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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Maxi-LRK gefolgen und vermessen



LRetzbach
14.10.2002, 11:39
Hallo LRK- Freunde

Habe mal einen LRK mit 54 mm- Stator gebaut, geflogen und vermessen. Lässt sich ganz gut an!

Motordaten:

LRK540/20-20 (3*0,65 mm), Bleche von Flyware, Einzelzahnbewicklung von Dr. Arnim Selinka, Mechanik von Emil Kühfuß, Rotordurchm. 61 mm, Magnete 20 * 5 * 1,8 mm, (14 x 2 Stück). Controller Master Jeti 8-30 opto, 77A (Timing 18 Grad). Masse: 460 g (ohne Kabel & Stecker), nspez ca. 330 rpm / V, Motorkonst. ca. 132 000.

Die mech. Dimensionierung liegt bewusst auf der sicheren Seite (8 mm- Stahlachse, Kugellager 22*8*7 mm), zusätzl. Achsstummel auf Seiten der Rotorglocke zur optionalen Direktmontage von Luftschrauben von 16’ bis 18’ (19’ ?) bei 30 Z bzw. 24 Z, eingeklebte Leiterplatte zum Fixieren der Wicklungsenden.

Erprobt wurde der Motor in einer 1,8 m- Extra 300 L von Zoder (ca. 5,5 kg mit 30 Z RC-2400). Zwar ist die 16 * 13 CAMCarbon etwas zu klein für das sehr angenehm langsame Kunstflugmodell (Wurzelprofil 15 %). 24...26 Windungen wären wohl ideal gewesen, doch das weiß man jetzt, nachdem man einen Motor bewickelt und vermessen hat. Flugleistungen und Flugdauer sind dennoch überzeugend.

Leider ist der Motordurchmesser für den eigenen Prüfstand zu groß. So wurde im eigenen Beisein auf dem Prüfstand der Gebr. Köhler, welcher für solche Kaliber ausgelegt ist, vermessen (Danke!).

Highlights:

etamax bei 24 V Betriebsspannung und ca. 18 A > 91 % bei 6980 rpm
etamax bei 30 V Betriebsspannung und ca. 18 ...22 A > 90 % bei 8820 rpm.
(die Nachkommastellen sparen wir uns mal!)
Bei 30 V / 40 A (1,2 kW) liegt eta noch bei ca. 88 %, extrapoliert wird eta bei 60 A noch > 85 % betragen!
:)
Ludwig Retzbach

Bilder und Messkurven folgen.

[ 14. Oktober 2002, 13:34: Beitrag editiert von: LRetzbach ]

TurboSchroegi
14.10.2002, 16:01
Hi LRetzbach!

Hört sich gut an. Danke für die Info. Eine Frage stellt sich mir allerdings als einem der gerade anfängt sich durch das theoretische Unterholz zu schlagen:


Motorkonst. ca. 132 000.
Nach W. Geck ist kM = 1 / (ns * 0,10472). Wie kommt man so auf eine Motorkonstante von 132000 ?
Das würde doch eine ns von gut 1,2 Mio betragen :D :D Hab ich da was falsch in Erinnerung oder ist das bei LRKs gänzlich anders ?

War doch jetzt hoffentlich keine allzu blöde Frage, oder :confused: :confused:

Grüße TurboSchroegi

LRetzbach
14.10.2002, 17:52
Hallo TurboSchroegi,

bekanntlich gibt es keine blöden Fragen, nur -nennen wir's mal- unklare Antworten ... . So war ich wohl irrtümlich der Meinung, dass sich dies allein aus dem Zusammenhang erklären müsste. Es gibt natürlich mehrer Möglichkeiten, einen Motor zu beschreiben. Die oben genannte Konstante (sie wurde in früheren Veröffentlichungen schon immer wieder benutzt) ergibt sich als Produkt aus Statorlänge, Windungszahl (beides steckt bereits in der Motorbezeichnung ../20-20) und der spez. Leerlaufdrehzahl (330rpm / V). Sie gilt dann als feste Rechengröße für jeden Motor, der aus gleichartigen Blechen aufgebaut und mit gleicher Polzahl, Rückschlussdicke, identischem Magnetmaterial etc. ausgestattet ist. Daraus lässt sich dann bei gegebener Statorlänge z.B. die Windungzahl berechnen, wenn der Motor eine andere Drehzahl haben soll. (bei einer gewünschten Leerlaufdrehzahl von ca. 250 rpm / V ergeben somit 26 Wdg.)
Also: Gute Frage!
Gruss
Ludwig Retzbach

TurboSchroegi
14.10.2002, 19:59
Hallo Ludwig!

