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Mini-LRK und 
LRK 228-10

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Dieser Motor arbeitet, im Gegensatz zum mini-LRK, nach den echten LRK Prinzip. Da der Name mini-LRK schon vergeben ist, wird der 228er auch öfters midi-LRK genannt.

Dieser mini-LRK ist von Effektmodell und wurde von Patrik gebaut und auf Hochglanz poliert. Der gleiche Bausatz wird auch von Schwaab & Causemann vertrieben. Dort ist auch eine detaillierte Anleitung online verfügbar

 

Die unterschiedlichen Bleche. Links der mini-LRK mit 19mm, rechts die vom 228er mit natürlich 22,8mm Durchmesser. Die Bleche und Magneten sind bei BATT-MANN erhältlich

Links der Bausatzmotor vom Daniel und rechts mein selbst gebautes "Brüderchen" mit 7 Löchern. Diese 228-10er Motoren wiegen mit Anschlusskabeln zwischen 50g und 55g,

Das ist der 228-10 Bausatzmotor, der von einigen Leuten aus Braunschweig entwickelt wurde. Genauere Infos und Aufbauhinweise gibt es auf der Homepage vom Daniel Rinninsland

 

Der Selbstbaumotor

Ich habe den Motor erstmals mit 22 Windungen 0,5mm Draht im Stern selber gebaut. Die Leistung ist mit 8 Zellen schon nicht schlecht. In meinem Free, der mittlerweile 380g wog, reichte es aber nur knapp zum Hovern. Mit 10 VIVA-Zellen reichte die Leistung dann, ein richtiger Leistungsüberschuss fehlte aber noch. Im RCLine Forum wurde schon viel mit dem mini-LRK und midi-LRK mit heißeren Dreieck Wicklungen experimentiert. Aus Leistungs-Frust habe ich den Motor zu Testzwecken mal auf Dreieck verschaltet. Die Messwerte (siehe unten) haben mich gleich überzeugt, so dass ich mir einen leistungsfähigen Akku (8 Zellen Sanyo 500AR)  zulegte, um es im Free auszuprobieren.

Mein Bausatzmotor

Ich habe mir den Bausatzmotor noch zusätzlich gekauft, da die Messwerte von diesem Motor, der mittlerweile von vielen Leuten nach gebaut wurde, mit meinem Motor nicht unbedingt identisch sein müssen. Einzige Änderung gegenüber dem Bausatzmotor ist, dass ich die Achse ca. 10 mm aus der Glocke herausstehen lassen habe, um einen selbst erstellten Propsaver darauf zu verschrauben. 

 

 

Mini-LRK Wickeln

Am besten bekommt man den mini-LRK bewickelt, wenn man in der Mitte anfängt. Das ist bei den LRK Motoren schon länger üblich. Die Anleitung ist also gut auf den LRK 228 übertragbar, auch wenn es dabei nicht zu den Problemen wie beim mini-LRK kommt, dass sich die Wicklungen den Wickelraum teilen müssen. Eine Fertige Wicklung würde sonst den Wickelraum des nächsten Zahn stark einengen, so dass eine saubere und vollständige Befüllung kaum mehr möglich ist.

Damit fängt alles an. Die Bleche haben vom Ausstanzen auf der einen Seite einen Grad. Die Bleche sollten alle in der gleichen Richtung auf einander liegen
Wenn der Stapel mit einer Schaube verbunden wird, kann er mit zwei Stäben (z.B. Schaft von zwei passenden Bohrern) exakt rechtwinklig ausgereichtet werden. Mit sehr dünnflüssigem und vor allem nicht zu alten Sekundenkleber werden alle Kanten beträufelt und mit einem Schraubenzieher gleichmäßig verteilt. Überschüssiger Sekundenkleber sollte mit einem Stofflappen entfernt werden. Wenn die Schraube entfernt wird, muss der Stator in der Bohrung auch noch verklebt werden. Das ist vor allem beim 228 midi-LRK wichtig, denn dort muss ein Lagersitz eingebohrt werden. Dazu muss der Stator mit 3 Schrauben mit Unterlegscheiben auf ein Brett geschraubt werden und in einer Ständerbohrmaschine auf eine Tiefe von 2,5mm auf 7mm aufgebohrt werden. Beim festschrauben darf der Stator natürlich nicht verbogen oder beschädigt werden. Einfacher ist es natürlich, wenn man eine Drehbank und einen kleinen Drehmeißel hat.

