Drehstrommotoren

[Klebwax]

@klebwax: Kannst Du das noch etwas erläutern? Ich hatte bisher angenommen, dass ein synchroner Lauf ohne Rotorrückmeldung machbar wäre, ähnlich wie bei einem Schrittmotor oder einem Synchronmotor. Selbstverständlich innerhalb bestimmter Grenzen bezüglich der Drehmomentbelastung, einer Mindestanlauffrequenz usw. (wie das eben vom Schrittmotor auch bekannt ist).

Ja man kann das so machen, aber der Motor leistet dann nur das, was ein Schrittmotor leistet. Drehmoment und Drehzahl sind stark begrenzt und die Last darf sich nicht wesentlich ändern. Und geht die Synchronisation einmal verloren, muß man zurück auf Null. Im Gegensatz dazu, kann man sowohl einen asychronen Drehstrommotor oder auch einen DC Motor anhalten (so man es denn schaft, und solange er nicht abbrennt) und er läuft nach loslassen einfach an. Dabei muß nichts an der Ansteuerung gemacht werden. Fazit: man kann ihn im Stepperbetrieb laufen lassen, aber er wird nur einen Bruchteil der Leistung bringen, die mit einem Motor seiner Größe eigentlich erreicht werden sollten. Er ist dann nicht nur ein wenig schlechter sondern eher unbrauchbar.

Der Begriff BLDC ist letztendlich technisches Marketing Deutsch. Es gibt keinen Drehstrommotor, der mit DC läuft. Es muss immmer ein FrequenzUmrichter (FU) her. BLDC sagt nur, dass bei einem Motor der so heißt, diese Einheit dabei ist.
(Genau genommen läuft nicht mal ein Gleichstrommotor mit DC, durch den Kolektor findet eine Kommutation statt, welche die Stromrichtung der Spulen auf dem Anker an der richtigen Stelle umpolt)

Das so nicht ganz richtig. Der Begriff sagt genau aus, was er ist. Der wichtige und richtige Punkt ist: Bei einem DC-Motor wird durch den Kollektor der Strom in den Spulen an den richtigen Stellen umgepolt.

Wenn man nun den mechanischen Kommutator (Brush auf neudeutsch) durch einen elektronischen Kommutator ersetzt (Brush Less) hat man schon fast einen BLDC. Eigentlich müsste man dann Power über Schleifringe zu den Spulen und den elektronischen Schaltern auf den Rotor bringen. Da es dem Magnetfeld und den daraus resultierenden Kräften aber egal ist, kann man Rotor und Stator auch tauschen: die Magnete drehen und die Spulen stehen still. Damit muß kein Strom zum Rotor gebracht werden. Es ist aber immer noch ein DC Motor, mit einem Kommutator, der durch die Rotorposition gesteuert wird.

Um den Sensor einzusparen (sensorlos) wird versucht, aus der GegenEMK des Motors die Position zu bestimmen. Das geht aber prinizipiell nur, wenn er sich schon dreht. Als Krücke bietet sich an, den BLDC im Schrittmotorbetrieb hochzufahren und dann über die GegenEMK zu kommutieren. Dann ist er aber in einer ähnlichen Sitution wie ein Bezinmotor, keine Leistung bei niedriger Drehzahl. So etwas geht möglicherweise bei Luftschrauben, aber nie in einem Roboter oder einem Fahrrad.

Noch etwas zum Begriff FU: man kann jede Schaltung, die aus Gleichstrom (oder besser gleichgerichtetem Wechselstrom) Wechselstrom macht FU nennen, z.B. den Kommutator im DC-Motor oder auch einen NF-Verstärker. Zum Verständniss, wie etwas funktioniert, trägt das aber nichts bei. Von einem FU wird eigentlich gesprochen, wenn aus Wechselspannung eine Wechselspnnung mit einer anderen Frequenz gemacht wird.

MfG Klebwax

[ranke]

Danke an The Man und Klebwax für die sehr ausführlichen und verständlichen Erklärungen. Im Prinzip hatte ich es mir ungefähr so gedacht, allerdings habe ich noch nie einen BLDC praktisch ausprobiert, deshalb war mir das Verständnis in der Sache wichtig.