Danke für die schnelle Aufklärung der Dinge :)

Oftmals ist es garnicht die Physik selbst sondern der "Dschungel" durch den man sich schlagen muss um zum Nämlichen zu kommen. Auf jeden Fall: Missverständnis ausgeräumt und den Eindruck gewonnen, dass es an der LRK Front doch etwas anders zugeht :)

Ach ja, von was für früheren Veröffentlichungen sprichst Du ? Kann ich da was nachlesen ? Oder gibt's vielleicht sowas wie "LRK Theorie für Umsteiger von Normalmotoren" ?

Danke + Grüße TurboSchroegi

Michael Schöttner
14.10.2002, 23:24
Hallo Ludwig, hallo zusammen,

hier das Bild des Motors:
http://michael.schoettner.bei.t-online.de/ETA2548.JPG

Und hier sollten die Kennlinien stehen:

Kennlinie 30V (http://michael.schoettner.bei.t-online.de/Lrk540_2.xls)

Viel Spaß beim Fragen beantworten, Ludwig.

Gruß, Michael

[ 15. Oktober 2002, 08:35: Beitrag editiert von: Michael Schöttner ]

Gerhard Würtz
15.10.2002, 07:13
Hallo,

eine sehr interessante Maschine und des Nachbaus wert. Wenn ich es richtig verstanden habe, ist die Wicklung: erste Wicklung 1-4-7-10 aufgebracht. zweite Wicklung entsprechend 2-5-8-11.usw Welche Ríchtung wurde gewickelt?

Gruß Gerhard

Michael Schöttner
15.10.2002, 08:32
Guten Morgen Ludwig,

mir gefällt das Maschinchen ausgesprochen gut! Glückwunsch!
Vor allem wird eines deutlich: Man braucht keine riesen Magnetklötze um genügend Drehmoment zu holen. Man beachte: 1,8mm dick!
Man sieht auch, daß man mit größeren Maschinen wesentlich bessere Ergebnisse erziehlt, da hier störende Größen wie Luftspalt... im Verhältnis kleiner sind.
Die Wicklung von Arnim ist auch interessant. Schön wäre es, wenn man zum Vergleich noch eine "Ur- LRK- Wicklung" hätte um zu zeigen, was die Wickelköpfe am Eta machen.
Ich denke auch, daß der Motor noch lange nicht an seinem Leistungsmaximum ist. Aber da tastest Du Dich sicher noch ran, oder?

Schöne Grüße, Michael

Ps: Weiß nicht, warum bei mir die 24V Kennlinie nicht funktioniert. Hab von hier aus Leider keinen Zugriff auf meinen Webspace. Werd's heut Abend mal richten.

Christian Lucas
15.10.2002, 09:23
Hallo Ludwig,
Gratulation zum schönen Motor,die Flyware Bleche sind wohl nicht von schlechten Eltern das haben auch schon die Daten aus dem anderen Fred gezeigt.
Zur Wicklung kann ja vielleicht der Armin etwas sagen.RI ist auf jeden Fall kleiner da kleinere Wickelköpfe.

LRetzbach
15.10.2002, 12:45
Hallo zusammen,
ein paar Frage kommen auf!

Zuerst die Frage nach der Wickeltechnik: Es ist nicht die "Klassik- Wicklung" wie oben angedeutet, sondern die richtige LRK- Bewicklung, nur, dass sich lediglich 50 % der Windungen auf einem Schenkel befinden. Der jeweils nächste Stift bekommt dann den Rest (mit umgekehrtem Wickelsinn). Also 1+2', dann geht der Draht diagonal nach 7'+8. Ist es sehr schlimm, wenn ich mit dem Schaltschema auf den nächsten "Aufwind" vertröste? :D Dort haben wir die neue Wickelvariante genau beschrieben und die Ergebnisse mit der ursprünglichen Methode verglichen. (Auch die LRK- Welt muss sich schließlich weiterdrehen.)Nur soviel voraus: Die Vorteile zeigen sich haupsächlich bei kurzen Motoren, so, wie dem vorliegenden. Er ist auf hohe Drehmomentdichte optimiert. Die Leistungsgrenze liegt sicher nahe bei 2 kW. Die Länge wurde so bemessen, dass es noch Sinn macht, auch mit 30...32 NiMH- Zellen zu versorgen, ohne diese beim Strom zu überlasten (Imax 50...55 A). Bei längeren Maschinen würden sich dann wohl eher die "dicken" N-3000CR anbieten, die 70..80 A abkönnen.