Mit einem Diamant Kegelfrästen sollten die Kanten gut abgerundet werden. Wenn Epoxy Scheiben zur Isolation der Stirnflächen eingesetzt werden ist das nicht ganz so wichtig. Bei der Zewa Isoliermethode ist es aber eine wichtige Voraussetzung.

Für den 228er midi-LRK eignet sich die folgende Isolationsmethode nicht. Die Isolierung ist an den sehr kleinen Hammerköpfen sehr empfindlich gegen Beschädigung und außerdem wird der sehr kleine Wickelraum stark verkleinert. Man bekommt also nur schwer die gewünschte Windungszahl mit dem nötigen Drahtdurchmesser in den Wickelraum. Für den 228er eignen sich für hochwertigen, doppelt isolierten Kupferlackdraht die gefrästen Epoxy Scheiben am besten. Für dünnere, empfindlichere Drähte einer Mehrdrahtwicklung eignet sich eine vollflächige Isolation der Wickelräume mit Goldfix (Capton-) Klebeband, wie es von Höllein vertrieben wird. 

Beim mini-LRK bringe ich die Isolierung folgendermaßen auf: Auf einen weichen Untergrund wie alten, dünnen Velours Teppich oder Moosgummi vom alten Mauspad lege ich ein Stück dicke PVC Folie. Darauf kommt ein Stück 25g oder 50g Glasgewebe, darauf 1-2 Lagen Zewa oder Toilettenpapier. Darauf träufele ich einige Tropfen Sekundenkleber, lege den Stator darauf und stelle mich mit dem Fuß darauf. Dadurch legt sich die Isolierung schon etwas in die Zwischenräume


Einfacher geht es mit den CNC gerfästen Epoxy Scheiben

Überstehende Isolierung schneide ich mit einer Schere ab. als nächstes entferne ich mit dem Cutter die Isolierung zwischen den Zähnen und schneide in die Mitte ein Kreutz, wie auf dem Foto zu sehen ist. Die Einschnitte dürfen nicht ganz bis an den Stator gehen, sondern nur bis einen Millimeter davor, damit auch an den Einschnitten der Draht gut geschützt ist. 

Wenn die Welle eingeklebt wird, muss die Bohrung im Stator erst ein mal mit einem Bohrer von Sekundenkleber Resten gereinigt werden. Dann wird die Welle an der Klebestelle gut angeraut. Am besten werden auch noch ein paar Stellen mit einer Dremel Trennscheibe eingeritzt. Dann wird die Welle mit UHU Endfest eingesetzt. Überschüssiger Kleber muss entfernt werden und die Welle mit Spiritus gereinigt werden. Nun bei ca. 100 Grad im Ofen tempern. Höher sollte die Temperatur nicht sein, da das der Sekundenkleber nicht übersteht.

Ich schneide mir drei gleichlange Drähte ab (je 3m bei 36 Windungen) und knicke sie in der Mitte leicht und schneide die Enden auf die gleiche Länge. Dann wickle ich nach dem Wickelschema auf dem Foto weiter unten mit allen Drähten die erste Lage. Der Draht muss in der Mitte lang genug sein, sonst gibt es Probleme, wenn der Statorträger bzw. die Welle eingeklebt wird. Zwischen durch sollte der Draht immer wieder an den Stator angedrückt werden. Bei der ersten Lage kann man noch gut und zuverlässig mitzählen oder am Ende noch mal nachzählen. Die Drähte sollten nun bis auf 5mm genau gleich lang sein und werden nun auf gleiche Länge abgeschnitten. Nun sollte mit einem Multimeter auf Statorschluss geprüft werden. Dabei sollte auch mal getestet werden, ob der Stator vom ersten bis zum letzten Blech leitend ist, sonst wird man einen Kurzschluss vielleicht nicht messen können.


