Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik BLDC vs Induction motor


von Stefan (Gast)


Lesenswert?

Hallo Zusammen,

Laut
https://electronics.stackexchange.com/questions/58236/why-does-a-tesla-car-use-an-ac-motor-instead-of-a-dc-one

Ist das Ansteuerprinzip beim 3-phasen Induktionsmotor  und BLDC beinahe 
gleich.
Effizienz ebenso.
Preis ist aufgrund der nicht benoetigten Magneten beim Induktionsmotor 
sehr viel guenstiger.

Unter diesen Voraussetzungen, wieso gibt es keine kleinen 
Induktionsmotoren zu kaufen (vor allem welche mit niedrigeren 
Spannungen)
Was ist eure Meinung?

Gruesse

: Verschoben durch Moderator
von Stefan (Gast)


Lesenswert?


von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Stefan schrieb:

> Unter diesen Voraussetzungen, wieso gibt es keine kleinen
> Induktionsmotoren zu kaufen (vor allem welche mit niedrigeren
> Spannungen)
> Was ist eure Meinung?

Vermutlich weil es da ein Skalierungsproblem gibt und die 
Leistungsfähigkeit des kleinen Asynchronmotors im Vergleich zum Vetter 
mit Hochleistungsmagneten deutlicher abfällt.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Stefan schrieb:
> Was mir auffaelt:
> Induktionsmotor: 750W 100Euro 8800gramm
>
> 
https://www.amazon.de/Pro-Lift-Werkzeuge-Drehstrommotor-Elektromotor-Industriemotor-Drehstrom/dp/B07L9C6WHQ/ref=mp_s_a_1_6?keywords=pro-lift+drehstrommotor&qid=1566492004&s=gateway&sr=8-6
>
> BLDC: 5000W 1kg 70Euro
>
> 
https://www.amazon.de/Alomejor-Brushless-Elektromotor-Elektrisches-Skateboard/dp/B07QBZR5X3/ref=mp_s_a_1_43?keywords=bldc+motor&qid=1566492459&s=gateway&sr=8-43
>
> Das heisst: 10 fache Leistung bei 10% des Gewichts und halbem Preis

Und du glaubst das? Äpfel und Birnen und so.

Der 1. Motor bringt seine Nennleistung DAUERHAFT über Jahre. Der 2. 
bestenfalls ein paar Minuten. Der 1. ist preiswerte, robuste 
Standardtechnologie, der 2. HighTec

von Egon D. (Gast)


Lesenswert?

Stefan schrieb:

> Laut
> [...]
>
> Ist das Ansteuerprinzip beim 3-phasen Induktionsmotor

Auf deutsch: Drehstrom-Asynchronmotor


> und BLDC

Auf deutsch: Elektronisch kommutierter Synchronmotor


> beinahe gleich.

Richtig. Beide basieren auf einem Drehfeld.


> Effizienz ebenso.
> Preis ist aufgrund der nicht benoetigten Magneten
> beim Induktionsmotor sehr viel guenstiger.

Vermutlich.


> Unter diesen Voraussetzungen, wieso gibt es keine
> kleinen Induktionsmotoren zu kaufen

Gibt es doch. Drehstrom-Asynchronmotoren gibt es
baureihenmäßig ungefähr ab 100W oder so.


> (vor allem welche mit niedrigeren Spannungen)

Wo läge der Vorteil?
DSAM sind klassisch auf stationären Einsatz optimiert,
und da ist das 230V/400V-Netz ein weit verbreiteter
Standard. Einen Umrichter will man heute in der Regel
sowieso haben, der liefert dann den Sanftanlauf und
die passende U/f-Kennlinie gleich mit.

von Egon D. (Gast)


Lesenswert?

Stefan schrieb:

> Was mir auffaelt:
> Induktionsmotor: 750W 100Euro 8800gramm
> [...]
>
> BLDC: 5000W 1kg 70Euro
> [...]
>
> Das heisst: 10 fache Leistung bei 10% des Gewichts
> und halbem Preis

Unsinniger Vergleich.
Du vergleichst ja auch keinen 12-Zylinder-Sternmotor
für Kunstflug mit einem Notstromdiesel.


