Technische info voor 1:10 Electro Wagens

Borstelloze Motoren - Brushless-  of traditionele Motoren -Brushed-

De techniek gaat zo hard en de prijzen veranderen nog steeds zodat onderstaand verhaal uit 2005 al als geschiedenis gemarkeerd kan worden.

1e revolutiemotoren

2e revolutie motoren

1e revolutie

Veel rijders van de oude garde hebben het nog meegemaakt. Toen zij begonnen werd de snelheid nog geregeld met een weerstand waar een geleider overheen schoof die werd bediend door een 2e servo. Daarnaast werd in die kleine 1:12 auto's (de enige electro klasse toen) ook nog een extra accu gestopt om de twee servo's en de ontvanger van stroom te voorzien.

Groot was dan ook het enthousiasme toen de eerste electronische regelaars op de markt kwamen. Eerst waren het ondingen maar al snel werden ze steeds beter. De voordelen waren enorm. Ze sleten niet meer en gingen dus eindeloos mee. Je kon die regelaar, 2e servo en die extra accu vervangen door 1 klein kastje. En het mooiste was nog wel dat je nog harder ging en langer reed! Het moge duidelijk zijn dat dit een grote ontwikkeling was voor het electro racen die niet meer weg te denken is.

Helaas hebben de leveranciers hier slim op ingespeeld: het prijsnivo van brushless motoren is enorm gestegen en net alleen nแ de introductie van de Euro

Techniek

Op dit moment staan we aan de vooravond van een vergelijkbare ontwikkeling. Wederom zijn het de mogelijkheden van de huidige electronica die de doorbraak mogelijk maken. Deze keer is niet de regelaar die aangepakt wordt maar de motor. Met de huidige stand van de techniek is het mogelijk om van de eenvoudige gelijkstroom motor over te stappen naar de koolborstelloze draaistroom motor, meestal de brushless motor genoemd. Deze motor is als het ware binnenstebuiten gekeerd. De wikkelingen zitten nu niet op het draaiende anker maar staan stil in het huis. En de magneten zijn nu is het 'anker' (rotor) gestopt.

Hier is duidelijk te zien dat de wikkelingen nu in het huis zitten.

Ook de stroom toevoer is nu anders. Voorheen werd de stroom door twee draden (+ en -) naar de koolborstels geleid. Deze sleepten over de koperen collector en gaven via de drie lamellen de stroom aan de wikkelingen waar het magnetisch veld werd opgewekt wat zich weer richtte op de magneten waardoor de motor draaide. Bij de brushless motor geeft de (speciale) regelaar niet gelijkstroom af maar draaistroom, een soort wisselstroom zoals uit je stopcontact komt. Deze stroom wordt dan via meerdere draden naar de wikkelingen in het huis (stator) geleid waar ze weer een magnetisch veld opwekken. Nu zitten de magneten in de rotor en richten zich weer op het magnetische veld.

Bij de koolborstels zorgde de drie lamellen ervoor dat steeds een andere wikkeling z'n stroom kreeg waardoor de motor bleef draaien. Bij de brushless motor wordt deze taak overgenomen door de regelaar. Deze zorgt ervoor dat steeds de volgende wikkeling van stroom wordt voorzien waardoor de stroom als het ware 'draait'. De magneten volgen dit draaiende magneetveld en zo blijft deze motor draaien.

Het huis van de Novak SuperSport. Links zijn nog de wikkelingen van de stator te zien. Rechts de draden van de sensor naar de controller.

 

Dit is nu het 'anker' van een brushless. De koperkleurige bussen op de as voor en achter de magneten is geen collector. Dit zijn bussen voor de lagers.

Deze techniek is al oud en wordt bijzonder veel toegepast om ons heen. Van ruitenwisser motoren in (dure) auto's t/m de grote motoren van de super snelle treinen als de TGV, Thalys en ICE. Allemaal vanwege de grote voordelen van een hoog rendement en geen onderhoud.

