Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Brushless Motor als Generator


von Daniel N. (danile97)


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Hallo,

Ich würde gerne wissen, was man alles benötigt, um einen Brushless Motor 
als Generator zu verwenden. Ich möchte AA Akkus mit 2950mAh Kapazität 
und 1,2V laden können. In der Stückzahl 6-10. Was für Zubehör benötige 
ich, um dies tun zu können.
Welche Brushless Motoren eignen sich am besten für sowas

von Zwie B. (zwieblum)


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WÜrd' mal vorschlagen, du verrätst womit du den Motor antreiben willst.

von Andreas K. (derandi)


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Nachdem Brushless-Motoren nicht ohne Elektronik laufen wird der 
umgekehrte weg nicht ohne weiteres möglich sein...

von Hans (Gast)


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Andreas K. schrieb:
> Nachdem Brushless-Motoren nicht ohne Elektronik laufen wird der
> umgekehrte weg nicht ohne weiteres möglich sein...

Warum nicht? Die Spulen sausen an den Magneten vorbei. Sollte also 
gehen.

von Daniel N. (danile97)


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ich will den motor mit einem stirlingmotor von opitec betreiben. 
http://de.opitec.com/opitec-web/articleNumber/112778

von Icke ®. (49636b65)


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Andreas K. schrieb:
> Nachdem Brushless-Motoren nicht ohne Elektronik laufen wird der
> umgekehrte weg nicht ohne weiteres möglich sein...

Doch, schon. Die BL-Motoren aus dem RC-Bereich sind alle 
permanenterregt. Man muß die Wicklungen lediglich über einen 
Drehstrom-Brückengleichrichter führen und kann damit prinzipiell schon 
ohne weitere Bauteile einen Akku laden. Zur Einhaltung der 
Ladeschlußspannung und des max. zulässigen Stromes ist natürlich noch 
zusätzliche Beschaltung nötig (Suchwort "Laderegler").

von Daniel N. (danile97)


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ich habe gehört, dass es möglich ist. Zwar benötigt man einiges an 
Zubehör aber es ist gut möglich.

von Stephan H. (stiph5)


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Was ich weiß sind Brushless Motoren einfache Synchronmotoren. Also 
eigentlich für einen Drehstromgenerator!!! wie gemacht. Ich würde dir 
empfehlen, einen günstigen Bürstenmotor zu kaufen und damit eine 
Spannung zu erzeugen. Hier würde schon eine einfache Glättung 
ausreichen, um auf eine schöne Gleichspannung zu kommen. Natürlich 
müsstest du diese überwachen dass bei zu geringer Drehzahl der „ 
Generator“ nicht als Motor arbeite. Aber die Tüftelei überlass ich dir.
MFG Stephan

von Daniel N. (danile97)


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doch ich habe gehört, dass bei bürstenmotoren nach kurzer zeit bereits 
eine wartung gemacht werden muss und dass der wirkungsgrad lange nicht 
so hoch ist.

von Zwie B. (zwieblum)


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Das Ding hat keine Leistung. Am ehesten geht da noch ein alter 
Festplattenmotor - das ist ein BL mit herausgeführtem Sternpunkt, den 
kannst du gleich als Masse nehmen. Aber Das Ding hat keine Leistung.

Leistung kriegst du nur über Drehzahl aus dem BL raus. Wenn im 
Datenbaltt 1400kv steht, dann musst du da erst mal mit 1400 rpm 
andrehen, damit hinten 1V rauskommt :-)

von Daniel N. (danile97)


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das ist kein problem

von Icke ®. (49636b65)


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Zwie Blum schrieb:

> Leistung kriegst du nur über Drehzahl aus dem BL raus.