Im übrigen: DSAM waren (wegen des notwendigen Drehstromes)
lange Zeit auf stationäre Anwendungen beschränkt; der
Masseneinsatz von drehzahlvariablen DSAM-Antrieben beruht
auf den kleinen, leichten und billigen Umrichtern, und die
sind, verglichen mit der Geschichte des Maschinenbaus, ein
RELATIV junges Phänomen.
Daher sind die DSAM-Baureihenmotoren auch für stationären
Einsatz optimiert -- und nicht als Fahrmotoren.

Meiner Erinnerung nach werden diverse Straßenbahnen mit
Drehstromasynchronmotoren angetrieben (natürlich über
Umrichter im Wagen); die Motoren sind aber speziell für
diese Anwendung konstruiert.

von A-Freak (Gast)


Lesenswert?

Egon D. (egon_d)  schrieb
>> und BLDC
>Auf deutsch: Elektronisch kommutierter Synchronmotor

Ich sage Nein:

Enin BLDC ist ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor. Es gibt 
kein fremdes Drehfeld also auch nichts zu dem er synchron laufen könnte.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Aber Statorfeld und Rotor laufen synchron, deshalb Synchronmotor.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Stefan schrieb:
> wieso gibt es keine kleinen Induktionsmotoren zu kaufen
Weil bisher keiner sowas kauft?

A-Freak schrieb:
> Enin BLDC ist ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor. Es gibt
> kein fremdes Drehfeld also auch nichts zu dem er synchron laufen könnte.
Er läuft snychron zu den statisch am Stator montierten Magneten. Bei 
einem Asynchronmotor gibt es kein solches statisches Magnetfeld. 
vereinfacht: er braucht einen Schlupf, einen Nachlauf, um ein Magnetfeld 
im Rotor zu erzeugen.

Stefan schrieb:
> Das heisst: 10 fache Leistung bei 10% des Gewichts und halbem Preis
Ja, ich kenne auch Videos, da können Leute innerhalb einer viertel 
Minute ein Maß Bier austrinken. Ich brauche mindestens eine Stunde 
dafür. Allerdings halten die Anderen mit ihrer Leistung nicht auf Dauer 
durch...  ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Unterschied ist die Drehzahl. 400Hz Induktionsmotoren gibt es, die sind 
auch viel kleiner, aber die Flugzulassung macht die teuer.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> Unterschied ist die Drehzahl. 400Hz Induktionsmotoren gibt es, die
> sind
> auch viel kleiner, aber die Flugzulassung macht die teuer.

Die gibts auch ohne letzteres.

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

> Unterschied ist die Drehzahl. 400Hz Induktionsmotoren gibt es,
> die sind auch viel kleiner, aber die Flugzulassung macht die teuer.

Flugzulassung am Boden ???

400 Hz Motoren sind wohl eher deswegen kaum verbreitet, weil EVU-Netze
i.d.R. 50 Hz haben!

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Der Grund warum es für diese hohen Drehzahlen als kleine Motoren hoher 
Leistung nur BLDC gibt liegt daran, dass diese sich auch für genaue 
Postionierungen eignen, wie Schritt-Motoren. Der Schlupf von ASM stört 
zu sehr und erfordert einen zusätzlichen Aufwand für die 
Positionsbestimmung. Die Entwicklung der Produkte verlief daher in die 
bekannte Richtung.

von Stefan (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Zusammen,

Ich war gerade auf der Suche nach konkreten Beispielen von 
Effizienzwerten verschiedener BLDC.

Diese Seite hat eine grosse Menge an Motoren vermessen:
https://database.rcbenchmark.com/motors

Im Schnitt haben die vermessenen Motoren einen Wirkungsgrad von 60 bis 
80 % (zumeist eher in Richtung 65%).
Ich habe heute auch 3 verschiedene Motorpaare vermessen und messe 
interessanterweise das gleiche - (zwischen 60 und 65% bei allen 3 
Versionen), insofern glaube ich den Messwerten dieser Webseite.

In diversen Foren werden BLDC's immer mit >90% angepriesen. Hatte einer 
von euch wirklich jemals über 90% bei einem BLDC messen können?

