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Selbstgebaute bürstenlose Elektromotoren



  • Der Beginn einer Freundschaft

    Irgendwann 2001 sah ich in einem Forum das Bild eines zu einem kleinen Außenläufer umgewickelten Motors aus einem CD-Rom Laufwerk. Außerdem einige dürre Zeilen, wie es gemacht wird. Ich war baff. Zu diesem Zeitpunkt konnte ich Strom und Spannung mit Mühe unterscheiden. :-) Irgendwie gefiel mir das Motörchen so sehr, daß ich dem guten Mann eine Mail schickte, einfach so, ohne Hintergedanken. "Find ich klasse" stand da sinngemäß drin. Kurz darauf antwortete mir ein Dieter Gerblinger: " Ich schick Dir einen..." Ich war wieder baff. Um es kurz zu machen; wir sind gute Freunde geworden und die 700 Kilometer zwischen uns stören nicht. Wir treffen uns ab und an und halten Mailkontakt. Zu den Motoren auf dieser Seite habe ich wenig beigetragen. Dieter ist der Künstler an der Drehmaschine, ich gebe nur ab und zu bescheidene Impulse.Den ersten kleinen Motor habe ich noch und halte ihn in Ehren. Er trieb übrigens an einem Getriebe eine Zeit lang einen richtig großen Löffel an und hat viele Flugstunden in einem Slowflyer brav durchgehalten.

    Der erste kleine Motor
    CDrom-Umbau CDrom-Umbau CDrom-Umbau mit Getriebe CDrom-Umbau mit Getriebe




  • Der Mini-LRK

    Kurz darauf kam als einer der ersten für die breite Masse verfügbaren Bausätze der Mini-LRK heraus. Mein Bausatz hatte einige Macken und Fertigungstoleranzen. Der Zusammenbau war daher eine langwierige Angelegenheit. Nachdem er aber lief, war ich mit der Leistung und dem Laufverhalten des kleinen achtpoligen 6-Nuters sehr zufrieden. Er trieb geraume Zeit meinen Daktari an und war als Treibling bei diesem Flug an Bord: Übers Haus

    Der Mini- LRK
    Mini-LRK, rostig :-)




  • Der Conrad

    Genau am 15.10.2002 wars, als bei RC-Network der User "Snoopy" unter der Überschrift: "345-5 für Euro 2,20" von einem Zufallsfund in der Krabbelkiste bei dem Elektronikhändler Conrad berichtete. Er hat dort einen kugelgelagerten Streamerantrieb entdeckt, dessen Stator 34,5 mm Durchmesser und 5mm Tiefe besaß. Für den Preis eine Super- Sache. Bald war die Bestellnummer bekannt und Dieter und ich bestellten mal so rund 30 Stück. Da Conrad mehrere Tausend Laufwerksmotoren vorrätig hatte, kein Problem. ....dachten alle. Leider hat dann jemand alle diese Treiblinge auf einen Schwung gekauft und weg warn'se. Wir begannen, mit dem Laufwerk zu experimentieren. Zu diesem Zeitpunkt dachten wir daran, die Speed 280 Motoren mit Getriebe in unseren Slowflyern zu ersetzen. Dass wir hier ein Laufwerk in den Fingern hatten, das bei entsprechendem Umbau und Bewicklung ziemlich ordentlich zur Sache gehen kann, dämmerte uns erst deutlich später. Wir begannen mit 0,3mm Kupferlackdraht und 20 Windungen im Stern. Das lief und ließ auf Anhieb die Speed280-Antriebe hinter sich. Dass unsere müden Slowflyerakkus in dieser Vor-Lipo-Phase einfach keine höheren Ströme zuließen, dämmerte uns da noch nicht. Wir hatten nun also extrem leise Motoren, die 10-Zoll Props bei maximal 3 Ampere drehten. Irgendwann hängte einer von uns mal einen richtigen dicken Akku dran. Huii, auf einmal waren ganz andere Leistungen entnehmbar. Allerdings verloren jetzt die Regler bei Vollgas die Synchronisierung, die Motoren kamen ausser Tritt und kreischten nur noch. Die Lösung bestand in dem Ersatz des Magnetringes durch hochwertige Neodym-Magnete. Jetzt ging Vollgas. Aber warum berichteten andere User im Forum von so viel besseren Leistungen? Aha, mehr Kupfer muß hinein! Die Drähte wurden dicker und wir lernten besser wickeln, bis unsere Motoren irgendwann den Slowflyern entwachsen waren. Dieter erinnerte sich an seinen ursprünglichen Lehrberuf und kaufte sich eine Drehbank. Ab da entstanden wirkliche Schmuckstücke. Wer sich Stand heute über das Potential und die Möglichkeiten solcher selbstgebauten Laufwerksmotoren informieren möchte, dem sei die folgende Seite ans Herz gelegt: Powercroco.de.