Kommt auf den Motor an. Für diesen Fall sind Motoren mit hoher 
Magnetpolanzahl und niedriger Nenndrehzahl am besten geeignet. Für einen 
Stirlingmotor sind die Drehzahlen dennoch schon recht sportlich.

von Zwie B. (zwieblum)


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Vor allem wenn man bedenkt dass der Stiling mit 1000rpm max. angegeben 
ist :-)

von Icke ®. (49636b65)


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Zwie Blum schrieb:
> Vor allem wenn man bedenkt dass der Stiling mit 1000rpm max. angegeben
> ist :-)

Und zwar LEERLAUF-Drehzahl. Zudem dürfte die Leistung recht bescheiden 
sein. Mit Glück reicht es, um einen AA-Akku zu laden. Teelichter gibts 
in Großpackung günstig bei Ikea...

von Daniel N. (danile97)


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von Karl H. (kbuchegg)


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Icke ®. schrieb:
> Zwie Blum schrieb:
>> Vor allem wenn man bedenkt dass der Stiling mit 1000rpm max. angegeben
>> ist :-)
>
> Und zwar LEERLAUF-Drehzahl. Zudem dürfte die Leistung recht bescheiden
> sein. Mit Glück reicht es,

Mit Glück schafft es der Stirling Motor, den Brushless Motor überhaupt 
einmal zu drehen. Um einen BL, der auch ein wenig Schmackes hat, mit der 
Hand zu drehen musst du schon ordentlich Kraft aufwenden um die Wicklung 
an den Magneten vorbeizubringen.

Nimm Solarzellen, das ist erfolgversprechender.

von Icke ®. (49636b65)


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Daniel Nagel schrieb:
> ja aber nun zum eigentlichen teil:
> was für zubehör benötige ich

Was du vor allem benötigst, ist ein bißchen Grundlagenwissen. Ohne jeden 
blassen Schimmer wird das nichts und du verschwendest dein Geld.

P.S. Von den Motoren ist keiner geeignet...

von Klaus (Gast)


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Daniel Nagel schrieb:
> ich habe gehört, dass es möglich ist. Zwar benötigt man einiges an
> Zubehör aber es ist gut möglich.

Nicht wirklich viel, 6 Dioden die ausreichend Strom können.

Icke ®. schrieb:
> Doch, schon. Die BL-Motoren aus dem RC-Bereich sind alle
> permanenterregt. Man muß die Wicklungen lediglich über einen
> Drehstrom-Brückengleichrichter führen und kann damit prinzipiell schon
> ohne weitere Bauteile einen Akku laden.

Bei einem solchen Motor und den auch genannten 1000 U/m tuns als Dioden 
1N4007, mehr Strom wird da nicht fließen. Und einfach abschalten, wenn 
die Ladeschlußspannung erreicht ist.

MfG Klaus

von Zwie B. (zwieblum)


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Wie weiter oben bereits geschrieben: nimm einen BL aus einer Festplatte, 
Sternpunkt=Masse. Als Dioden aber Schottkys, sonst kommt gar nichts 
raus. Laden kannst du damit eine Goldcap.

von Daniel N. (danile97)


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Die Übersetzung von Stirlingmotor zu BL wird 9 sein, d.h.
9* 500=4500U/min
9* 600=5400U/min

von Zwie B. (zwieblum)


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Der Sterling ist einfach zu schwach dafür. Aber egal, bau es, es ist 
lehrreich ;-)

von Klaus (Gast)


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Zwie Blum schrieb:
> Sternpunkt=Masse.

Das verstehe ich nicht ganz. 3 Phasen, 6 Dioden (3 Phasenbrücke) wozu 
dann noch den Sternpunkt?

MfG Klaus

von Kosmos (Gast)


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selbstverständlich gibt es Stirlingmotoren die das ohne weiteres 
schaffen! Allerdings können die dann nicht mit nem Teelicht betrieben 
werden.

von Zwie B. (zwieblum)


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@Klaus: hast recht, brauch' ma net.

von Karl H. (kbuchegg)


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Daniel Nagel schrieb:
> Die Übersetzung von Stirlingmotor zu BL wird 9 sein, d.h.
> 9* 500=4500U/min
> 9* 600=5400U/min

Der Teelichtmotor hat doch sowieso schon keine Kraft. Und dann willst du 
ihm diese wenige Kraft noch mal um den Faktor 9 runterteilen!