LG

von Stefan (Gast)


Lesenswert?

PS: Natürlich sind die Messwerte ueber 100% Blödsinn, jedoch ist vor 
allem bei höheren Drehzahlen eine Tendenz erkennbar.

von Ähnlichkeiten/Unterschiede (Gast)


Lesenswert?

Stefan schrieb:
> PS: Natürlich sind die Messwerte ueber 100% Blödsinn,

Da steht keine Effizienz (eta) in %. (100%-eta=P_Verlust)

Sondern diese Grafik (deren Fundort Du durchaus hättest
näher darlegen können) zeigt die sog. "Motor Efficiency",
die wird in Newton/Watt angegeben.

Diese Dinger werden (nicht zuletzt wegen der meist auch
ganz anderen Anwendung) auch ganz anders spezifiziert.

Auffindbar u.a. auf anderen Unterseiten dieser Website:

https://rcbenchmark.gitlab.io/docs/en/dynamometer/theory/how-to-measure-brushless-motor-and-propeller-efficiency.html

Und eine Tabelle mit so einigen Spalten findet sich bei
jeder Beschreibung einzelner Motoren dort, z.B. hier:

https://database.rcbenchmark.com/tests/xq9/hglrc-hf1407-3600kv-gemfan-windancer-3028-3s

> vor allem bei höheren Drehzahlen eine Tendenz erkennbar.

Welche Tendenz genau meinst Du (oder meintest zu meinen)?

Stefan schrieb:
> wieso gibt es keine kleinen Induktionsmotoren zu kaufen
> (vor allem welche mit niedrigeren Spannungen)?

Diese Frage ist also nunmehr geklärt, oder wie?

Was entwickelt wurde, wurde gekauft und verbaut. Es wurde
mow die Eignung oder Nichteignung festgestellt. Auch wurde
selbiges Produkt (Motor) verbessert bzw. optimiert (manche
Ergebnisse dessen nicht aus Sicht aller "besser" - daher
wurde es wiederum verbaut, oder nicht... und der Prozeß
stattdessen mit anderem Produkt

Entwicklung, Spezialisierung, Marktgegebenheiten, Umstände.

Resultat: Heutiger Stand.

Dieter schrieb:
> Entwicklung der Produkte verlief in die bekannte Richtung.

Die Prinzipien sind sich eben ähnlich, aber nicht gleich.
Diese Entwicklung ist allein aus philosophischer Sicht ein
Zufallsprodukt - vielmehr lief es so, wie es mußte.

von Stephan (Gast)


Lesenswert?

Stefan schrieb:
> In diversen Foren werden BLDC's immer mit >90% angepriesen. Hatte einer
> von euch wirklich jemals über 90% bei einem BLDC messen können?

Nie selber gemessen, ich würde aber eher von 80-85% im "sweet spot" 
ausgehen.
60-80% können da schon passen.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Stefan schrieb:
> In diversen Foren werden BLDC's immer mit >90% angepriesen. Hatte einer
> von euch wirklich jemals über 90% bei einem BLDC messen können?

Sogar deutlich mehr, aber das war kein Spielzeugmotor, Nennleistung 
750kW.

von Egon D. (Gast)


Lesenswert?

hinz schrieb:

> Stefan schrieb:
>> In diversen Foren werden BLDC's immer mit >90%
>> angepriesen. Hatte einer von euch wirklich jemals
>> über 90% bei einem BLDC messen können?
>
> Sogar deutlich mehr, aber das war kein Spielzeugmotor,
> Nennleistung 750kW.

Zählt hier wahrscheinlich nicht, da das Ding vermutlich
als PMSM verkauft wurde und nicht als BLDC.