Huidige ontwikkelingen

Maar de techniek is best ingewikkeld en het was tot nu toe nog niet echt gelukt om al die electronica zo klein te krijgen dat het in een modelauto past. In America maakt Aveox al sinds het begin van de 90-er jaren deze motoren. Hoewel het geheel in een modelauto pastte was het praktische nut nog erg klein omdat de regelaar meer een aan/uit schakelaar was dan een echte regelaar. Samen met de grote trekkracht van deze motoren was het onmogelijk om hiermee fatsoenlijk te rijden. Ze werden voornamelijk gebruikt op de ovals en bij snelheids records waar je toch alleen maar vol gas rijdt.
Ook bij de boten en electro zweefvliegtuigen worden deze motoren ook al lang gebruikt. Omdat zij ook ruim genoeg hebben aan een aan/uit schakelaar is het voor hun een pracht motor.

Maar aan het eind van 2000 liet Novak op de Chicago Hobby Show een brushless motor zien. En dit was zeg maar het begin van deze 'revolutie'. Een bedrijf als Novak heeft bijzonder veel kennis van electronica en racen zodat de hele wereld in een keer begreep dat er nu eindelijk een goede brushless motor op de markt zou komen waarmee wij kunnen gaan racen. In 2003 is deze motor na een flinke periode van uitstel op uitstel eindelijk te koop in de winkel.

Als eerste model is de SuperSport op de markt. Hoewel deze motor erg krachtig is is deze vooral bedoeld als vervanging van de standaard 17T/19T motor. Maar vanwege z'n kracht kan hij best meekomen met 12 turns motoren. Echter, de grootste beperking wordt dan de temperatuur. Hoewel Brushless motoren door hun grote efficiency eigenlijk niet heet horen te worden blijkt deze motor en regelaar bij een te hoge verplaatsing toch erg heet te kunnen worden.
Later komt Novak nog met een snellere versie als equivalent van de Modified motor.

Naast de sensor motor van Novak zijn er ook steeds meer motoren van Hacker en Lehner. Deze duitse bedrijven komen van oorsprong uit de boten en vliegtuig hoek van de modelsport. Maar met de huidige techniek kunnen ook goede regelaars voor auto's gemaakt kunnen worden zodat deze motoren ook in de auto's toegepast kunnen worden.
Ook Team Orion is al een tijd bezig met hun brushless. Maar vanwege kwalitiets problemen zijn deze nog niet op de markt te koop. Net als Novak wordt liever gewacht op een perfect product dan een snelle introductie.

Hacker C40 

Hacker C40

Voordelen

Want wie wil er nou niet een motor die harder rijdt, langere rijtijd geeft en helemaal geen onderhoud nodig heeft? Stel je voor, je stopt zo'n motor in je auto en drie jaar en 85 races later haal je hem er eens uit omdat je een nieuwe auto hebt gekocht. Okee, misschien is dit een beetje overdreven maar het is een feit dat koolborstels vervangen tot het verleden behoort. Het ding heeft ze namelijk niet eens. Koolborstelveertjes evenmin.
Collector afdraaien tussen de heats kan je ook wel vergeten, er zit helemaal geen collector op. Misschien dan de magneten vervangen omdat die na een tijdje slapper worden? Ook niet, de magneten zijn veel beter (vaak kobalt of 'rare earth') en worden eigenlijk niet meer zo warm. Het is de hitte die deze magneten slapper maakt. Door de hoge efficiency verspilt de motor ook weinig energie aan warmte. Je vingers branden aan een kokend heet motortje komt met deze motoren ook niet meer voor.
Een hele goede koolborstel motor haalt hooguit een efficiency van 60%, maar meestal ligt dat rond de 50% of zelfs lager. Zo'n brushless motor haalt makkelijk de 85%, en dit loopt ook niet terug door het inbranden van je collector en koolborstels. Hierdoor kan je dus nog harder en/of langer op een accu rijden dan met koolborstels.

Het enige wat slijt aan zo'n motor zijn de lagers. Dit is namelijk het enige mechanische contact in de motor. En laten die lagers nou 'slechts' 30.000 uur meegaan (360.000 heats van 5 minuten).

