakte sind sehr zuverlässig, zumindest so lange man nicht die Kontakte verbrennt

ad b: In der Regel klebt es in eingeschaltetem Zustand fest. Ursache ist meist zu geringe Andruckkraft am Kontakt.

c) Regelelektronik (falls vorhanden) defekt => Motor steht

Nein. Ein Überbrückungsschalter löst das Problem. Der Suex macht das zum Beispiel so.

> Sicherheit ist keine absolute Größe, sie ist relativ. Und dafür muss man schon was tun.

Ja, da hast du recht.

Das Angebot an Scootern mit bürstenlosem Antrieb ist noch sehr gering - der X und der Bonex.
(Mulititec, keine Ahnung was der hat)

Viele Grüße
Peter

20.03.2008 14:01
" ad b: In der Regel klebt es (der Reed) in eingeschaltetem Zustand fest. Ursache ist meist zu geringe Andruckkraft am Kontakt. "

Nö, Ursache ist eine fehlende Freilaufdiode am Relais ...

Olaf
20.03.2008 14:08
Ups, meine Fehler :

Mit Freilaufdiode sollte man den Reed schützen. das Relais sollte so ausgewählt sein, das es nicht "gerade so mal ebend" den Nennstrom des Motors schalten kann, sondern auch mit dem Einschaltstrom keine Probleme hat.

Ich glaube wir driften vom Thema ab

Olaf
Peter aus WienCMAS***, GUE Tec
20.03.2008 14:22
Hallo Olaf,

Das Eine gibt dem Anderen die Hand. Geringe Andruckkraft lässt den Kontakt vibrieren und die Induktivitäten sorgen dafür, dass der Lichtbogen schön brennt. Bei meinem Gavin habe ich daher 2 Freilaufdioden eingebaut, eine zum Schutz des Reedkontakts und eine für das Lastrelais.

Viele Grüße
Peter
20.03.2008 14:48
Hallo Peter,

wobei der zu geringe An"press"druck wohl am ehesten zustande käme wenn die Akkus tiefentladen sind. Ansonsten sorgt die Relaismechanik eigentlich für einen "vernünftigen" Kontakt. Die Sache mit der fehlenden Schutzbeschaltung bei den Gavin`s bringt mich schon eine Weile zum kopfschütteln. Die größte Gefahr ist nunmal der Ausschaltlichtbogen. Aber so ist das halt in einer Branche wo mangels Masse (überspitzt gesagt) "der Koch die Hochleistungsrechner programmiert" ...

Olaf
25.03.2008 11:39
Hi,

kennt jemand einen bürstenlosen Motor, welchen man in einen Gavin einbauen kann?

Gruß
Thomas
25.03.2008 15:01

hey das ist ja fast so, wie wenn man einen messerschmidt kabinenroller mit brennstoffzelle nachrüstet.
26.03.2008 18:18
von der Stange wirds da nix geben, weil die Achse des Motors ja spezifisch ist... also wieder Kleinstserie... = teuer... von der Theorie sollte ein in den Dimensionen und leistungsaufnahmemäßig ähnlicher Motor als bürstenloser deutlich mehr Drehmoment und somit das dpv mehr Schub haben...

Stefan
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