ELEKTRO MOTOREN

  Bürstenlose Gleichstrommotoren...
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Bürstenlose Gleichstrommotoren (engl. Brushless DC Motor) basieren entgegen ihrer Namensgebung nicht auf dem Prinzip der Gleichstrommaschine, sondern sind wie eine Drehstrom-Syncronmaschine aufgebaut. Durch Brushless-Regler wird ein Regelverhalten erzielt, welchem dem einer Gleichstrommaschine entspricht. Für die Regelung wird ein Frequenzumrichter mit Blockkummutierung eingesetzt. Der Zwischenkreis wird mit einer variablen Gleichspannung gespeist, wodurch die Drehzahl des E-Motors gesteuert wird.

Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in mechanische Drehbewegung, dabei kommt es zu Verlusten welche unterschiedlichster Natur sein können.
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Im RC-Modellbau werden Elektroantriebe nicht nur Leistungsfähiger, sondern auch immer beliebter. Gute Brushlessmotoren sind einfach in der Handhabung und erfordern wenig Wartungsaufwand.
Elektromotoren werden in ferngesteuerten Modellen dafür verwendet, um elektrische Energie in Drehbewegung zu wandeln und dabei spielt auch immer der Wirkungsgrad eine Rolle.

Der Wirkungsgrad

Jeder Motor - egal ob Verbrennungs- oder Elektromotor hat einen bestimmten Wirkungsgrad. Der Idealfall wäre ein Wirkungsgrad von 100%, da in diesem Falle keinerlei Verluste bei der Wandlung auftreten würden. Verluste bei Elektromotoren können unterschiedliche Ursachen haben, wie zum Beispiel:
  • Eisen- und Kupferverluste
  • mechanische Verluste an Kugellagern
  • Luftwiderstand von rotierenden Magneten am Rotor.
Der Energieerhaltungssatz besagt, dass Energie welche in einem geschlossenem System herrscht, weder vernichtet noch erzeugt werden kann.
Verluste bei Elektromotoren sind nichts anderes als Energie, welche nicht in Drehbewegung,jedoch aufgrund des Energieerhaltungssatzes, in Wärme gewandelt wird. Dies bedeutet, dass ein guter Motor der für den jeweiligen Einsatzzweck ausgelegt ist, nicht heiß wird und am besten funktioniert! Ein heißer Motor wandelt zu viel Energie in Hitze, anstatt in Vortrieb um. Nicht immer muss es sich um den Betrieb außerhalb der Spezifikationen handeln, also z.B. falsche Untersetzung. Es kann sich auch schlichtweg um einen billigen Motor handeln dessen Wirkungsgrad im Vergleich zu einem ähnlich aufgebauten Motor wesentlich schlechter ist.

Die magischen 100%

Es gibt keinen Motor, dessen Wirkungsgrad die 100% erreicht, weshalb der Wirkungsgrad ein wichtiges Kriterium sein sollte, bei der Auswahl eines Motors. Ein Motor mit einem 1900kV und einem Wirkungsgrad von 90% wandelt nur 10% in zwangsläufig entstehende Verluste, wo hingegen ein billiger Motor dessen Aufbau vermeintlich gleich ist mit einem Wirkungsgrad von 85% schon ganze 15% in Wärme wandelt. Selbstverständlich muss der komplette Antrieb auf das entsprechende Modell (Offroad Buggy, Offroad Truggy, Rallygame, usw.) abgestimmt sein, damit im Idealfall die Verluste klein bleiben und die entstehende Motorwärme bestmöglich abgeführt wird.

Hohe Motortemperatur ist gleichbedeutend mit schlechtem Wirkungsgrad

Wer die Temperatur seines Motors nicht beobachtet, riskiert einen Defekt, der sich wiederum negativ auf den Wirkungsgrad auswirkt. Hohe Motortemperaturen führen dazu, dass das Kupfer der Wicklung schlechter leitet und die Magnete des Rotors an Leistung verlieren. Ein Verlust an Magnetismus bedeutet immer weniger Drehmoment, wodurch eine vielleicht ehemals optimale Untersetzung plötzlich zu einer falschen Untersetzung wird. Ein Anstieg der Motortemperatur in unzulässige Höhen führt zu dauerhaften Schäden an den verbauten Materialien.

Die optimale Temperatur eines Elektromotors

Grundsätzlich gilt, je kühler desto besser. Ein Elektromotor wie er im Modellbau eingesetzt wird läuft im kühlen Temperaturbereich, solange er sich in einem Fenster von 30° bis 50° über Umgebungstemperatur. Eine gute Luftzufuhr ist für den verbauten Motor extrem wichtig, weshalb wir den Einsatz eines Lüfters bei 1:8 Elektromodellen empfehlen. Die eingesetzten Lüfter haben weniger den Effekt, dass sie den Motor direkt kühlen, als vielmehr, dass sie die Luft unter der Karosserie in Bewegung setzen und damit eine Kühlung erst ermöglichen. Ein Elektromotor sollte also nach dem Betrieb, hier in Deutschland, Österreich und der Schweiz, ungefähr 65° - 80° Grad Celsius aufweisen. Die Temperatur eines Motors sollte idealerweise direkt an der Wicklung gemessen werden, was aufgrund der Bauart jedoch nicht möglich ist.

Maximale Temperaturen

Die maximalen Temperaturen sollten immer aus der Anleitung entnommen werden. Moderne Magnete können bis zu 180°C erreichen, ohne dabei Schaden zu nehmen, wobei diese Temperatur um ein x-faches höher liegt, wie verwendete Klebstoffe oder Kugellager vertragen.

Gute E-Motoren für RC-Cars 1/8

Wir empfehlen grundsätzlich nur Motoren, die wir auch selbst im Einsatz haben!
Hacker E-Motoren -> SKALAR8 V2
Team Orion -> VST 690
Team TEKIN -> T8 Gen2
Hobbywing --> 42xx SD G2 

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