So einen Motor baut man um sich daran zu erfreuen, dass er sich dreht. 
Eventuell kann er noch ein kleines Karusell antreiben, wenn es 
reibungsarm gelagert ist und der Antrieb entsprechend untersetzt wird. 
Aber mehr ist mit dem Motor nicht drinnen. Wo soll denn die Energie für 
mehr herkommen? Doch nicht vom Teelicht!

von Karl H. (kbuchegg)


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Hier mal ein Beispiel

http://www.youtube.com/watch?v=4Evu1MbZlyo&feature=related

12V / 1W
D.h. 83mA Strom

Das kannst du getrost vergessen, wenn du nicht irgendwo 24 Stunden lang 
ungenützte Abwärme hast. Und das ist dann schon eine etwas andere 
Maschine als dein Modell.

von Martin2 (Gast)


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Andreas K. schrieb:
> Nachdem Brushless-Motoren nicht ohne Elektronik laufen wird der
> umgekehrte weg nicht ohne weiteres möglich sein...

Was sagte ein schlauer Mann mal "Wenn man keine Ahnung hatt einfach mal 
die F... halten".

von Daniel N. (danile97)


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Jetzt mal rein theoretisch:
Ich benötige 6 Dioden, um aus AC Wechselspannugn DC Gleichspannung zu 
machen und gleichzeitig die spannung zu regeln oder begrenzen dioden 
diese nur

von Zwie B. (zwieblum)


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Wie wär's wenn du das jetzt  mal im Physikbuch oder bei Wikipedia 
nachschlagen gehst?

von Messknecht (Gast)


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Hallo,

Du wirst keine Chance haben.
Dieser Stirlingmotor kämpft doch schon gegen sich selbst um überhaupt in 
Drehung zu bleiben.
Wenn Du ihn anpustest bleibt er stehen ;-(...

Da ist schon jeder Ansatz einer Berechnung (Physik/Thermodynamik) Unsinn 
weil klar ist das er dazu viel zu schwach ist.

Versuchs mal mit einem Perpetuum Mobile ;-)

von Kim (Gast)


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Martin2 schrieb:
> Andreas K. schrieb:
>> Nachdem Brushless-Motoren nicht ohne Elektronik laufen wird der
>> umgekehrte weg nicht ohne weiteres möglich sein...
>
> Was sagte ein schlauer Mann mal "Wenn man keine Ahnung hatt einfach mal
> die F... halten".

Wie setzt man den BLCD-Motor (ich denke der Motortyp ist gemeint) als 
Generator ein?

Bin kein Experte, aber so einfach wird es doch nicht sein?!
Schließlich ist doch einen Wechselrichter verbaut und es ist nicht 
gesagt, das dieser Rückspeisen kann, oder? Oder soll der Motor zerlegt 
werden und direkt an den Wicklungen abgegriffen werden?

Soll er den auch noch motorisch einsetzbar bleiben?

von Martin2 (Gast)


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Kim schrieb:
> Soll er den auch noch motorisch einsetzbar bleiben?

Hast du davon was in diesem Thread gelesen? Ich nicht, also nein. 
Deswegen kein BL-Controller sonder nur 6 normale Dioden.

von Karl H. (kbuchegg)


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Kim schrieb:


> Bin kein Experte, aber so einfach wird es doch nicht sein?!
> Schließlich ist doch einen Wechselrichter verbaut und es ist nicht
> gesagt, das dieser Rückspeisen kann, oder? Oder soll der Motor zerlegt
> werden und direkt an den Wicklungen abgegriffen werden?

