BIG MAXXimum: Bürstenlose Motoren

Im Modellsport besteht der Anspruch mit begrenzter Energie hohe Leistungen bei möglichst geringem Antriebsgewicht zu erhalten. Vor diesem Hintergrund wurden die bürstenlose Motoren von der Firma Plettenberg konstruiert.

Gerade im Flugmodellsport wurden die Motoren von Plettenberg mit großem Erfolg eingesetzt. 2004 konnten die ersten drei Plätze bei der Weltmeisterschaft in der Hochgeschwindigkeitsklasse F5B erflogen werden. In diesem Bereich werden die Motoren mit Leistungen von ca. 2,5 kW und Drehzahlen von 70.000 1/min betrieben bei einem Motorgewicht von 275g. Die Erfahrungen aus diesen Anwendungen werden in die Serienproduktion umgesetzt.  Es werden extrem drehmomentstarke Motoren mit geringem Gewicht sowohl als Direktantriebe als auch als Getriebeantriebe mit Planetengetrieben ebenso angeboten wie Außenläufer.

Bei den Innenläufern, deren Aufbau Bild 2 zeigt, besteht der Stator aus hochwertigen Blechmaterialien, die in Schnitt und Material speziell auf das extrem hohe Leistungsniveau ausgerichtet sind und das Leistungsgewicht deutlich verringern. Die Schnitte wurden speziell entwickelt und werden ausschließlich für diese Anwendung auf eigenen Werkzeugen produziert. Durch diese neuen Blechschnitte  wird die Eisenmenge und somit das Gewicht im Stator erheblich reduziert und es wird die Möglichkeit geschaffen, Vielpolmotoren von 4 bis zu 10 Polen zu bauen, wodurch höhere Drehmomente bis 200 Ncm erreicht werden. Die Statoren werden in Handarbeit gewickelt, um einen höchstmöglichen Füllfaktor und eine präzise Lage der einzelnen Wicklungen zu gewährleisten.

Die Rotoren sind in der gewichtssparenden Rohrbauweise konstruiert, wodurch die Motoren gegenüber der Vollmagnettechnik an  Dynamik gewinnen. Es werden hochwertigste Neodymmagneten verarbeitet. Um einen schwingungsfreien, ruhigen Lauf zu erzielen, wird jeder Rotor mit Unterstützung einer computergesteuerten Präzisionsauswuchtmaschine unter 0,3 g/mm gewuchtet. Mit kevlararmierten Rotoren sind die Motoren in der Lage bis max. 70.000 1/min zu drehen.

Es ist möglich, an die Motoren Getrieben anzuflanschen, die  mit nadelgelagerten bzw. kugelgelagerten Planetenrädern ausgestattet sind, wodurch die Reibung stark reduziert und die Standfestigkeit deutlich erhöht wird. Die Getriebe haben einen Wirkungsgrad von ca. 97% und wurden ebenso wie die Motoren unter härtesten Bedingungen im Wettbewerbseinsatz erfolgreich eingesetzt.

Neben den Innenläufern werden Außenläufer gefertigt.  Auch bei den Außenläufern kommen hochwertige 12 bis 24nutige eigene Blechschnitte zum Einsatz, die extreme Drehmomente ermöglichen. Die Wicklungen werden ebenfalls in Handarbeit angefertigt und auch hier werden Neodymmagneten verarbeitet.  Jedes Gehäuse wird computergesteuert gewuchtet, um einen optimalen Rundlauf zu garantieren. Zur Stabilität sind die Motoren mit zwei Kugellagern und einem zusätzlichen Dünnringkugellager gelagert. So wird der Luftspalt zwischen Gehäuse und Rotor minimiert, wodurch hohe Wirkungsgrade und hohe Drehmomente möglich werden. Selbst bei hohen Leistungen wird eine Verwindung des Gehäuses vermieden.

Durch die hohe Kompetenz aus 25 jähriger Erfahrung im Motorenbau und eine große Fertigungstiefe im eigenen Haus, ist es möglich, auch Sonderanfertigungen für spezielle Anwendungen zu produzieren. Dies wird am Beispiel des BIG MAXXimum deutlich. Hier wurde für den speziellen Bereich der RC- Monster-Trucks (Bild 1) aus den oben vorgestellten Grundmaterialien ein Motor entwickelt, der mit seiner Rippenstruktur im Gehäuse bei geschlossener Bauweise eine optimale Kühlung bietet (Bild 3). Ein aufgesetztes Kühlgebläse verstärkt die Kühlung zusätzlich um die geforderten hohen Leistungen im Offroad-Betrieb umzusetzen. Der Motor  wird mit 16…18 Volt betrieben und dreht ca. 35.000 1/min bei einer max. Leistung von 1,2 kW und wiegt ca. 295g mit Gebläse.  Der max. Wirkungsgrad liegt bei 91%.

Es ist möglich sowohl für Einzelanfertigungen als auch für Kleinserien Standardmotoren anzupassen, oder ganz neue Motoren zu konstruieren, um den speziellen Anforderungen der Kunden gerecht zu werden. So kommt z.B. in der Flugdrohne Luna X2000 der Firma EMT (Bild 4) ein Motor von Plettenberg zum Einsatz, er wird als Starter und Generator des Antriebsmotors eingesetzt.

 Wesentliche Daten des HP 220 BIG MAXXimum

Gewicht ca.: 355 g mit Gebläse
Wellendurchmesser: 5 mm
Zellenzahl: 16 – 18 Zellen
max. Wirkungsgrad: 91 %
Leerlaufdrehzahl/Volt: 2200  1/min
Leistung: 1800 Watt

HP 220 BIG MAXXimum

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Plettenberg Kennziffer 400