Was ist ein Brushless-Motor?
Wenn man nach den besten ferngesteuerten Autos sucht, begegnet man immer wieder dem Begriff des so genannten Brushless-Motors. Doch was ist ein Brushless-Motor und was zeichnet den Brushless-Motor aus? Wo liegen die Vorteile und Nachteile eines Brushless-Motors gegenüber anderen Motorarten? Wir klären auf.
Was ist ein Brushless-Motor?
Ein Brushless-Motor, kurz auch BL-Motor genannt, ist ein Elektromotor ohne Bürsten bzw. ohne Kohlebürsten bzw. Schleifkontakte. In der englischen Sprache wird der Brushless-Motor auch als Brushless DC Motor (abgekürzt BLDC-Motor oder EC-Motor für electronically commutated Motor) bezeichnet. Typische Einsatzgebiete eines solchen Motors findet man im Bereich der PC-Technik, der Unterhaltungselektronik oder des Modellbaus. Lüfter von PCs sowie Festplattenlaufwerke arbeiten meist mit Hilfe eines Brushless-Motors. Im Modellbau findet man Brushless-Motoren nicht nur bei ferngesteuerten RC-Cars, sondern auch bei Drohnen und Quadrocoptern oder Modellflugzeugen. Darüber hinaus konnte sich der Brushless-Motor auch in der Industrie oder im Automobilbau durchsetzen. Stellmotoren und Servomotoren sowie Antriebssysteme diverser Fertigungsmaschinen (z.B. Drehmaschinen) setzen ebenfalls auf die modernen Brushless-Motoren.
Vorteile und Nachteile von Brushless-Motoren
Brushless-Motor des Drohnen-Weltmarktführers DJI Innovations.
Wir klären ein wenig die Frage „Was ist ein Brushless-Motor“: Es gibt viele Gründe, warum Brushless-Motoren in den verschiedenen Einsatz- und Anwendungsbereichen zunehmend genutzt werden. Ein Brushless-Motor setzt sich aus einem Rotor und einem Stator zusammen, wobei der Rotor ein auf einer Welle installiertes Magnetsystem ist bzw. mit Permanentmagneten bestückt ist. Der feststehende Stator umfasst die Spulen und setzt sich wiederum aus einem Rückschlussring und mehreren Wicklungen aus Kupferdraht zusammen. Eine wichtige Eigenschaft des Brushless-Motors ist, dass zwischen dem beweglichen Rotor und dem feststehenden Stator kein elektrischer Kontakt besteht. Hier unterscheidet sich der Brushless-Motor von eben jenen Elektromotor, bei dem zwischen Rotor und Stator eine elektrische Verbindung mittels Schleifringen besteht (daher der klassische Bürstenmotor). Der klassische Bürstenmotor unterliegt im Vergleich zum Brushless-Motor einem gewissen Verschleiß, weil ein mechanischer Abrieb vorliegt. Der Brushless-Motor ähnelt daher prinzipiell einer Drehstrom-Synchronmaschine mit elektrischer Drehfelderzeugung, die durch Permanentmagnete erregt wird.
Brushless-Motor des Drohnen-Weltmarktführers DJI Innovations.
In der Regel ist der Rückschlussring aus drei Kupferdrahtwicklungen gefertigt. Werden nun die Wicklungen in einer vorhergesehenen Reihenfolge vom Regler unter Strom gesetzt, entsteht ein rotierendes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld versetzt den Rotor in eine Drehung. Dies erklärt auch den Begriff des Drehstrommotors. Vorteil eines Brushless-Motors ist, dass bei gleicher Nennleistung weniger Reibung entsteht und der Motor nicht allzu heiß wird. So kann auch mehr Kraft umgesetzt werden – der Wirkungsgrad eines Brushless-Motors ist besser. Darüber hinaus läuft der bürstenlose Motor extrem leise und ist elektronisch regelbar. Ein vergleichsweise geringer Stromverbrauch bei einer geringen Verlustleistung sprechen ebenfalls für den Brushless-Motor. Weiterhin weist der typische Brushless-Motor kaum mechanische Verschleißteile auf, was ihn wiederum sehr langlebig und haltbar macht. Ein Nachteil eines bürstenlosen Motors ist, dass der Motor bei ausbleibender elektrischer Spannung gezielt abgebremst und gestoppt werden muss. Außerdem ist der Brushless-Motor in der Fertigung und Hersteller vergleichsweise teuer.