Ähm.
Bei einem Brushless Motor BIST du direkt an den Wicklungen. Das ist ja 
der ganze Witz an der Sache. Wenn er als Motor betrieben wird, hat die 
Elektronik die Aufgabe, die jeweils richtigen Wicklungen zum richtigen 
Zeitpunkt so zu bestromen, dass die Wiklung vom nächstgelegenen 
Permanentmagneten angezogen wird und so die Drehung aufrecht erhält.

Im umgekehrten Fall ist es ganz einfach: Spule geht durch ein Magnetfeld 
durch. Und dieser Vorgang induziert einen Stromfluss.

Mit Brusless Motoren im Modellbau ist immer der reine Motor OHNE 
Elektronik gemeint.

von Horst (Gast)


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Erklärt ihm doch einfach wie erst machen soll.
Hab ihr alles beim ersten Mal perfekt gemacht oder auch probiert obs 
geht oder nicht.
Es reicht doch ein Hinweis, dass es mit dieser Konstellation nicht 
funktioniert, weil ...

Er wird wohl selber entscheiden können ob er diesen Versuch um 50€ nun 
macht oder nicht.

gruß

von Icke ®. (49636b65)


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Horst schrieb:
> Erklärt ihm doch einfach wie erst machen soll.

Haben wir bereits. Wenn er zu faul oder zu dumm ist, nach 
"Brückengleichrichter" zu googlen, dann ist es jedoch die Mühe nicht 
wert.

von Karl H. (kbuchegg)


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Horst schrieb:

> Es reicht doch ein Hinweis, dass es mit dieser Konstellation nicht
> funktioniert, weil ...

... er, wie alle (auch ich), lernen muss, dass Physik nicht überlistet 
werden kann. Es reicht nicht, wenn das eine Motor ist und das andere ein 
Generator.

Da gibt es ein paar Dinge zu beachten.

Zum einen muss der Motor das Drehmoment erzeugen können, welches der 
Generator benötigt um eine bestimmte Menge elektrischer Leistung zu 
erzeugen. Logisch: wenn er das nicht kann, dann dreht sich auch nichts. 
Jeder der schon mal versucht hat eine PKW-Lichtmaschine mit der Hand zu 
drehen, weiß wovon ich spreche.

Eng damit verknüpft ist die Fragestellung der Wirkungsgrade. Der 
Generator hat normalerweise eine bestimmte Drehzahl, bei der er den 
besten Wirkungsgrad erzielt. Daher ist tunlichst diese Generatordrehzahl 
anzustreben. Auf der anderen Seite hat aber auch jeder Motor eine 
Drehzahl, bei der er den besten Wirkungsgrad erzielt. Daher ist auch 
beim Motor eine bestimmte Drehzahl anzustreben. Die Anpassung dieser 
unterschiedlichen Drahzahlen erfolgt mit einem Getriebe (welches 
seinerseits wieder einen Wirkungsgrad mit ins System einbringt). Durch 
das Getriebe verändert sich aber auch das Drehmoment, mit dem auf den 
Generator eingewirkt wird. Das gilt es also einzurechnen.

Und über allem steht als uneingeschränkter Herrscher der erste Hauptsatz 
der Thermodynamik.
Betrachtet man die komplette Kette
Teelicht - Motor - Getriebe - Generator - Akku
dann kann man eine Energieabschätzung machen. Wieviel Energie wird vorne 
in die Kette eingespeist und wieviel Energie kommt hinten beim Akku an.

Ein Teelicht hat, je nach dem auf welcher Website man googelt, so um die 
30Watt (was ich als erstaunlich hoch empfunden habe). Jetzt sind da aber 
in der Kette die Wirkungsgrade drinnen. Der Stirlingmotor hat als 
Neidertemperaturmotor laut Wikipedia so um die 10% Wirkungsgrad. Bei 
dieser einfachen Maschine würde ich sogar von noch weniger ausgehen. 
Aber seis drum: Aus den 30Watt Heizleistung bleiben nach dem Motor 3W 
übrig. Getriebe schätze ich mal so um die 80%, macht 2.4W. Den Motor als 
Generator zu verwenden, das ist jetzt schwierig abzuschätzen, aus dem 
Bauch heraus würde ich mal nicht über 60% Wirkungsgrad annehmen. Aus den 
2.4W kommen also beim Akku grade mal ca 1.4W an.
Das ist gar nicht mal so wenig - wenn, ja wenn die angenommenen 
Wirkungsgrade halten. Wenn wir davon ausgehen, dass da auch noch eine 
Ladeschaltung mit rein muss, reduziert sich das nälmich schon wieder. 
Und ich habe überall mit meiner Ansicht nach recht hohen Wirkungsgraden 
gerechnet.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:

