Hallo.

Als ausgebildeter Betriebeselektroniker und bekennender Befürworter und Nutzer von bürstenlosen Motoren im Modellbau war ich jetzt erstmal ein bisschen verwirrt. Aber ich glaube, ich habe die Frage verstanden und versuche mal eine Antwort zu geben, die auch von einem elektrotechnischen Laien verstanden werden kann.

Es gibt ein paar Formeln, mit deren Hilfe man so ziemlich alles berechnen kann, was Motoren angeht. Für den Wirkungsgrad lautet diese: eta (das griechische Symbol find ich auf meiner Tastatur nicht) = P ab / P zu. Oder anders gesagt: Wirkungsgrad = abgegebene Leistung / aufgenommene Leistung. Leistung ist im Idealfall U * I, also Spannung mal Strom bzw. M * n (Drehmoment mal Drehzahl) für die abgebene Leistung. Die Sache mit dem Drehmoment ist das Blöde an der Sache, denn das zu bestimmen dürfte schwierig werden. Die Spannung aber ist gegeben und den Strom kann man theoretisch messen.
BL-Motoren im Modellbau werden von Mini-Frequenzumrichtern angesteuert. Die Spannungshöhe bestimmt, wie schnell das Magnetfeld in den Motorwicklungen aufgebaut werden kann (bildlich: je mehr Wasserdruck ich auf einen Schlauch gebe, umso schneller fließt das Wasser durch den Schlauch durch). Wenn das Feld aufgebaut ist, kann der Regler die nächste Spule ansteuern, steuert er sie eher an, wird der Motor nicht mehr genug Drehmoment aufbauen und schlimmstenfalls stehenbleiben. Kann ich dem Motor also mehr Spannung geben, kann er schneller drehen und auch mehr Drehmoment aufbauen.

Fazit: Da sich mit höherer Spannung auch Drehzahl und Drehmoment erhöhen, bleibt der Wirkungsgrad des Motors ziemlich gleich.
Und jetzt kommt das große Aber: Mit höher Spannung und damit verbundener höherer Taktfrequenz des Reglers entsteht viel mehr Wärme im Motor (und im Regler). Und wie sich Wärme auf die Leistungsfähigkeit eines Motors auswirkt muß ich hoffentlich nicht erklären, warum wohl finden Motorkühlkörper (aktiv und passiv) so reißenden Absatz?

Fazit 2: Der Wirkungsgrad sinkt mit höherer Spannung, weil mehr Energie in Wärme umgesetzt wird.

Wer das ganze vertiefen möchte, es gibt da diverse Abhandlungen zum Thema Frequenzsteuerung von Motoren.

Ist die Zellenangabe meistens nicht auf die Regler bezogen? Denn imho können die Motoren mehr, die sind nur durch die Isolation der Wicklungsdrähte zueinander (halten locker 50 V aus), durch ihre Drehzahlfestigkeit (Fliehkraft, Lager) und durch die Wärmethematik begrenzt. Die Regler hingegen stoßen früher oder später an ihre Schaltgrenzen, es dürfte schon bei 100 Hz schwer sein ein Magnetfeld aufzubauen, weil ein bisschen Zeit braucht das schon.