Overslaan naar inhoud

Documentation

Elektrische motoren* 

Samenvatting: DC, BLDC, PMSM, wielmotoren, koppel/snelheid/rendement curven.

1) Snelle overzicht en evolutie

  • Vroeger: DC-motoren met borstels (eenvoudig te besturen, onderhoud borstels/collector, bescheiden rendement).
  • Vandaag: BLDC/PMSM (borstelloos) dankzij betaalbare elektronische controllers → hoger rendement, minder onderhoud, betere vermogensdichtheid.
  • Wielmotor: integreert motor + reductiekast + soms de rem; compact voor off-road voertuigen/gereedschap.

2) Samenstelling van een BLDC/PMSM en rol van de controller

  • Gewikkelde stator (genereert draaiend veld), rotor met permanente magneten.
  • Sensoren: Hall/encoder (positie/snelheid) afhankelijk van vereiste precisie.
  • Controller (omvormer): zet 48–51,2 V DC om in aangestuurde AC-fasen (PWM), beheert koppel/snelheid, begrenst stroom, beschermt de motor, levert telemetrie.
  • Noodzaak: onmogelijk om een BLDC/PMSM correct te gebruiken zonder geschikte controller (curven, limieten, hellingen).

3) Voordelen / nadelen vs thermisch / hydraulisch

  • BLDC vs thermisch: + Hoog rendement, onmiddellijke start, geen lokale uitstoot, verminderd geluid, beperkt onderhoud. − Autonomie afhankelijk van de batterij, elektronische besturing nodig.
  • BLDC vs hydraulisch: + Vaak beter rendement, nauwkeurige controle, netheid. − Hoog onmiddellijk koppel maar gevoeligheid voor oververhitting, IP/dichtheid vereist aandacht.
  • Hydraulisch voordeel: hoog koppel bij zeer lage snelheid zonder reductiekast, robuustheid tegen schokken; onderhoud van het circuit en risico's op lekkages in overweging nemen.
  • Aanvullende BLDC-voordelen: zeer fijne controle (snelheid, koppel, hellingen, limieten), native telemetrie (stroom, temperatuur, snelheid), gemakkelijke gegevensoverdracht → vereenvoudigde robotisering en supervisie.

4) Reductoren en kinematica (lage snelheid, hoog koppel)

  • Bij lage snelheid en hoog koppel, gebruik een reductiekast: deze vermenigvuldigt het koppel aan het wiel/uitgaande as en verlaagt de snelheid.
  • Verhouding R ≈ n_motor / n_uitgang. Uitgaand koppel ≈ Motorkoppel × R × η_trans.
  • Geval wielmotor: de reductiekast ondersteunt de belasting, vermenigvuldigt en vereenvoudigt de integratie (let op radiale/axiale belastingen en de dimensionering van de lagers).
  • Stroomuitvalrem aanbevolen: mechanische vergrendeling bij afwezigheid van voeding (veerrem), alleen losgelaten onder spanning via elektromagneet → veiligheid bij stilstand en op hellingen.

5) Rendement en verliezen → koeling

  • Koperverliezen (I²R), ijzerverliezen (hysterese/Foucault), mechanische verliezen (lagers/ventilatie), verliezen in de controller.
  • Typisch globaal rendement keten: 0,65–0,9 afhankelijk van dimensionering, kwaliteit van de transmissie en werkpunt.
  • Koeling: geforceerde lucht of geleiding naar chassis; vermijd langdurig gebruik boven de nominale continue stroom.
  • Controller: genereert warmte (MOSFET, diodes, DC-bus). Voorzie speciale dissipatie: montage op koellichaam/chassis met vlak oppervlak en thermische pasta, luchtcirculatie, let op de IP die de afvoer vermindert. Houd rekening met thermische derating en vermijd montage op isolerende oppervlakken (schuim) zonder thermische weg.

6) Koppel/snelheid curve (vereenvoudigd BLDC-geval)

  • Zone met quasi constant koppel (stroom beperkt): C ≈ C_nom tot een overgangssnelheid.
  • Zone met quasi constant vermogen: C neemt af naarmate de snelheid toeneemt (beschikbare spanning / EMF).
  • Praktische toepassing: kies de reductieverhouding om in een efficiënte zone te blijven (voldoende koppel zonder overstroom), vooral bij starten/helling.

8) Onderhoud en snelle diagnose

  • Onderhoud: controleer connectoren, bevestigingen, kabels, netheid; let op abnormale geluiden, oververhitting, mechanische speling.
  • Diagnose: via controller (foutcodes, temperatuur, stroom), multimeter/stroomtang; test Hall/encoder sensoren bij synchronisatieverlies.

Snelle checklijst

  • Reductieverhouding bepaald op basis van behoefte (C, n)
  • Continue/piekstroom compatibel met motor + controller
  • Koeling en IP geschikt voor veldgebruik
  • Kabels/verbindingen strak en geschikt voor de stroom


Voor meer informatie :


*: De technische informatie in dit artikel wordt ter indicatie verstrekt. Ze vervangen niet de officiële handleidingen van de fabrikanten. Raadpleeg voor elke installatie, hantering of gebruik de productdocumentatie en volg de veiligheidsinstructies. De site Torque.works kan niet verantwoordelijk worden gehouden voor oneigenlijk gebruik of een verkeerde interpretatie van de verstrekte informatie.