Mit drei Werten aus dem Datenblatt – KV, Innenwiderstand Ri und Leerlaufstrom I0 – lässt sich ein Elektromotor ziemlich gut beschreiben. Der Rechner zeigt für deinen Betriebspunkt Wirkungsgrad, Abwärme, Drehzahl und Drehmoment und verrät, bei welchem Strom der Motor am effizientesten läuft.
- Modell
- KV, Ri, I0
- Bestpunkt
- I = √(U · I0 / Ri)
- typisch
- 80–90 % Wirkungsgrad
- Abwärme
- Eingang − Wellenleistung
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So rechnet der Rechner
Zwei Verluste begrenzen den Wirkungsgrad: Der Leerlaufstrom (Reibung, Eisenverluste) frisst bei kleinen Strömen viel, der Innenwiderstand bei großen Strömen. Dazwischen liegt der Bestpunkt. Im Modellbau betreibt man Motoren meist etwas oberhalb davon – mehr Leistung, solange die Temperatur passt.
Rechenbeispiel
Ein Motor mit 1000 KV, 50 mΩ und 1,2 A Leerlaufstrom an 14,8 V bei 30 A erreicht 86,3 % Wirkungsgrad. Von 444 W Eingangsleistung kommen 383 W an der Welle an, 61 W werden zu Wärme. Am effizientesten liefe der Motor bei 18,8 A (87,7 %).
Tipps & typische Fehler
- Datenblatt-Werte für Ri und I0 werden bei bestimmter Spannung gemessen – sie sind Richtwerte.
- Regler und Kabel haben eigene Verluste; der Rechner betrachtet nur den Motor.
- Temperatur: Mit steigender Temperatur wächst der Widerstand – heiße Motoren werden noch ineffizienter.
Häufige Fragen
Welchen Wirkungsgrad hat ein Brushless-Motor?
Gute Brushless-Motoren erreichen im passenden Betriebspunkt 80–90 %. Bei sehr kleinen oder sehr großen Strömen sinkt der Wirkungsgrad deutlich.
Warum wird mein Motor heiß?
Die Differenz aus Eingangs- und Wellenleistung bleibt als Wärme im Motor. Zu große Propeller oder Ritzel erhöhen den Strom, und die Verluste am Innenwiderstand wachsen mit dem Quadrat des Stroms.
Wo finde ich Ri und I0?
Im Datenblatt des Herstellers. Fehlen die Angaben, lassen sie sich mit einem Labornetzteil messen: I0 im Leerlauf bei der angegebenen Spannung, Ri mit einem Milliohmmeter zwischen zwei Phasen (Wert halbieren bei Sternschaltung).