 

Nun wird die nächste Lage aufgebracht. Je nach dem, wie eng es im Wickelraum zu geht, wird Reih um immer nur eine oder zwei Windungen aufgebracht. Um auf die gewünschte Windungszahl zu kommen, sollte mit einer Strichliste mitgezählt werden. 

Fertig sollte es dann so aussehen. Geübte Wickelspezies benötigen dafür nur ca. 20 Minuten, ungeübte haben für einen einwandfreien Stator schon bis zu 5 Stunden gebraucht. Ich halte 1-1,5 Stunden für realistisch.

Das mini-LRK Wickelschema


Bei Dreieck ist das linke, bei Stern das 
rechte Wickelschema zu bevorzugen!

Hier ist die Dreieck Schaltung gut zu erkennen. Auf dem Foto sind 1,5 Windungen drauf. Sonst kommen bei mir die Drähte immer auf der gleichen Seite heraus, wo ich auch angefangen habe.

Für kleine Funflyer und viele Slowfly Modelle hat sich eine Windung mit 33-36 Windungen 0,425mm - 0,45mm bewährt. Die Windungsangaben gelten immer für einen Zahn. Beim 36 Winder also 72 Windungen pro Strang. Siehe hierzu auch meine Free Seite. Damit hat man mit einer APC Slow 9x4,7 bei 8 leichten NiMH oder NiCd Zellen genug Leistung für kraftvollen Kunstflug. Mit 10 leichten Zellen kann schon gut gehovert werden. Für etwas windiges Wetter ist mit dem Motor mit einer 8x6 noch gute Flugleistung möglich. Wenn man ein sehr Leichtes Modell hat und mit weniger Leistung klar kommt, können es auch mehr Windungen sein. Weniger als 33 Windungen macht aber mit kleinen Slowfly Akkus kaum Sinn, denn der Strom steigt sehr stark an. Wenn mit den oben genannten Windungszahlen in einem Modell mit 350-380g keine auseichende Leistung erreicht wird, liegt es meistens an den Akkus. Das wichtigste dabei ist, dass die Zellen vor dem fliegen im warmen Zustand (35-40 Grad) genutzt werden. Wenn dann die Leistung ungenügend ist, sind die Zellen nicht geeignet oder dass Akkupack ist defekt.

Für mehr Leistung mit kräftigen Akkus, wie Sanyo 500AR oder Hecell 1100, bieten sich 20 bis 25 Windungen im Dreieck an. Wenn die Anschlüsse lang genug bleiben, kann der Motor später zwischen Dreieck und Stern umgelötet werden, um ihn mal in kleinen Modellen mit Slowfly Akkus und mal mit mehr Leistung mit kräftigen Akkus zu benutzen.

Das LRK Wickelschema

Die beiden Schemen sind identisch, auch wenn es auf den ersten Blick anders aussieht. Bei der Sternschaltung ist zu beachten, dass es nicht wie bei dem mini-LRK oder den CD-Rom Motoren verschaltet werden darf. Der Motor läuft zwar, hat aber nicht genügend Leistung und läuft vielleicht auch schlecht an.

 

Mehrdrahtwicklung

Statt mit einem dicken Draht wickle ich sehr gerne mit mehreren dünnen Drähten. Z.B. habe ich meinen ersten 228er mit 22 Windungen 0,5mm gewickelt. Einen weiteren Motor habe ich später mit 20 Windungen 5x0,3mm Draht gewickelt. Das entspricht einem 0,67mm Einzeldraht, was im Drahtquerschnitt 0,20mm² gegen 0,35mm² einen riesigen Unterschied ausmacht. Bei hohen Strömen kann man durch die Verringerung des Innenwiederstand eine Zelle von seinem Akkupack sparen, die beim schlechteren Motor nur noch Verlustleistung erzeugt. Allerdings bekommt man auch mit einem Draht erheblich mehr als 0,5mm Draht drauf, so das der Unterschied normalerweise nicht so groß ist. Die Tendenz sollte aber klar geworden sein.