    Conrad- Evolution
    Ausgangszustand Zu wenig Kupfer Schon besser Guter Füllgrad
    Mit Original- Magnetring Mit Neodym-Magneten/ zu geringe Abdeckung Mit Neodym-Magneten/ bessere Abdeckung Mit Drehteilen




  • Der Doppelconrad

    Nachdem wir am Conrad gelernt hatten, dass da noch einiges mehr geht, war der nächste Schritt folgerichtigerweise das Stapeln von zwei Statoren, so daß ein Stator mit 10 Millimeter Tiefe entstand. Darauf aufbauend sind mehrere Wicklungsvarianten entstanden. Alle sind mit Drehteilen und ordentlichen Magneten versehen. Zwischenzeitlich war die Auslegung der Motoren auch einfacher geworden, weil es auf einmal an den verschiedensten Stellen im Internet kleine, aber feine Tools zum Download gab. Besonders erwähnen möchte ich so feine Erleichterungen wie den Motorrechner von Helmut Schenk und den Magnetpolrechner V1.2, von dem ich den Autor leider nicht mehr weiß. Eine Wicklungsvariante, die mir besonders viel Freude bereitet hat, war ein 8-Winder, der mit drei parallelen 0,5er Kupferlackdrähten bewickelt war. Dieser Motor erschloss den Bereich bis 300 Watt Eingangsleistung, womit sich durchaus schon mal was bewegen lässt, wie man an diesem Steigflug sieht. Das Gesamtgewicht des Fotoseglers "E-soft" inklusive Kamera betrug bei diesem Flug rund 1600 Gramm. Auch ein 14-Winder mit zwei parallelen 0,5er Kupferlackdrähten war in der Lage, den Fotohochdecker von der Luftbildseite gemütlich und sehr sparsam steigen zu lassen, wie Ihr hier in einem kurzen Video des leider letzten Flugs des Hochdeckers sehen könnt. Insgesamt betrachtet sind die Doppelconrads äusserst universelle Motoren mit Gewichten von um die 100 Gramm. Das Stapeln von drei Conradstatoren zu einem 15-Millimeter tiefen Stator scheint verlockend, leider steht aber zu befürchten,daß die kleinen Original-Kugellager mit 4 Millimeter Innenmaß nicht für eine ausreichende Lagerung der Glocke ausreichen. So what; erinnern wir uns, womit das Ganze anfing: Slowflyeranforderungen und EUR 2,20! :-)

    Die doppelten Conrads
    8-Winder 3x0,5er CuL 14-Winder auf dem Meßstand 8-Winder nachträglich an E-soft angebaut 14-Winder am Fotohochdecker Grössenvergleich 1Euro




  • CDROM- Umbauten

    In defekten CDRom- Laufwerken finden sich regelmäßig geeignete Statoren mit Durchmessern von 19 bis 24 Millimetern. Diese defekten Laufwerke gehen bei ebay für kleines Geld über den Tisch, oft sind aber auch Firmen froh, wenn sie ihren Elektronikschrott kostenlos entsorgt bekommen. Ich arbeite beispielsweise im Rechenzentrum eines großen Finanzdienstleisters und man sollte nicht meinen, wieviele PCs dort ständig entsorgt werden. Seit ich weiß, wo diese vor der Verschrottung zwischengelagert werden, schraube ich mir ab und an auch mal ein Laufwerk raus. Sporadisch hat man Glück und findet kugelgelagerte Motoren, ab und an auch welche mit feiner Blechung, also sehr dünnen Einzelblechen. Dies wirkt sich günstig auf den späteren Motor aus, da die Wirbelstromverluste bei feiner Blechung geringer ausfallen. Speziell in der E- Motoren- Sektion bei rcline.de werden diese Motoren unter den Phantasienamen Schnurz, Chipslette etc. ständig diskutiert. Daher will ich hier nicht näher darauf eingehen. Nur soviel sei gesagt: Bei Gewichten um die 20-30 Gramm entstehen hier äusserst leistungsfähige Motoren, die entsprechend leichten Flugzeugen zu enormen Leistungen verhelfen. Hierbei sind dann regelmäßig 2 oder 3 seriell verschaltete Lithium-Polymerzellen in der Größenordnung 350 bis 750 mAH mit an Bord. Der auf den nachfolgenden Bildern unter anderem gezeigte kleine Hortennurflügel Variante-90 fliegt mit solch einem Antrieb an 2 Lipo- Zellen flott und hocheffizient, ich habe einmal nach einem 6-minütigen Flug nur 53 mAH nachladen müssen. Der kleine Jet hingegen steigt an einem etwas grösseren CDRom- Umbau an 3 Lipo- Zellen aus der Hand senkrecht bis auf gute 70-80 Meter Höhe. Dabei werkeln die 350er Kokam- Zellen allerdings bereits im Kotzbetrieb. Da der Strom im normalen Flug aber wieder auf geringe Werte um die 2 Ampere zurück geht, ist das Ganze gerade noch so zulässig.

