Aufgrund strenger Vorschriften verschwinden traditionelle benzinbetriebene Motorräder, die klassischen Vertreter der Zweiräder, langsam aus der Mode. Doch das Aufkommen von Elektromotorrädern hat der Zweiradbranche neuen Schwung verliehen. Die Wahl des passenden Motors ist nun entscheidend für den Antrieb eines Motorrads. Wie wählt man also den richtigen Nabenmotor ? Betrachten wir ihn genauer aus der Perspektive von bürstenlosen und Bürstenmotoren.

Der Unterschied zwischen Bürsten-Gleichstrommotoren und bürstenlosen Motoren liegt darin, ob sie mit den üblicherweise verwendeten Bürsten und Kommutatoren ausgestattet sind. Die Kommutierung von Bürsten-Gleichstrommotoren erfolgte traditionell durch den Kontakt von Graphitbürsten mit einem ringförmigen Kommutator, der auf dem Rotor angebracht ist. Der bürstenlose Gleichstrommotor übermittelt die Rotorposition über einen Hall-Sensor an die Steuerschaltung, wodurch diese den genauen Zeitpunkt der Phasenumkehr des Motors ermitteln kann.

Die Antriebsprinzipien von Bürstenmotoren und bürstenlosen Motoren unterscheiden sich, ebenso wie ihre internen Strukturen. Bei Nabenmotoren ist die Art der Drehmomentabgabe (z. B. durch ein Untersetzungsgetriebe) und die mechanische Konstruktion ebenfalls unterschiedlich.

Der Unterschied zwischen bürstenlosem Motor und Bürstenmotor

Der Stator eines Bürsten-Gleichstrommotors ist mit festen Hauptmagnetpolen und Bürsten ausgestattet, der Rotor mit einer Ankerwicklung und einem Kommutator. Die elektrische Energie der Gleichstromquelle fließt über Bürsten und Kommutator in die Ankerwicklung und erzeugt dort einen Ankerstrom. Das vom Ankerstrom erzeugte Magnetfeld interagiert mit dem Hauptmagnetfeld und erzeugt so ein elektromagnetisches Drehmoment, das den Motor in Rotation versetzt und die Last antreibt.

Bürstenlose Gleichstrommotoren werden elektronisch kommutiert, während Bürstenmotoren über Bürsten kommutiert werden. Daher sind Bürstenmotoren lauter und haben eine geringere Lebensdauer. Im Allgemeinen beträgt die Lebensdauer von Bürstenmotoren weniger als 600 Stunden, während die Lebensdauer bürstenloser Motoren normal ist. In manchen Fällen wird sie durch die Lagerlebensdauer bestimmt, die 5.000 Stunden überschreiten kann.

Leistungsvergleich zwischen bürstenlosen Motoren und Bürstenmotoren

Häufiges Schalten der Bürsten in Bürstenmotoren kann elektromagnetische Störungen anderer elektronischer Geräte verursachen. Bürstenmotoren regeln ihre Drehzahl über die Spannung, was relativ einfach und bequem ist, aber bei niedrigen Drehzahlen an seine Grenzen stößt. Bürstenlose Gleichstrommotoren können ihre Drehzahl ebenfalls über die Spannung regeln und zusätzlich die PWM-Drehzahlregelung nutzen, um die Drehzahlregelung bei niedrigen Drehzahlen zu vereinfachen.

Leistung und Drehzahl hängen hauptsächlich von den Konstruktionsparametern des Motors ab. Bürstenmotoren können bei hoher Leistung die Drehrichtung nicht umkehren, da der entstehende Lichtbogen zu groß ist. Daher ist die Leistung im Allgemeinen begrenzt und liegt üblicherweise unter 5 P. Bürstenlose Motoren hingegen erreichen deutlich höhere Leistungen. Bürstenmotoren erzielen keine sehr hohen Drehzahlen, da die Motorbürsten schnell verschleißen, während bürstenlose Motoren Drehzahlen von bis zu 80.000 U/min erreichen können.

Unterschiedliche Vorteile von bürstenlosen Motoren und Bürstenmotoren

Bürstenmotoren bieten Vorteile wie niedrige Kosten und einfache Steuerung. Bürstenlose Motoren sind in der Regel deutlich teurer und erfordern mehr Fachwissen in der Steuerung. Da die Technologie zur Steuerung bürstenloser Motoren immer ausgereifter wird, die Kosten für elektronische Bauteile sinken, die Anforderungen an die Produktqualität steigen und der Druck zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zunimmt, werden immer mehr Bürstenmotoren und Wechselstrommotoren durch bürstenlose Gleichstrommotoren ersetzt.

Bürstenmotoren weisen aufgrund ihrer Bürsten und Kommutatoren komplexe Strukturen, geringe Zuverlässigkeit, viele Fehler, einen hohen Wartungsaufwand und eine kurze Lebensdauer auf. Zudem sind Kommutierungsfunken anfällig für elektromagnetische Störungen. Bürstenlose Motoren hingegen besitzen keine Bürsten und somit auch keine entsprechenden Schnittstellen. Dadurch sind sie sauberer, leiser, nahezu wartungsfrei und haben eine längere Lebensdauer.

Neben der Auswahl eines geeigneten Motors für ein Elektromotorrad müssen Sie auch Motoren mit unterschiedlichen Leistungen auswählen. Geschwindigkeit und Reichweite von Elektromotorrädern unterscheiden sich ebenfalls:

Das Elektromotorrad ENGWE M20 ist mit einem 750-W-Nabenmotor ausgestattet, erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 28 mph = 45 km/h und eine maximale Reichweite von 75 km.

Das Elektromotorrad SAMEBIKIE M20 ist mit einem 1000-W-Naben-Brushless-Motor ausgestattet, die Höchstgeschwindigkeit beträgt 50 km/h und die maximale Reichweite 120 km.

Bürstenlose Motoren sind im Allgemeinen die beste Wahl für Elektrofahrräder und Elektromotorräder, da sie sauberer laufen, eine längere Lebensdauer haben und eine hervorragende Leistung bieten. Fahrer, die Wert auf Geschwindigkeit und Performance legen, können mit einem leistungsstarken Motor ihre Fahrbedürfnisse besser erfüllen.