Brushless-Motoren für Drohnen

Brushless-Motoren treiben die Propeller von Multikoptern und Starrflüglern an. Sie arbeiten ohne Bürsten, werden vom Regler (ESC) elektronisch kommutiert und sind dadurch wartungsarm und effizient.

Abmessungen (mm)

Außendurchmesser mal Höhe des Motors in Millimetern. Bestimmt zusammen mit dem Lochbild, ob der Motor auf den Ausleger passt.

Gewicht (g)

Masse des Bauteils in Gramm laut Hersteller. Prüfen Sie, ob Kabel, Halterung oder Zubehör mitgewogen sind, denn die Hersteller geben das unterschiedlich an.

KV (U/min je Volt)

Drehzahlkonstante: Leerlaufdrehzahl je Volt Akkuspannung. Niedriger KV passt zu großen Propellern und hoher Zellenzahl, hoher KV zu kleinen Propellern, etwa bei FPV-Drohnen.

Zeitbasis der Leistungsangabe (s)

Zeitspanne in Sekunden, über die der Hersteller maximale Leistung und maximalen Strom angibt; leer, wenn nicht genannt. Die Hersteller nutzen unterschiedliche Zeitbasen (in den Daten 10 bis 180 s), deshalb Leistung und Strom nur bei gleicher Zeitbasis vergleichen.

Maximale Leistung (W)

Höchste elektrische Leistung, die der Motor laut Hersteller über eine bestimmte Zeitspanne verträgt. Die Hersteller nutzen verschiedene Zeitbasen, deshalb Werte nur mit genannter Zeitbasis vergleichen.

Messbedingung des Maximalschubs

Spannung, Propeller, Strom und Leistung, bei denen der höchste Schubwert gemessen wurde. Bei KDE stammen die Werte laut Datenbestand von einem Prüfstand in 3 500 ft Höhe, also aus dünnerer Luft als auf Meereshöhe.

Maximaler Schub (g)

Höchster veröffentlichter Schub eines einzelnen Motors mit dem genannten Propeller. Die Messbedingungen unterscheiden sich je Hersteller, bei KDE ist es der höchste Messwert vom Prüfstand in 3 500 ft Höhe; für die Auslegung zählt der Schub bei Teillast.

Maximaler Strom (A)

Höchster Strom, den der Motor über die vom Hersteller genannte Zeit aufnehmen darf. Der Regler (ESC) muss diesen Strom mit Reserve dauerhaft liefern können.

Empfohlener Propeller

Vom Hersteller genannte Propellergröße oder konkretes Propellermodell. Ein deutlich größerer Propeller überlastet Motor und Regler (ESC).

Schub auf Meereshöhe, geschätzt (g)

Von KDE hochgerechneter Schub für Meereshöhe, weil der Prüfstand in 3 500 ft Höhe steht. Es ist eine Herstellerschätzung, kein Messwert; für Vergleiche mit anderen Herstellern eignet sie sich besser als der Höhenmesswert, bleibt aber eine Näherung.

Zellenzahl (S)

Zulässige Akkuspannung als Zahl in Reihe geschalteter Zellen (Angabe „S“). Bei gleichem KV dreht der Motor mit mehr Zellen schneller; Motor, Regler (ESC) und Akku müssen zur gleichen Zellenzahl passen.

Stator-Durchmesser (mm)

Durchmesser des Stators in Millimetern, nur belegt, wenn der Hersteller Statormaße oder eine Statorklasse nennt. Er ist die vergleichbare Zahl hinter dem Typcode; ein größerer Durchmesser liefert mehr Drehmoment.

Stator-Höhe (mm)

Höhe des Statorpakets in Millimetern, nur belegt, wenn der Hersteller sie nennt. Ein höherer Stator bei gleichem Durchmesser gibt mehr Leistung, macht den Motor aber schwerer.

Statorgröße

Durchmesser und Höhe des Stators, meist als vierstelliger Typcode (die ersten beiden Ziffern stehen für den Durchmesser, die letzten für die Höhe in mm). In den Daten steht teils der Typcode, teils Durchmesser mal Höhe; ein größerer Stator liefert mehr Drehmoment für größere Propeller.

Nuten und Pole

Zahl der Statornuten (S) und Magnetpole (P), etwa 24S22P. Mehr Pole liefern bei niedriger Drehzahl mehr Drehmoment und passen zu großen Propellern; „HE“ ist eine Herstellerbezeichnung von KDE.

Wirkungsgrad bei Maximalschub (g/W)

Schub je Watt elektrischer Leistung im Punkt des Maximalschubs. Im Schwebeflug bei Teillast liegt der Wirkungsgrad meist deutlich höher; für die Flugzeit ist der Wert bei Schwebeschub aussagekräftiger.

Ausgangspunkt ist das geplante Abfluggewicht und der Propeller, der zum Rahmen passt. Daraus ergeben sich Statorgröße und KV: große Propeller brauchen große Statoren und niedrigen KV, kleine FPV-Propeller kleine Statoren und hohen KV. In den Daten reicht die Spanne von FPV-Motoren mit Statoren wie 2207 bis zu Schwerlastmotoren wie 13218. Zellenzahl von Motor, Regler (ESC) und Akku müssen übereinstimmen. Leistungs- und Stromangaben nur mit gleicher Zeitbasis vergleichen und den Schub bei Teillast stärker gewichten als den Spitzenwert.

Leistungs- und Stromwerte beziehen sich je Hersteller auf unterschiedliche Zeitbasen (laut Datenbestand 10 bis 180 s, Feld „Zeitbasis der Leistungsangabe“). Sie werden nur zusammen mit der Zeitbasis angezeigt und nicht gerankt.

KDE misst den Schub laut Datenbestand auf einem Prüfstand in 3 500 ft Höhe; der Wert für Meereshöhe ist eine Hochrechnung von KDE. KDE-Schubwerte sind daher nicht direkt mit Messungen anderer Hersteller vergleichbar.

Die Statorangabe ist in den Daten uneinheitlich (Typcode oder Maße); vergleichbar sind die getrennten Felder Stator-Durchmesser und Stator-Höhe.

Was bedeutet KV bei einem Drohnenmotor?

KV ist die Leerlaufdrehzahl je Volt Akkuspannung. Sie sagt nichts über die Leistung, sondern darüber, zu welcher Propellergröße und Zellenzahl der Motor passt.

Warum sind die Schubwerte verschiedener Hersteller schwer vergleichbar?

Die Hersteller messen mit unterschiedlichen Propellern, Spannungen und Prüfständen und veröffentlichen teils nur den höchsten Testwert.

Kann ich einen Motor mit mehr Zellen betreiben als angegeben?

Nein. Über der freigegebenen Zellenzahl steigen Drehzahl, Strom und Temperatur über die Auslegung, was Motor und Regler beschädigen kann.