    Die CDRom- Umbauten
    CDRom-Umbau 24mm Stator Rückseite Bauteile Stator und Glocke
    Variante90 CDR Antrieb Variante90 CDR-Antrieb Depron Jet CDR-Antrieb Depron Jet CDR-Antrieb
    Variante90 Variante90 Depron Jet Depron Jet




  • Mikromotoren

    Dies sind Dieters neueste Werke, entstanden Ende 2005 und 2006, teilweise auf mein "Quengeln" :-) hin. Da ich im Winterhalbjahr dem Indoorflug fröne und die Modelle in den letzten Jahren einhergehend mit der Miniaturisierung der elektronischen Komponenten immer kleiner und leichter wurden, war hier Bedarf. Das Problem im Bereich bürstenloser Motoren unter 10 Gramm besteht in der Beschaffung geeigneter winziger Statoren. Eine Quelle ist der Ankauf defekter Minidiscplayer über ebay. Diese enthalten mit ein wenig Glück geeignetes Statorenmaterial. Insgesamt ist das aber ein unbefriedigender Weg. Glücklicherweise hatte Dieter im Zuge einer kleinen Kompensation auf der Inter-EX 2004 in Ostrach von unseren französischen Freunden eine kleine Menge geeigneter Mikrostatorenbleche erhalten. Daraus entstanden eine Reihe winziger Motoren mit Gewichten um die 5,5 Gramm. Nachdem Dieter mir zu Weihnachten 2005 einen solchen Motor, verpackt in einem Schmuckkästchen vom Juwelier, geschenkt hat, nenne ich diesen nur noch "das Juwel". Das Juwel ist Stand heute noch nicht in der Luft gewesen, weil ich noch auf die Inspiration zu einem besonderen Modell dafür warte. Das Juwel soll einen angemessenen Arbeitsplatz erhalten. Bis dahin dreht das Juwel sporadisch an einem YGE4- Regler von Heino Jung eine kleine GWS Latte mit 3 Zoll Durchmesser oder dient mir zur Kontemplation. :-)
    Dank der Bemühungen von Peter Maul aus dem rc-line Forum wurden Anfang 2006 in begrenztem Umfang kleine Statoren unter dem Namen "kisscatz" verfügbar. Dieter hatte das Glück, welche zu ergattern und so besitze ich nun seit kurzem einen zweiten Mikromotor mit einem Gewicht von 7,4 Gramm. Dieser ist in der Lage, an 2 seriell verschalteten Lipo-Zellen einen GWS Propeller mit 5x3 Zoll bei 2,4 Ampere 11900 mal pro Minute zu drehen, wobei für solch einen winzigen Triebling beachtlich viel Wind entsteht. Kisscatz sitzt auf den Bildern zu Testzwecken samt einer flexiblen Wellenverlängerung in einem kleinen Träger.


    Die Mikromotoren
    Das Juwel, 5,5 Gramm Das Juwel, Grössenvergleich 1Euro Das Juwel, von hinten
    kisscatz, 7,4 Gramm kisscatz Vorderansicht kisscatz von hinten



  • Es ist März 2007 und Dieter hat mich mit einem neuen Mikromotor überrascht. Dieser 3-Nuter mit 4 Polen ist vergleichsweise einfach im Aufbau und wiegt nur noch 3,6 Gramm. Trotzdem hat er genug Power, um an einer einzelnen Lipozelle und mit einer Luftschraube STO 2,7 x 2,6 Zoll bei 1 Ampere 12200 Umdrehungen anliegen zu lassen. Das reicht locker, um mit dem kleinen BUMP mit einem Abfluggewicht von 23,9 Gramm sehr agil durch die Halle zu fliegen.


    3,6 Gramm 3N-4P Bump2


  • 3D-Animation eines bürstenlosen Motorentwurfs, Jean Yves Martin
    (läuft unter WinXP, teilweise Probleme mit anderen Betriebsprogrammen berichtet)


    virtual motor


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