> Wo soll denn die Energie für
> mehr herkommen? Doch nicht vom Teelicht!

Aus solch einem Teelicht kommen durchaus mehrere Watt Leistung raus.
Sonst wären sie für den ursprünglichen Zweck (Tee warm halten) wohl
auch nicht geeignet. Leider dürfte der Wirkungsgrad des Sterling-
motors ziemmlich schlecht sein.
Gruss
Harald

von Klaus D. (kolisson)


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Er könnte ja so etwas ausprobieren:

Conrad Solarmotor 0,3 - 6 V Motor-Wellen-Länge 10.8 mm Wellen-Ø 2 mm 
Nenndrehzahl 250 U/min
Best.-Nr.: 198080 - 62

Wenn er Glück hat dreht es sich.

k.

von Herbert (Gast)


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von Daniel N. (danile97)


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so aber jetzt trotzdem mal so:

Nehmen wir mal an, ich hätte einen viel höheren Wirkungsgrad des 
Generators: Sprich Windenergie, ein besserer Stirling, oder sonst was. 
Was für Zubehör benötige ich dann:

6 Dioden zur Spannungsbegrenzung→ Gleichspannung→ +wird -
1 Spannungsregler (Spannung wählbar)

und dann der BL natürlich

von Paul K. (paul_k)


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PC-Lüfter haben bekanntlich brushless Motore eingebaut. Ich hab mal vor 
einiger Zeit mit so einem Lüfter gespielt.
Also folgendes: ich habe ein Multimeter an die Anschlüsse vom Motor 
geklemmt. Und dann mit aller Kraft in den Lüfter gepustet. Durch den 
Luftzug wurde das Lüfterrad und somit der Motor in Drehung versetzt. Der 
Spannungsmesser hat dann irgendwas angezeigt (kann mich nicht mehr 
erinnern, ist schon so lange her). Es war aber eine ziemlich kleine 
Spannung. Aber das wichtigste ist: es war Gleichspannung!
So, und dann habe ich das Multimeter in den Strommessbereich 
umgeschalten, was aus Sicht des Motors einen Kurzschluss bewirkt. Und 
dann ließ er sich durch Pusten gar nicht mehr in Drehung versetzen, weil 
der Kurzschluss zu stark bremsend wirkt (wie bei der Straßenbahn).

von Schuhplattler Sepp, Oberammergau (Gast)


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Du hast einen Brushless-Motor als Gleichstromgenerator ohne 
Gleichrichter betrieben?
Dann ist es dir erstmals in der Geschichte der Elektrotechnik gelungen, 
einer Spule Gleichspannung zu entnehmen!
Ich werde dich für den Physik-Nobelpreis empfehlen.

von Daniel N. (danile97)


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ein gleichrichter besteht aus mehreren dioden → macht aus wechselstrom 
gleichstrom, doch inwiefern unterscheidet er sich zu einer einzelnen 
diode

von Schuhplattler Sepp, Oberammergau (Gast)


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Daniel Nagel schrieb:
> doch inwiefern unterscheidet er sich zu einer einzelnen
> diode

ein gleichrichter besteht aus mehreren dioden

von gaast (Gast)


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Daniel Nagel schrieb:
> 6 Dioden zur Spannungsbegrenzung→ Gleichspannung→ +wird -

Du hast also immern noch nicht das gegoogled, was man dir aufgetragen 
hat. Und nein, eine Diode begrenzt nichts, höchstens durch ihr eigenes 
Ableben.