Beim Wickeln mit so vielen Drähten ist darauf zu achten, dass sie immer parallel und ohne Kreuzungen geführt werden. Es wird nicht der Draht um den Stator gewickelt, sondern es wird der Stator immer nur eine halbe Umdrehung gedreht und der Draht zwischen die Zähne gelegt. Der Draht schmiegt sich zwar besser an, sollte aber auch immer wieder etwas angedrückt werden. Dünnerer Draht ist allerdings auch etwas empfindlicher als dicker, doppelt isolierter Draht. Daher sollte man an den Hammerköpfen noch besser aufpassen. Bei der Einzelzahnbewicklung der LRK Wicklung ist auch die Gefahr groß, den Draht bei den letzten Windungen an dem leerbleibenden Zahn zu beschädigen. Daher ist die Mehrdrahtwicklung auch prädestiniert für die Verteilte Wicklung, bei der der Zahn nur mit der halben Windungszahl bewickelt wird und die zweite Hälfte im umgekehrten Wickelsinn auf den nächsten Zahn gewickelt wird. 

228-10 Messwerte

Die untenstehenden Messungen wurden mit APC Slow Propellern durchgeführt. Die Propeller werden dabei größtenteils über ihrere Sprzifikation betrieben.

Die Schubwerte sind berechnet nach dem Berechnungsprogramm www.standschub.de vom Malte
Der Wirkungsgrad ist berechnet nach den Propellermessungen von Peter Rother

Weitere Messwerte und Aufbauhinweise gibt es auf der Homepage vom Daniel Rinninsland

 

 

Luftschraube 10x4,7 8x3,8 9x4,7 10x4,7
Motor 228-10 228-10 228-10 228-10
Wicklung 22x0,5 22x0,5 22x0,5 22x0,5
Schaltung Stern Dreieck Dreieck Dreieck
n Drehzahl 4700 9000 8500 6200
U Spannung 8,2 9 9 8
I Strom 5,8 13 15 19
Wellenleistung 32 70 80 76
Eingangsleistung 48 117 135 152
Wirkungsgrad 67 60 59 50
Standschub 330 490 700 570
Standschub g/W 6,9 4,2 5,2 3,8
Bemerkung        

 

Luftschraube 9x4,7 9x4,7 9x4,7 9x4,7 9x4,7 8x3,8
Motor 228-10 228-10 228-10 228-10 228-10 228-10
Wicklung 22x0,5 22x0,5 22x0,5 22x0,5 16x0,3x6 16x0,3x6
Schaltung Dreieck Dreieck Dreieck Dreieck Dreieck Dreieck
n Drehzahl 8100 8100 8650 8750 8370 9580
U Spannung 8,2 8,2 9 9 6,2 6,8
I Strom 13,8 13,9 15,8 16 21,8 21,8
Wellenleistung 70 70 85 88 77 87
Eingangsleistung 113,16 113,98 142,2 144 135,16 148,24
Wirkungsgrad 62 61 60 61 57 59
Standschub 640 640 730 745 681 560
Standschub g/W 5,7 5,6 5,1 5,2 5,0 3,8
Bemerkung Meine Glocke Bausatz Meine Glocke Bausatz Bausatz
Verteilte Wicklung
Bausatz
Verteilte Wicklung

 

Luftschraube 9x4,7 9x4,7 10x4,7 10x4,7 11x4,7
Motor 228-10 228-10 228-10 228-10 228-11
Wicklung 19x0,4x2D 19x0,4x2D 21x0,5 20,5x2x0,4 24,5x0,45
Schaltung Dreieck Dreieck Stern Stern Stern
n Drehzahl 9200 7800 5100 5600 4350
U Spannung 9 7 10 9,5 10
I Strom 20 15,4 7,1 8,4 5,1
Wellenleistung 104 63 41 55 34
Eingangsleistung 180 108 71 80 51
Wirkungsgrad 58 58 58 69 67
Standschub 820 590 385 465 410
Standschub g/W 4,6 5,5 5,4 5,8 8,0
Bemerkung Baus. Friwi Baus. Friwi Somodi Sir Tobi Sir Tobi