SCNR

von Dr. Sommer (Gast)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> A-Freak schrieb:
>> Enin BLDC ist ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor. Es gibt
>> kein fremdes Drehfeld also auch nichts zu dem er synchron laufen könnte.
> Er läuft snychron zu den statisch am Stator montierten Magneten.

d.h. er dreht sich gar nicht?

der Unterschied zwischen einem BLDC und einem Synchronmotor ist die 
Ansteuerung. Beim Synchronmotor wird die Frequenz von außen vorgegeben. 
Beim BLDC wird die Kommutierung durch die Position des Rotors gesteuert, 
wie bei einem Gleichstrommotor mit Bürsten.
Das Betriebsverhalten eines BLDC entspricht daher dem eines 
permanenterregten Gleichstrommotors.
Bei modernen Regelkonzepten verschwimmen die Grenzen allerdings.

von Peter R. (Gast)


Lesenswert?

Für ein gegebenes Drehmoment ist ein Magnetfeld im Läufer und im Stator 
erforderlich von dazugehöriger Stärke.

Da ist der ASM durch die Anordnung von Anker und Feld eigentlich optimal 
gestaltet.
Beim BLDC ergibt sich ein leichter Vorteil, da ein Teil des Feldes per 
Dauermagnet ereugt werden kann. Wahrscheinlich wird dieser Vorsprung 
aber durch die recht offene Bauweise des Motors wieder verloren.

Wesentlich für die größere Leistung ist aber die Drehzahl. Ein 50Hz ASM 
bringt bei gleichem Drehmoment (gleicher Magnetfeldstärke) nur 1/8 der 
Leistung eines 400-Hz ASM.

Der BLDC wird mit wesentlich höherer Frequenz als 50Hz betrieben.

Es ist  ähnlich wie bei Schaltnetzteilen. Für einen 100-W-Trafo braucht 
man da bei 50Hz ein Kilotrumm, für die kHz-Schaltfrequenz sind schon 
wenige -zig Gramm für den 100-W-Trafo nötig.
 Auch da gilt: je höher die Arbeitsfrequenz im Trafo desto höher die 
übertragbare Leistung.

von Dominik (Gast)


Lesenswert?

Egon D. schrieb:
> Zählt hier wahrscheinlich nicht, da das Ding vermutlich
> als PMSM verkauft wurde und nicht als BLDC.

Eine PMSM und ein BLDC sind aber auch das gleiche. Wie das Ding 
kommutiert wird (ob elektronisch oder nicht), hat mit dem Motor nichts 
zu tun.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Dominik schrieb:
> Egon D. schrieb:
>> Zählt hier wahrscheinlich nicht, da das Ding vermutlich
>> als PMSM verkauft wurde und nicht als BLDC.
>
> Eine PMSM und ein BLDC sind aber auch das gleiche. Wie das Ding
> kommutiert wird (ob elektronisch oder nicht), hat mit dem Motor nichts
> zu tun.

Du hast das wichtigste weggelassen:


Egon D. schrieb:
> SCNR

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Stefan schrieb:
> Ist das Ansteuerprinzip beim 3-phasen Induktionsmotor  und BLDC beinahe
> gleich.

Nein.

> Effizienz ebenso.

Nein.

> Preis ist aufgrund der nicht benoetigten Magneten beim Induktionsmotor
> sehr viel guenstiger.

Nein.

> Unter diesen Voraussetzungen, wieso gibt es keine kleinen
> Induktionsmotoren zu kaufen (vor allem welche mit niedrigeren
> Spannungen)
> Was ist eure Meinung

Du hast weder den Drehstrom-Asynchronmotor noch den BLDC verstanden.

Stefan schrieb:
> Das heisst: 10 fache Leistung bei 10% des Gewichts und halbem Preis

P.M.P.O. Leistung eines Kinderspielzeugmotors mit langlebigem 
ungelogenen Industriemotor verglichen.

Dominik schrieb:
> Eine PMSM und ein BLDC sind aber auch das gleiche. Wie das Ding
> kommutiert wird (ob elektronisch oder nicht), hat mit dem Motor nichts
> zu tun.

Beide werden elektronisch kommutiert.  Der eine bevorzugt mit Sinus 
(Popokurve), der andere Rechteck (Trapez).

Stefan schrieb:
> Hatte einer von euch wirklich jemals über 90% bei einem BLDC messen
> können

Je grösser die Motoren, je besser die Effizienz. Da steht 
Kinderspielzeug natürlich schlecht da.

von Ähnlichkeiten/Unterschiede (Gast)


Lesenswert?


Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.