Ah, jetzt können wir mal richtig "dirty talk" in Sachen Elektromotoren machen
Das, was landläufig FALSCH als BLDC-Motor, "Bürstenloser Gleichstrommotor", bezeichnet wird, ist in Wahrheit ein "permanenterregter Synchronmotor", und zwar ein Wechselstrom-Motor. Von daher benennt Sevcon
hier diese Maschinen korrekt mit "PMAC synchronous motors", "Permanent Magnet Alternating Current synchronous motors". Woher das durcheinander?
Elektromagnetisch etwas in Drehung versetzen geht nur mit einem umlaufenden Wechselfeld, egal wie man die jeweilige Maschinen-Ausführung nennt. Für die Motoren, die mit Gleichstrom gespeist werden bedeutet dies die Notwendigkeit eines Umrichters, also eines Geräts, das den Gleichstrom in einen Wechselstrom umwandelt, der den Motor dann zum drehen animieren kann.
Im Falle von gebürsteten "Gleichstrom"-Motoren gibt es den mechanischen Wechselrichter aus Bürsten (meist fest) und Kommutator (dreht sich meistens zusammen mit Anker und Spulen). An den Bürsten liegt Gleichspannung an, die genau im richtigen Moment auf die richtigen Kommutatorplatten gelangt, um den gerade notwendigen Strom in den richtigen Spulen in Bewegung zu setzen, so dass sich wechselseitig Nord-Nord und Süd-Süd-Pole abstoßen und Nord-Süd-Pole anziehen. Wenn sich nun die solchermaßen magnetisierten Ankerpole an den passenden Permanentmagneten vorbeibewegt haben würden sie dort stehen bleiben und in trauter Nord-Süd-Polung verharren. Da hat sich aber auch der Kommutator schon weiterbewegt und es kommen die nächsten Platten mit den entsprechenden Spulen in den Genuss von Strom, und das Spiel beginnt von neuem. So wird der Gleichstrom im Kreis herumgereicht zu Wechselstrom in den Ankerspulen, die synchron zu den jeweilgen Magnetpositionen mit der richtigen Polung Strom erhalten und die passenden Magnetfelder im Anker erzeugen. Deshalb nennt man solche Motoren Synchronmaschinen.
Was in bzw. vor den Hinterrädern unserer elektrischen Lieblinge heutzutage eingebaut ist was ganz ähnliches, nur dass normalerweise die Spulen fest sind und die Permanentmagnete drumherumkreisen. Und sie haben keinen mechanischen Wechselrichter (Kommutator) mehr an Bord, sondern benötigen einen elektronischen. Deshalb nennt man sie (zu recht) "bürstenlos". Der Wechselrichter ist meist integriert in einem Steuergerät mit etwas "Intelligenz" drin. Um die Spulen des Motors zur richtigen Zeit mit der richtigen Polung einen Strom zukommen zu lassen muss aber der Wechselrichter immer genau wissen, WO sich die Permanentmagnete im Verhältnis zu den Spulen befinden. Dazu sind meist drei Hallsensoren (berührungslose Magnetschalter) im Motor montiert, die ihren aktuellen Zustand "an" oder "aus" an den Wechselrichter ausgeben. Der weiß dann, welche Spulen gerade wie rum Strom brauchen, um einen Schritt weiterzukommen. In der Beziehung sind unsere permanenterregten bürstenlosen Synchronmotoren ganz eng verwandt mit Schrittmotoren, die in Zeiger-Quarzuhren oder elektomechanischen Tachos und Drehzahlmessern zum Einsatz kommen. Nur dass dort mit gleichen Magnet- und Polpaarzahlen gearbeitet wird und Schrittmotoren üblicherweise keine Positionsrückmeldung geben. Das Steuergerät nimmt einfach an, dass der Schrittmotor nach einer Zeit X seinen Schritt ausgeführt hat und bestromt dann die nächsten Spulen.
Da wir aber fahren wollen mit den Dingern und nicht wie ein Sekundenzeiger in kleinen Rucken vorwärtskommen wollen sind unserer Antriebe mit unterschiedlichen Magnet- und Polpaarzahlen ausgerüstet und melden brav die jeweilige Lage an den Wechselrichter, der den Gleichstom in passenden Portionen mit der richtigen Polung genau zur richtigen Zeit in die Statorspulen schickt, so dass ein wanderndes elektormagnetisches Feld um den Stator herum entsteht (also ein Wechselfeld) und synchron dazu die Permanentmagnete mit sich zieht und drückt. Deshalb also ist tatsächlich ein AC-Controller nötig für unsere Synchronmotoren. Wichtig ist dabei aber, dass er für Synchronmotoren mit Permanentmagneten geeignet sein muss.
Auf der o.g. Seite von Sevcon sind auch Links zu den verschiedenen Gen4 Controllern, und die gibt es für bis zu 80/116V, nicht nur 48V.
Zu Kelly:
a.) ja, angeblich wirkt sich die Boostfuntkion auf den gesamten Drehzalbereich des Motors aus. Ich kann es aber aus eigener Erfahrung noch nicht bestätigen. Ich nehme aber stark an, dass auch mit Boost eine gewisse Anfahrstrombegrenzung wirksam bleibt, wenn auch auf höherem Niveau.
b.) Mittels passendem Adapterkabel und Software von Kelly kann auch die Verzögerung zwischen "Bremslichtschalter wieder aus" und "Strom an" eingestellt werden. Das sollte unter 0,5 Sekunden sein, um nicht mehr aufzufallen. Gerade wenn man da an der Programmierung bastelt ist der Not-Aus durch den Bremslichtschalter eine wichtige Sicherheitsfuntkion...