 

Luftschraube 9x4,7 9x4,7 10x4,7 9x4,7 9x4,7 9x4,7
Motor 228-10 228-10 228-10 228-7 228-7 228-7
Wicklung 22x0,315x4SV 22x0,315x4SV 22x0,315x4SV 20x0,315x4 20x0,315x4 20x0,315x4
Schaltung Stern Vert. Stern Vert. Stern Vert. Stern Vert. Stern Vert. Stern Vert.
n Drehzahl 7460 6260 5310 5440 5790 6200
U Spannung 10 8 8 5,5 6 6,6
I Strom 8,2 5,9 9,2 6,4 7,1 8,1
Wellenleistung 55 35 46 25 29 34
Eingangsleistung 82 47 74 35 42 53
Wirkungsgrad 67 74 63 73 68 64
Standschub 540 380 420 290 326 373
Standschub g/W 6,6 8,1 5,7 8,2 7,7 7
Bemerkung Bausatz
Verteilte Wicklung
Bausatz
Verteilte Wicklung
Bausatz
Verteilte Wicklung
Bausatz gekürzt
Verteilte Wicklung
Bausatz gekürzt
Verteilte Wicklung
Bausatz gekürzt
Verteilte Wicklung

 

FAQ  -  Die häufigsten Fragen zu bürstenlosen Motoren

Wie wird der Motor am Regler angeschlossen?
Die drei Anschlüsse des Motor können in beliebiger Reihenfolge an die drei Anschlüsse des Regler angeschlossen werden.

Wie ändere ich die Drehrichtung?
Wenn er falsch herum dreht, werden zwei beliebige Kabel getauscht.

Haben bürstenlose Motoren eine bevorzugte Drehrichtung?
Bürstenlose Motoren haben keine bevorzugte Drehrichtung, wie die meisten Bürsten Motoren.

Wie schließe ich den Sternpunk an meinen Regler an?
Ist ein Motor im Stern verschaltet, wird der Sternpunkt, also die Verbindung aller drei Spulen, nicht an den Regler angeschlossen. Er wird also nur isoliert.

Kann ich mit einem Selbstbau Motor den BL-Controller beschädigen?
Ja, bei den selbstgebauten Motoren schleichen sich schnell Fehler ein, die den BL-Controller zerstören können. Fehlerursachen wären, ein Kurzschluss zwischen Stator und Wicklung sowie auch zwischen den Wicklungen, falsches Wickelschema, Magnete falsch eingeklebt oder auch einfach ein mechanisch fehlerhaft aufgebauter Motor. 

Wie kann ich meinen BL-Controller schützen?
Einen neu gebauten Motor sollte man auf keinen Fall an einem großen, vollgeladenen Akku testen. Am besten testet man an einem kleinen Netzteil mit einstellbarer Strombegrenzung. Da so was nicht jeder hat, ist die nächst beste Methode, den Strom durch eine Vorwiderstand zu begrenzen. Am einfachsten geht das mit einer KFZ Glühbirne. Kleine Motoren laufen im Leerlauf auch, wenn eine 21 Watt Blinkerbirne in die Versorgungsspannung geschaltet wird. 