Peter Rother
15.10.2002, 16:40
Dort haben wir die neue Wickelvariante genau beschrieben ..... (Auch die LRK- Welt muss sich schließlich weiterdrehen.)
??????

diese "neue Wickelvariante" wurde seit Februar bei vielen Leuten benutzt und in rco diskutiert, ist also gar nicht neu (ganz zu schweigen von den Patenten die 8 Jahre alt sind)

Jeder der rco-Dateien besitzt, kann selbst drin lesen. Also wieso wieder die Geheimnistuerei.

Wickelschema mit 120Grad Symetrie, 3 Phasen je 120Grad

1-2'-8-7'
5-6'-12-11'
9-10'-4-3'

oder linear

1-2'-7'-8
3'-4-9-10'
5-6'-11'-12

In meiner symetrische Schreibweise (Vorteil fuer die spaetere Dreieck-Verschaltung, da die Enden als Nachbarn aus dem Stator rausgehen) sieht es folgends:

A:1-2'-7'-8
B:9-10'-3'-4
C:5-6'-11'-12

Verbinden (Nachbarzaehne):
Ende von A mit Anfang von B 8-9
Ende von B mit Anfang Von C 4-5
Ende von C mit Anfang von A 12-1

Da die Spulen in einer Reihe (Reihenschaltung) beliebig vertauscht werden koennen, existieren ziemlich viele Varianten:

1-2'-8-7' == 2'-1-8-7' == 2'-1-7'-8 == etc Kombinatorik von 4 Positionen.

------------------

Ich bin in Feb.2002 dazu gekommen, das die klassiche SPS-Wicklung mit 6 Spulen besser ist, als die Einzelzahnbewicklung mit 12 Spulen, wo 1-2'-8-7' und etc bewickelt wird, weil bei der klas. SPS-Wicklung weiterhin eine Mischphase entsteht, also eben SPS.

Was ich mit der Mischphase meine, habe ich schon mal erklaert: Ist der Zahn 1 mit Phase A, Zahn 2 unbewickelt, Zahn 3 mit Phase B also 120 Grad beaufschlagt, dann entsteht auf dem Zahn 2 eine Summation der beiden magnetischen Fluesse von links und rechts und entsteht somit eine vektoriele Summe von 0 und 120 als 60 Grad Phase.

Bei dieser Methode, SPS genant,

Die brisante Idee eines langsam drehenden Elektromotors (http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/Paper_aus_Breslau.html)

bekommt man dann in der Tat magnetische Fluesse mit 6 Phasen!

Die Drehzahl pro Volt muss der algemeinen Konstante, die ich auf meiner HP darlegte, folgen.

http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/Wie_viel_windungen.html (das ist uebrigens die Veroeffentlichung, die Ludwig gemeint hat)

und schliesslich:

http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/WL-Kennzahl.html

Dagegen ist die Wicklung 1-2-8-7, wenn ich mich nicht irre, um xx% schneller drehend, als ob man xx% der Windungen geklaut haette (die %-Zahl kann groesser oder kleiner werden, je nach Zahnkopf), was auch leicht nachvollziehbar ist, da man keine Mischphasen hat. Bekannterweise um so mehr Phasen (frueher hat man 4 ud 5 Phasen Motoren gebaut) desto gleichmaessiger dreht der Motor.

-----------------------

Deshalb wundert's mich die Geheimninstuerei, wenn schon so viele Leute die Methode benutzt haben, sie als neu darzustellen.

[ 15. Oktober 2002, 16:52: Beitrag editiert von: Peter Rother ]

LRetzbach
15.10.2002, 19:26
Hallo Peter,
danke für die freundliche Ergänzung.