Is er dan geen nadeel aan deze motoren? Ja en nee, het nadeel is dat deze dingen erg duur zijn en je niet je huidige (gelijkstroom) regelaar er op aan kan sluiten. Je moet samen met zo'n motor ook een speciale regelaar kopen. Deze worden bijna altijd als combinatie aangeboden en de kans is groot dat je regelaar A alleen maar op motoren van merk A kan gebruiken.
De Novak Super Sport inclusief regelaar is te koop voor ong. € 400,- (prijs periode 2005)

Maar met een beetje rekenen valt die prijs best mee. Een regelaar als de Novak GT7 kost zo'n € 250,- (2004). Een wedstrijd motor is al gauw zo'n € 75,- tot € 85,- En de meesten hebben er daar niet een van maar twee of drie. Daarmee zit je al over het bedrag wat je kwijt bent aan zo'n brushless combo. En dan zijn alle koolborstels en veertjes niet eens meegerekend, laat staan dat ankerdraaibankje van € 200,- met diamantbeitel van € 100,-.
Natuurlijk moet je die brushless motor in een keer aanschaffen en kan je je oude regelaars niet meer gebruiken maar een keer door die dure appel heen bijten en je bent al snel uit de kosten.

Toepassing

Toch geldt het bovenstaande verhaal vooral voor de (serieuze) wedstrijdrijder. Voor de beginner en de hobby rijder zijn deze motoren te duur en te snel. Daarom zullen de huidige koolborstel motoren nog lang in de hobby blijven bestaan en hoeft men niet bang te zijn dat de net gekochte Novak GT7 snel overbodig zal worden.
Maar de wedstrijdrijder voor wie snel nog niet snel genoeg was is dit een prachtige motor. Daarnaast staan we nog maar aan het begin van de ontwikkeling van deze motoren. Ook hier zal de ontwikkeling snel gaan en de verwachting is dat de motoren ook goedkoper zullen gaan worden zodra er veel verkocht worden en de concurrentie z'n werk doet.

Als je zo leest dat je met de aankoop van een motor en regelaar helemaal klaar bent dan is het goed te begrijpen dat veel winkeliers en motor fabrikanten de komst van deze motoren niet vrolijk stemt. Niet alleen worden de versleten motoren niet meer vervangen maar vooral ook de koolborstels, de veertjes, de ankers maar ook bijv. de motor cleaner zal veel minder verkocht gaan worden. En waarschijnlijk blijven ze ook zitten met de ankerdraaibankjes, beitels en de dure dyno's.

Voor de winkeliers zal dit wel meevallen. Het geld wat de rijder bespaart zal hij nu wellicht aan banden en accu's besteden bijvoorbeeld. Voor de fabrikanten zal het toch wat anders liggen. Als zijn hun omzet alleen maar uit motoren en bijbehorende zaken halen zullen zij het goed merken dat hiervan minder verkocht gaat worden. Bij blijven met de nieuwe techniek is dan ook belangrijk voor hun.

Maar toch is er voor beide nog een positief effect. Deze snelle, probleemloze en onderhouds vrije motoren zullen ook een hoop nieuwe rijders aantrekken. Rijders die het beu zijn om elke keer die motor te reviseren en nieuwe te kopen zijn nu van dat probleem af en zullen de hobby niet meer verlaten. We kunnen dus ondanks de hoge prijs veel nieuwe rijders verwachten. En dit is natuurlijk goed voor de winkeliers en fabrikanten.

Toekomst

Het is natuurlijk lastig om in de toekomst te kijken maar dat deze motoren een grote rol gaan spelen is overduidelijk. Misschien zullen ze vanwege de prijs niet zo populair worden als de electronische regelaar.
Het is natuurlijk te verwachten dat door de grotere aantallen de prijzen van deze motoren zullen dalen. Maar zolang er maar een handvol fabrikanten zijn kunnen zij de prijs aardig hoog houden.
Net als bij de regelaars zullen er steeds nieuwe ontwikkelingen komen. Vooral op het gebied van de regelaars is met electronica natuurlijk heel veel mogelijk.

Het grootste probleem blijft natuurlijk het wedstrijdreglement. Op dit moment zijn deze motoren natuurlijk uitgesloten maar het is logisch dat over niet al te lange tijd deze motoren toegestaan worden op wedstrijden. Een groot probleem daarbij is dat er (nog?) geen standaard voor deze motoren is. En aangezien het vermogen van deze motoren bijna ongelimiteerd is zal het lastig worden om dit in een eerlijk wedstrijd reglement te stoppen.