Daniel Nagel schrieb:
> ein gleichrichter besteht aus mehreren dioden → macht aus wechselstrom
> gleichstrom, doch inwiefern unterscheidet er sich zu einer einzelnen
> diode

Und schon wieder ein wunderbarer Fall für Google.

Schuhplattler Sepp, Oberammergau schrieb:
> ein gleichrichter besteht aus mehreren dioden

Nein.

von Klaus D. (kolisson)


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Daniel Nagel schrieb:
> Nehmen wir mal an, ich hätte einen viel höheren Wirkungsgrad des
> Generators: Sprich Windenergie, ein besserer Stirling, oder sonst was.
> Was für Zubehör benötige ich dann:
>
> 6 Dioden zur Spannungsbegrenzung→ Gleichspannung→ +wird -
> 1 Spannungsregler (Spannung wählbar)

Bau dir einen B6 Gleichrichter aus Schottkydioden.
Den verkabelst du dann je nach Möglichkeiten als Stern oder 
Dreickschaltung
mit dem Motor.

siehe: www.prof-gossner.eu/pdf/07-Drehstromgleichrichter.pdf

Einen Spannungsregler wirst du eher nicht benötigen sondern eher
einen Shuntregler bzw. Power Zener Schaltung (Crowbar).

Gruss k.

von Alex W. (a20q90)


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von Schuhplattler Sepp, Oberammergau (Gast)


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gaast schrieb:
> Schuhplattler Sepp, Oberammergau schrieb:
>> ein gleichrichter besteht aus mehreren dioden
>
> Nein.

Manchmal schon, aber nicht immer.

von dave (Gast)


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Ich finde den Sterling niedlich.
Einen eisenlosen Generator zu basteln und den Ladestrom so zu regeln, 
dass das Ding nicht stehenbleibt ist bestimmt eine nette Aufgabe für den 
einen oder anderen der kommenden grauen Herbstsonntage.

Ich wette um ein Mandelhörnchen, dass man die Ladezeiten eines 'RCA 
Airnergy' damit um ein paar Größenordnungen schlagen kann. ;-)

von Keine Ahnung (Gast)


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Wenn Mann den Sterling nicht immer von Hand andrehen müsste. Er läuft 
nämlich nicht immer von alleine los.

von Klaus (Gast)


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Schuhplattler Sepp, Oberammergau schrieb:
> Du hast einen Brushless-Motor als Gleichstromgenerator ohne
> Gleichrichter betrieben?
> Dann ist es dir erstmals in der Geschichte der Elektrotechnik gelungen,
> einer Spule Gleichspannung zu entnehmen!
> Ich werde dich für den Physik-Nobelpreis empfehlen.

Die Erklärung ist einfach. Die Ansteuerelektronik ist in einem PC-Lüfter 
eingebaut. Nun schau dir mal eine Brückenschaltung aus FETs an und 
betrachte, weil die Brücke nicht angesteuert wird, nur die Bodydioden. 
Schon hast du einen prima Gleichrichter. Nix mit Nobelpreis

MfG Klaus

von Udo S. (urschmitt)


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Was Karl Heinz noch vergessen hat in seiner Wirkungsgradbetrachtung. Man 
hat bei 1,2V Ladespannung noch den Gleichrichter davon, das sind selbst 
bei Schottky noch (verbessert mich wenns jetzt nicht stimmt) mindestens 
0,7V - 0,8V bei einer Brücke oder Drehstrombrücke.
Das heisst er muss 2V einspeisen um 1,2 rauszubekommen also nochmal eine 
Stufe mit nur 60% Wirkungsgrad.
Und der TO wird (entschuldigung) keinen gesteuerten Gleichrichter 
hinkriegen wenn er schon nicht weiß was ein Brückengleichrichter ist.

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