Eine persönliche Bitte: Erspar’ uns die Neuauflage des alten Glaubensstreits um die bessere Wickelmethode. Ich erinnere mich mit Grausen an die endlos unfruchtbaren Diskussionen zu diesem Thema (war es noch zu rc- online- Zeiten?), und war der Meinung, das sei inzwischen abgehakt.
Es soll jetzt weder darum gehen, die Ehre eines 8 Jahre alten Patents anzukratzen, noch die famose SPS –Idee (die ich schließlich selbst in die Modellflugwelt gesetzt habe) irgendwie in Frage zu stellen. Gleichwohl muss es doch erlaubt sein, auf der Basis dieser gesicherten Erkenntnisse weiterzuarbeiten, um vielleicht doch noch weitere Verbesserungen zu erreichen.

Ich halte übrigens Deinen Einwand mit der 6- Phasen- Betrachtung für nicht abwegig, nur bringt er uns nicht weiter, solange nicht abschließend erforscht ist, wie sich die Flussveränderung im Zwischenzahn auf die Motorcharakteristik auswirkt.

Ich mache Dir einen Vorschlag: Besorg’ Dir bei Herrn Wehrle ein 20 mm Blechpaket der beschriebenen Art (gerne behilflich!), und bewickle es mit 20 Windungen Kupferlackdraht, so, wie Du es für richtig hältst. Den Motor drumherum zu bauen wird Dir ja nicht schwer fallen (reiche gerne die genauen Maße an Dich weiter). Wenn dies alles übereinstimmt, treffen wir uns vor dem Prüfstand unseres Vertrauens (nicht meinem, nicht Deinem, und Pletti hat wohl zwischenzeitlich auch verspielt). Na vielleicht kriegen wir ja die Köhlers noch mal rum? Wir könnten dabei (um bekannte Messprobleme a priori auszuschließen) den selben Rotor (gerne meinen) benutzen.

Nur eine Bedingung habe ich: das Ergebnis wird veröffentlicht, unkommentiert ohne wenn und aber!
Sehe symbolisch meine Hand in Deine Richtung ausgestreckt! Du brauchst nur einzuschlagen.

Mit SPS-Gruß Ludwig

[ 15. Oktober 2002, 19:32: Beitrag editiert von: LRetzbach ]

Peter Rother
15.10.2002, 20:05
Hallo Ludwig

so einen Motor haben wir, wie gesagt, vor lange Zeit vermessen und mit derselben Glocke und selben Stator mit 14w als SPS gewickelt, verglichen. Lass mich den Motor finden:

http://www.torcman.de/rco/tm350-20-14-12zahn.jpg

damals haben wir aufwendige Untersuchungen durchgefuehrt, mit dem Ergebniss diese Art der Bewicklung nicht anzuwenden. :)

Mir ging's auch nicht um die Frage was besser ist, soll jeder fuer sich entscheiden, sondern dass Du diese Art der Bewicklung als was neues darstellst (Auch die LRK- Welt muss sich schließlich weiterdrehen.)

Ich sage auch, einige Leute in rcoline wie auch in rcline haben die Bewicklung schon mehrmals angewandt, lange vor Dir, und keine Geheimnise daraus gemacht, wie sie gewickelt haben, oder dass sie was Neues gemacht haben. Nur dadrum's geht.

schwaabbel
15.10.2002, 20:22
Einen Vorteil hat diese Wicklung. Geht eine Spule in Rauch auf, so wird die Phase nur um 25% verändert und nicht um 50%, so das ein Defekt am Motor erst einige Heliflüge später, bei einer Routinekontrolle auffallen kann. ;) ;)
Gruß Frank

Heinz-Werner Eickhoff
15.10.2002, 20:27
Original erstellt von Peter Rother:

Ich sage auch, einige Leute in rcoline wie auch in rcline haben die Bewicklung schon mehrmals angewandt, lange vor Dir, und keine Geheimnise daraus gemacht, wie sie gewickelt haben, oder dass sie was Neues gemacht haben. Nur dadrum's geht.Hier liegst DU falsch Peter.

Es geht ausschließlich um "Habe mal einen LRK mit 54 mm- Stator gebaut, geflogen und vermessen"

Also bleibt beim Thema und sachlich bitte, so wie Du es auch von anderen verlangst.