Daarnaast zal ook gekeken moeten worden naar het wedstrijd formaat. De heats van 5 minuten stammen nog uit het tijdperk van de 1200 mAh accu's. Tegenwoordig hebben we bijna het drievoudige maar rijden nog steeds die 5 minuten. En met de huidige accu's wordt het zelfs moeilijk om met een brushless motor leeg te gaan in 5 minuten.
Maar langere heats levert weer langere wedstrijddagen op......

We zien het wel..

NOMAC Brushless evaluatie

Dat de brushless motor ideaal is voor de wedstrijdrijder is wel duidelijk. Maar of deze motor ook ideaal is voor wedstrijden moet nog onderzocht worden. Om deze motoren eerlijk in een wedstrijd te kunnen gebruiken moet er een sluitend reglement voor zijn. De huidige motor is nu zo uitgekauwd en tot in details beschreven dat iedereen het voor vanzelfsprekend aanneemt dat je met elke motor uit de winkel wedstrijden kan rijden. Nu hebben we dan wel de 12 wikkelingen limiet maar da's niks vergeleken met de regels die we starks moeten hebben voor de brushless motor.

Het grote probleem is dat het vermogen van deze motor (nu al) veel groter is dan van de conventionele motoren. En net als dat je aan de buitenkant niet kan zien of het een 10 turns of een 19 turns motor is kan je bij een brushless ook niet zien hoe snel deze is. Voor de huidige motoren hebben we inmiddels een inductie meter waarmee we het aantal wikkelingen kunnen controleren maar voor de brushless motor bestaat deze optie niet. Daarnaast wordt de snelheid van zo'n motor door meer factoren bepaald dan alleen de wikkelingen in de stator. Omdat er zo weinig bekend is over de brushless motoren heeft de NOMAC zo'n motor aangeschaft om er ervaring mee op te doen om zodoende voorstellen te kunnen maken om deze motor in de reglementen op te kunnen nemen. Hierbij gaat het niet zozeer om de nationale reglementen maar vooral de internationale. De discussie zal dan ook op EFRA en IFMAR niveau gevoerd moeten worden. Daar zullen de federaties tot een standaard moeten komen waar de brushless motoren aan moeten voldoen. Deze standaard moet het mogelijk maken om op de wedstrijd eenvoudig een motor te kunnen controleren. Hierbij valt te denken aan een EFRA/IFMAR keurmerk met homologatie.

Daarnaast zijn er veel rijders die informatie willen over zo'n motor ook al willen ze er (nog) geen wedstrijden mee rijden. Ook voor deze groep rijders wordt deze motor ge-evalueerd.

Hoewel in Amerika de bekende Aveox  motoren al geruime tijd leverbaar zijn schijnen vooral de regelaars hiervan nog een hoog aan/uit schakelaar gehalte te hebben zodat deze niet in aanmerking kwam voor een test. De Aveox motor heeft overigens het wereldsnelheidsrecord met 176 km/u! Bij onze oosterburen zijn ook brushless motoren te koop. Lehner en GM zijn daar bekende merken. Maar ook zij zijn gespecialiseerd in boten en vliegtuigen waar de nauwkeurige regelaar niet nodig is. De meeste mensen wachten af wat de motor van Novak gaat doen. Deze motor is inmiddels in Nederland verkrijgbaar voor z'n € 400,-

Daarom is de keuze gevallen op de ModelTech. Deze motor is al een tijdje op de markt en iedereen is er erg enthousiast over. ModelTech ontwikkeld al enige jaren een brushless motor en heeft er al veel ervaring mee. Naast Novak zijn zij de enige die een motor en (vooral) regelaar bouwen speciaal voor de modelauto's. Zij hebben drie motoren in hun collectie, snel, heel snel en heel erg snel. Dit zijn de:

  • B48S 5325 toeren/volt

  • B47S 6086 toeren/volt

  • B46S 7100 toeren/volt

De NOMAC evalueert momenteel de B48S motor, de 'langzaamste'. Als deze evaluatie klaar is zullen wij de B47S gaan testen. De reden waarom deze twee getest worden is dat een eventuele standaard van 5500 toeren/volt overwogen wordt. Zo kunnen wij beide motoren evalueren om te zien of dit een re๋le grens is of te snel/langzaam.