Warum quietscht und pfeift mein Motor nur?
Diese Geräusche sollte man als Warnsignal des BL-Controller sehen. Es stimmt irgend etwas nicht. Man sollte nach der Ursache suchen und nicht immer wieder versuchen, ob er nicht vielleicht doch funktioniert. Wenn er einmal nicht anläuft, läuft er auch 10 mal später nicht an!!! Und genau diese Versuche zerstören den Controller. Ein korrekt gebauter Motor läuft mit den zzt. verwendeten Controllern sofort an. Ausnahme stellen CD-Rom Motoren und andere ähnliche umgebaute Motoren dar, die nicht mit allen Controllern klar kommen. Infos gibt es dazu z.B. im RC-Line Elektromotoren Forum

Schleift meine Glocke an der Wicklung?
Wenn zwischen Glocke und Wicklung sehr wenig Platz ist, wie z.B. bei CD-Rom und Conrad Motor, kann man schlecht feststellen, ob die Glocke schleift und dabei die Wicklung beschädigt. Wenn man die Wicklung mit einem Edding schwarz anmalt und dann die Glocke vorsichtig dreht, sieht man schell, ob die Farbe verkratzt. Das sollte so lange wiederholt werden, bis man beim drehen sehr stark gedrückt hat um festzustellen, ob es beim kleinen crash noch ohne Berührung bleibt. Meistens kann man die Wicklung auch vorsichtig etwas platt drücken, damit es passt.

Warum löst sich meine Welle immer wieder?
Um eine einzukleben, wie z.B. die Welle des mini-LRK oder eine Welle in einer Glocke, sollte die Welle mit einer Drämelscheibe angeraut und mit zwei oder drei Längskerben versehen werden. Das Loch muss frei von Sekundenkleber sein und eine Borgung in einem Aluteil sollte mit einem kleinen Fräsen an einigen Stellen angeraut und eingefräst werden. Das Kleben erfolgt nach gutem entfetten mit UHU Endfest 300. Wichtig ist das Tempern. Bei einer Glocke mit eingeklebten Magneten sollten 70-80 Grad nicht überschritten werden, sonst geht es aber schneller und fester bei 100-120 Grad.
Eine verschraubte Welle löst sich auch sehr gerne. Solche Verschraubungen, auf die extremste Belastungen und Vibrationen wirken, sollten immer mit Schraubensicherungslack versehen werden. Auch sollte, wenn möglich, die Welle an der Druckstelle der Schraube etwas abgeflacht werden. 

Wie verbinde ich Motor und Regler?
Die Anschlussleitungen zwischen Regler und Motor können fast beliebig lang sein. Aber: Bei langen Leitungen mit dem (relativ dünnem) Wickeldraht steigt der Innenwiederstand des Motor sehr stark an. Die zusätzlich Verlustleistung heizt zwar nicht mehr dem Motor auf, die Leistung wird aber eben auch nicht in Kraft umgesetzt. Wenn also eindeutig fest steht, ob der Motor im Dreieck oder Stern betrieben wird, sollte an den Wickeldraht direkt an der Wicklung ein dickeres Silikonkabel als Zuleitung angelötet werden. Sonst sollte der Wickeldraht höchstens wenige cm zum Regler lang sein. Als Stecker haben sich bei kleineren Motoren (bis ca. 200 Watt) 2mm Goldkontaktstecker bewährt. Bei größeren Motoren sind 3,5mm Goldkontaktstecher interessant, da sie auch sehr leicht sind.

Wie bekomme ich Eisenspäne aus meiner Motorglocke?
Die Glocke ist mit der Klebeseite vom Maler Krepp Klebeband schnell von jeglichen Partikeln befreit.

Ist mein Motor fehlerhaft gewickelt, weil er im Leerlauf sehr warm wird?
Ohne Belastung werden die Motoren sehr schnell sehr warm, da die Wirbelstromverluste sehr hoch sind. Aussagekräftiger über den Zustand des Motor ist der Leerlaufstrom. Wenn bei CD-Rom und Conrad Motor, sowie mini-LRK und kleinen LRK der Leerlaufstrom um die 0,4-0,6A liegt, ist meistens alles OK. Ist er viel höher kann ein Wickelfehler oder Verschaltungsfehler, ein Windungs- oder Statorschluss, oder einfach auch ein mechanisches oder Magnet Polungsproblem vorliegen.

Fragen, Anregungen oder Kritik? Dann schick mir eine Kurznachricht oder besser eine E-Mail

Karsten Camlott  -  Hannover  -  Stand 06.04.2003