HWE

Michael Schöttner
15.10.2002, 21:19
Hallo Ludwig,
also ich bau gerne einen mit der "klassischen LRK- Wicklung" (darf man die so nennen?) um bei den Köhlers zu vergleichen. Wenn das so richtig ist, was behauptet (Verzeihung, und auch schon nachgewiesen) wurde, dann müßten ja locker noch paar %Punkte im Eta drin sein.

Ich finde, damit man in der Frage weiter kommt, könnte es von Vorteil sein, wirklich zu vergleichen. Wie gesagt, ich bin dabei, da ich über kurz oder lang eh so einen Motor bauen möchte.

Sich Phasenweise überschneidende Wicklungen sind im Motorenbau üblich und haben, wie alles Vor- und Nachteile. Die mit sogenannten Flyerwicklungen versehenen Actros und Newtors sind ja schließlich auch nicht von schlechten Eltern was den Eta angeht. Und selbst die fast 100Jahre alte Wellenwicklung sollte man mal wieder hervorholen.

Schöne Grüße und verwickelt Euch nicht ;)
Michael Schöttner

Christian Lucas
15.10.2002, 21:24
Hi Beinander,
und wer hat den diese art der Bewicklung wirklich als erster an den Motoren angewendet und warum haben die Diskusionen damal angefangen.Diese art der Bewicklung hat als erster Andreas Wehrle an seinen Flyware Motoren ausgeführt,und erreicht mittlerweile die gleichen Lehrlaufdrehzahlen wir mit SPS.
Peter,das Internet ist eine sehr kleine Gemeinde und eine Veröfentlichung in einer Zeitschrift wie
AUFWIND hat einen ganz anderen Kreis an Lesern.Das ist aber die wirkliche LRK Gemeinde und für die ist es was NEUES.Fahr mal herum und frage in Modelbaugeschäften ob sie LRK Motoren kennen,Du wirst Dich wundern wie viele Überhaupt noch nichts davon gehört haben.Im übrigen schaut der gezeigte Motor von Dir irgendwie nicht voll gewickelt aus?

Peter Rother
15.10.2002, 22:00
eigenzensiert

[ 19. Oktober 2002, 00:08: Beitrag editiert von: Peter Rother ]

haschenk
16.10.2002, 01:08
Hallo Peter,

ich schließe mich deinen Folgerungen nicht so ganz an.
Wenn du möglichst hohes (spezifisches) Drehmoment als "Gütemerkmal" definierst, dann hat der torcman die Nase vorn. OK.

Aber es ist noch keineswegs gesagt, daß dies nur von der Wicklung herkommt. Du weißt sogut wie ich, daß es noch ein paar andere Einflußgrößen auf spez. Drehzahl bzw. spez. Drehmoment gibt. Es wäre erst noch zu zeigen, daß diese bei beiden Motoren identisch sind.

Worüber ich noch gestolpert bin:
Wenn man die spez. (Leerlauf-)Drehzahl mit dem spez. Drehmoment multipliziert, muß theoretisch eine dimensionslose Zahl rauskommen, und zwar 9,55.

Bei TM kommt 11,37 raus, bei FW 10,98. Der Unterschied beträgt ca. 3,5%. Beide Werte liegen aber deutlich über dem theoretischen Wert. An der Drehzahlmessung kann es nicht liegen, eher schon an der Drehmomentmessung.
Hast du eine Idee, woran der Unterschied von Theorie und Messung kommen könnte ?

Grüße,
Helmut

[ 16. Oktober 2002, 01:30: Beitrag editiert von: haschenk ]

haschenk
16.10.2002, 07:22
Hallo,
ich bin´s nochmal.

Peter, mit ist da noch eine Ungereimtheit aufgefallen:
In den von dir angegebenen Daten ist für kns die Einheit [Upm/A/V] angegeben. Flüchtigkeitsfehler, oder hast du da wirklich noch durch eine Spannung dividiert ?