Richtprijzen 2005

Prijs excl VAT (GBP)

Prijs excl BTW (EUR)

Prijs incl BTW (EUR)

Regelaar

160

255

300

Motor (B48S/B47S/B46S)

125

200

235

Combo aanbieding (motor + regelaar)

245

390

460

 

 

CORALLY BLR REGELAARS

Na de eerste generatie borstelloze motoren zonder sensor, is er nu in 2008 een nieuwe generatie.

De eerste brushless motoren waren toch al sneller als de brushed motoren, maar door hun snelheid werden deze nadelen op de koop toe genomen.

Corally heeft nu echter een 2e generatie regelaar uitgebracht, met een veel betere techniek, die het beste van beide systemen combineert. Deze nieuwe techniek maakt een veel nauwkeurigere meting van de rotor positie via de motordraden mogelijk, waardoor sensoren niet meer nodig zijn. Hierdoor is de efficiency en de acceleratie en topsnelheid nog hoger dan die van een vergelijkbare set met sensors.
De grote doorbraak van deze 2e generatie brushless regelaar is dat de motor zonder aarzelen of schokken wegtrekt, en op lage toeren een enorm hoge trekkracht ontwikkelt.
Een nadeel is het grote stroomverbruik, een laag stroomverbruik zorgt voor een aarzelend gedrag bij wegrijden.Dit speelt minder bij 1:10 toerwagens en komt wel voor bij trucks of Offroad wagens.

De regelaar is beveiligd tegen een te lage spanning, zodat lipo-accucellen niet kapot gaan..

Geen sensoren betekend ook minder gecompliceerd en in totaal dus veel minder last van storingen.
De regelaar is relatief klein en heeft een automatische set up: aansluiten, inschakelen en rijden (evt.de servo reverse gebruiken voor de rijrichting in te schakelen).

 CORALLY BRL MOTOR

Deze heeft aluminium eindstukken met grote ventilatie gaten, dus goed gekoeld.

De 3 spoelen zijn onderling met elkaar in een 3-hoek (Delta) geschakeld .Hierdoor versneld deze motor sneller als een traditionele brushless (ster)geschakelde motor.

De snelheid in accelereren ligt bij een Delta schakeling 42-65% hoger.
Een 15 Turns Corally Delta motor is ongeveer gelijk aan een 9 Turns Ster motor.
Een 13 Turns Corally Delta motor is ongeveer gelijk aan een 7,5 Turns ster motor.

Richtprijzen in 2008 voor een motor met regelaar is ongeveer 125 - 150 Euro

Deze motor ingebouwd in een TB-01 gaf toch een aarzelend wegrijden (met weinig gasgeven), dit treedt ook op bij een niet volle of bijna lege accu of bij weinig gas geven met wegrijden.

Ik heb met deze motor rally wedstrijden gereden ingebouwd in een Tamiya TB-01.Geen enkel probleem ondervonden.Alleen bij het wegrijden merk je een aarzelend gedrag in de motor.Dit treedt maar heel even op, je kunt het ook horen, maar gaf verder geen problemen.De 15 Turns motor is zeer robuust, je kunt hem zwaar vertanden.

Ik heb hem ook in mijn Tamiya DF-03 gebruikt, geen enkel probleem met deze motor gehad.

Later heb ik een 9 Turns LRP met LRP regelaar gebruikt in mijn Team Losixxx4 : deze stopte bij het te warm worden van de regelaar.

Waarom deze Corally BMS regelaar NIET voorkomt op Nomac lijsten is voor mij een vraagteken.

De setup is echt gemakkelijk: inbouwen, inschakelen en klaar.Gesloten motorbehuizing en het aluminium geleid goed de warmte af.

Omdat de regelaar sensorloos is en de EFRA nog geen sensorloze brushless motoren op hun lijstje hebben (2005) staan heb ik een sensormotor aangesloten op deze regelaar: dit werkt ook nog.

Je kunt deze Corally BRL regelaar dus ook gebruiken met sensormotoren (dit kom je nergens op een site of beschrijving tegen !!)

 

@Disclaimer:wij achten ons niet aansprakelijk voor fouten en/of wijzigingen op deze website.