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Glockenanker

Die für den Antrieb des sNQ verwendeten Motoren, aus Silverlit TandemZ ausgebaute Bürstenmotoren, sind nach unseren aktuellen Erfahrungen nicht für den Dauereinsatz unter den gegebenen Bedingungen ausgelegt.

Wir betreiben die Motoren mit 44 mm durchmessenden Propellern, wie sie an Silverlit X-Wing Modellen zu finden sind, die Steigung ist nicht angegeben, die Motoren sollten also damit umgehen können. Ebenfalls werden die Motoren in Doppelrotor-Hubschraubern (TandemZ) eingesetzt, hier aber mit Getrieben an deutlich größeren Luftschrauben. Offenbar ist es aber etwas anderes, ein Tragflächenmodell mit zwei solcher Motoren und direkt angetriebenen Propellern zu befeuern als mit deren vier einen Quadrocopter in die Luft zu heben.

Auf jeden Fall sind beim Einsatz im sNQ schon mehrere Motoren den Heldentod gestorben, wobei nicht auszuschließen ist, dass der Ausfall durch zu harte Landungen verursacht wurde.

Das Derating stellt sich meist so dar, dass die Leistung des betreffenden Motors nachlässt, der sNQ dadurch schlechter zu fliegen ist und im Extremfall gar nicht mehr vom Boden abhebt. Gleichzeitig wird das vom Motor erzeugte Geräusch härter, unangenehmer, schnarrend.

Ich habe mir solche Motoren mal angeschaut und versucht, die Ursache für das veränderte Geräusch und die schlechten Laufeigenschaften zu finden.


Von außen fällt auf, dass die Achse eines solchen “lauten” Motors radiales Spiel hat, das bei einem leisen Motor nicht zu spüren ist.
Bei einem anderen Motor ist das “Lagerschild” am unteren Ende schräg in das Motorgehäuse eingedrückt.

Um den Aufbau eines solchen Motors näher kennen zu lernen, habe ich das Lagerschild abgezogen, was sich relativ leicht bewerkstelligen lässt, da es nur von vier winzigen Einkerbungen im Blech gehalten wird und aus recht weichem Kunststoff besteht.

Hier Ansichten der einzelnen Bestandteile eines solchen Motors:
Lagerschild

Man erkennt, dass der Begriff “Lagerschild” hier nicht zutreffend ist, die Abdeckung hält nur die Bürsten und verhindert bestenfalls noch, dass der Rotor nach unten aus dem Motor heraus fällt.

An den Kontakten selbst kann man leichte Abnutzungsspuren erkennen, auch ist der Kunststoff mit Abrieb der Bürsten oder des Kollektors übersät (die überall verteilten, schwarzen Pünktchen).

Auch der Kollektor weist Abnutzungsspuren auf:
Kollektor

Die rechts aus der Wicklung heraus schauende Achse zeigt einen dunklen Ring knapp rechts des Wicklungspaketes. Das ist die Stelle, wo die Achse im oberen Gleitlager läuft. Offenbar nicht verlustfrei.
Rotor - Anker - Glockenanker

Der Blick ins Innere des Gehäuses zeigt den Magnetkern mit dem unteren Lager:
Gehäuse und Magnetkern

Blick von oben auf das Gehäuse und das obere Lager:
Gehäuse außen

Man erkennt rechts eine Abplatzung der Verchromung, aber viel prekärer für die Laufeigenschaften dürften die beiden Risse im Lager auf 7 und 12 Uhr sein.

Der Anker von innen gezeigt:
Glockenanker innen

Der Rotor ist eisenlos, hat also keinerlei Rastmoment und ändert seine Drehzahl auf Grund der geringen Masse sehr schnell entsprechend dem gegebenen Motorstrom. Die silbernen Punkte in der weißen Kunststoffplatte sind die Kontakte des Kollektors. Gezeigt ist nicht die Betriebslage der Rotors, das Gehäuse dient hier nur der Halterung für die Aufnahme.

Hier ist der Rotor richtig herum eingesetzt, schaut aber noch oben heraus. In normaler Betriebslage verschwindet er komplett im Gehäuse:
Rotor mit Kollektor


Der hier gezeigte Motor hat einen Außendurchmesser von 6 mm bei einer Länge von 14 mm. Er wird vielfach in den bekannten Silverlit Spielzeug-Flugmodellen eingesetzt und vom chinesischen Hersteller in Tausenderstück-zahlen (Mindestabnahme 1000 Stk) für 0,10 .. 1,50 Dollar pro Stück an den Großhandel verkauft.

Ebenso häufig findet man eine etwas kürzere Ausgabe des Motors mit 12 mm Gehäuselänge, sowie in Heckrotorantrieben von kleinen Hubschraubern oder als Antriebsmotor mit Getriebe für den PalmZ Zimmerflieger auch Versionen mit nur 4 mm Durchmesser.

Alles kleine Wunderwerke der Feinmechanik :-)

Aber leider dennoch nicht geeignet, unseren sNQ zu beflügeln.
Deshalb haben wir für die nächste Generation des sNQ ein anderes Konzept ausgesucht: Brushless Motoren.


 

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