An dieser Stelle muß jetzt auch der Willi Geck noch etwas Fett abkriegen:
In seinem Buch ist kns definiert als kns = (n0-n)/(I-I0) = Delta_n/Delta_I. Abgesehen von einem (unwesentlichen) Vorzeichenfehler, ist das schon ok. Aber kns ist kein "Korrekturfaktor". Korrekturfaktoren führen die Techniker -salopp gesagt- dann ein, wenn sich etwas aufgrund von Nebeneinflüssen nicht so ganz exakt berechnen läßt.
kns = Delta_n/Delta_I hat hier aber eine ganz konkrete physikalische Bedeutung: Es stellt die Steigung der n(I)-Kennlinie des Motors dar. Nehmen wir den Kehrwert davon, also Delta_I/Delta_n, dann kann man es sich leichter vorstellen: Es ist das Maß dafür, wie stark der Strom zunimmt, wenn man dem Motor eine andere Drehzahl aufzwingt (durch eine größere Last). kns hat die Dimension [Upm/A].

Das kns ist nicht von der Betriebsspannung abhängig, bis auf einen kleinen Restfehler, der davon herrührt, daß ideale und reale Leerlaufdrehzahl nicht ganz identisch sind. Meistens wird dieser Restfehler unterschlagen.

Aus diesem Grund sind die n(I)-Kennlinien für verschiedene Spannungen prakt. nur parallel verschobene Geraden mit gleicher Steigung, also gleichem kns, siehe z.B. die vielen Diagramme im Geck-Buch.

Andererseits wissen wir: Delta_I = Delta_M/km,
mit Delta_M = Drehmomentänderung, und km = Drehmoment-Konstante.

Dies in unsere Formel weiter oben für Delta_I eingesetzt, ergibt kns = Delta_n/Delta_M*km.

Oder umgestellt: Delta_n/Delta_M = kns/km.

Und das ist der Knackpunkt.
Delta_n/Delta_M ist die "Steifigkeit", d.h. die Drehzahländerung pro Drehmomentänderung, die der Motor bei einer Laständerung zeigt. Sie hat die Dimension [Upm/Nm] und ist mit das wichtigste Qualitätsmerkmal eines Motors. Der Wert sollte möglichst klein sein. Der ideale Motor hat den Wert Null, d.h. die Drehzahl ändert sich überhaupt nicht, wenn man die Last verändert (z.B. größerer oder kleinerer Prop, oder schnell/langsam fliegen). Ein Perpetuum mobile wäre das trotzdem nicht, den die Stromaufnahme würde sich schon ändern, nur halt die Drehzahl nicht.

So einfach ist das, gell Peter ? ;)

Grüße,
Helmut

[ 16. Oktober 2002, 07:28: Beitrag editiert von: haschenk ]

TurboSchroegi
16.10.2002, 08:33
Hi Folks !

Also ich verfloge den Thread sehr interessiert.

Für einen der sich händeringend durch diverse (für ihn neue) Literatur zum Thema Elektroantriebe, Motoren, LRK usw. schlägt sind solche Threads einfach genial! Endlich wird mal zur Sache gegangen. Es geposted, dass in Büchern kleine Fehlerchen versteckt sind, die mich zum Teil schon fast zur Verzweiflung gebracht hatten. Es wird aufgedeckt, dass teilweise Ungenauigkeiten in Bezeichnungen vorhanden sind usw. usw. Für einen Einsteiger wie mich enorm wichtig um sich nicht zu verzetteln. Ich kann nur sagen:

Bitte, bitte diskutiert noch lange so weiter! Und am Besten legt noch einen drauf! Vergesst Steigungen von Kennlinien und sprecht über Ableitungen! Hier kann man was lernen - das ist super! (Ist ja fast wie eine Vorlesung :) )

Der Beste Thread seit ich hier im Forum mit dabei bin - ehrlich! (Ich krieg mich garnicht mehr vor Begeisterung :eek: )

Grüße TurboSchroegi

P.S. @Peter + Ludwig: Bitte nicht streiten - Ihr seid beide super drauf (soweit ich das überhaupt beurteilen kann :D :D ) - die anderen natürlich auch ;)

schwaabbel
16.10.2002, 11:50
Also den "alten" Vergleich finde ich hierzu nicht so passend, denn eigentlich sollten es zwei identische Motoren sein.
Bei unseren Versuchen mit identischen Motoren im Heli kamen nur geringfügige Temperaturunterschiede zustande. Leider sind die beiden Motoren schon im harten Alltagsbetrieb unterwegs, sonst hätte ihr die für Messungen haben können.
Wickle aber selber auch weiterhin klassich , weil es etwas schneller " bei mir" geht.
Gruß Frank

Wimh
16.10.2002, 12:10
Original erstellt von TurboSchroegi:
Endlich wird mal zur Sache gegangen.Schliesse ich mich voll bei an. Habe damals die diskussion nicht mitbekommen, da ich wartete bis die "flyware" wicklung wie versprochen nach Sinsheim durch Andreas Wehrle naher beschrieben wurde. Ich frage mich auch jetzt noch ob diese ganz dasselbe ist wie auf den bild von Ludwig's motor ganz oben. Und wie immer, mich interessiert am wenigsten welchen motor tatsachlich den "besten" ist , aber schon was vor und nachteile von beide typen sind. Jeder will doch "sein" motor am besten auslegen fur sein verwendungszweck , oder? Messungen mach in wie Frank in meinen flugzeugen, und da hat mich mein Torcman bis jetzt voll uberzeugt...

Michael Schöttner
16.10.2002, 12:35
Hallo allerseits,
ich sehe in der verteilten Wicklung noch einen weitern Vorteil. Die wirksame Oberfläche ist größer und damit wird auch eine etwas günstigere Wärmeabfuhr möglich sein. Kommt natürlich drauf an, wie man das Motörchen einbaut. Es sollte aber nicht unerwähnt bleiben, dass durch Temperaturerhöhung in der Wicklung der Ri doch erschreckend größer werden kann.

Rwarm = Rkalt x (1 + a x Delta T)

wobei a für Kupfer 0.0039 1/K ist. Das würde bedeuten, dass der Ri bei einem Motor mit 20mOhm bei einer Temperaturerhöhung um 50K (das halte ich bei immer noch 100W Verlustleistung für reell) einen Anstieg des Ri um immerhin 19,5%.
Schaffe ich es nun, bei gleicher Abgabeleistung des Motors den Temperaturanstieg in der Wicklung zu halbieren, weil ich in der Lage bin parasitäre Wärme besser abzuführen, dann könnte ich den gleichen Motor höher belasten, oder aber er hätte auf Grund des halben Anstiegs von Ri einen besseren Wirkungsgrad als der thermisch „schlechtere“ Motor. Dabei spielt es natürlich noch eine nicht unerhebliche Rolle, wie die Verlustwärme der Spule über den Stator abgeführt werden kann.
Hat sich schon jemand Zeit genommen eine thermische Simulation zu generieren?

Was auch zu prüfen ist, ist, ab wann das Verteilen der Wicklung mehr Vorteil bringt, als den Nachteil der „Phasenüberdeckung“. Ludwig hat schon erwähnt, dass gerade bei kurzen Motoren, und bei 54mm Durchmesser kann man 20mm Pakethöhe als kurz bezeichnen, der Anteil der Wickelköpfe eine größere Rolle spielt. Sicher wird es auch hier zwei Kurven geben, die sich ab der Pakethöhe x irgendwo schneiden.

Dies alles auszutesten oder vielleicht zu simulieren um anschließend festzustellen, dass es noch viel mehr Faktoren gibt, die es zu optimieren gibt, dies alles macht doch unser gemeinsames Hobby so interessant.

@Frank: So schnell wird aus einer noch jungen Wicklung (12 Jahre ist im Motorenbau fasst neu) eine klassische Wicklung! Ich glaube Du meinst die LRK Urwicklung. Als klassisch haben wir bisher immer die H-Wicklung von 3phasen Synchronmaschinen bezeichnet. Vielleicht sollte man mal ein Regelwerk mit allgemeingültigen und verständlichen Begriffen verfassen.

Schöne Grüße,
Michael

Peter Rother
16.10.2002, 16:55
Hallo Helmut und andere

da es hier unterschiedliche Verfahren fuer ns(Im=0) was die idealisierte spezifische Drehzahl bei Strom Null und auch fuer das berechnen des kns gibt (manche will es als Delta durch Delta, der andere als Ableitung sehen, erlaube ich mir zu zeigen, wie ich die Zahlen gewinne.

Nicht aus zwei Messungen (wie bei Delta durch Delta, dn/dI) sondern als lineare Anpassung fuer die gesammte Messreihe mit vielleicht 15 unterschiedlichen Stroemen. Es wird eine Gerade gesucht, die im Sinne der kleinsten Summe der quadratischen Fehler zwischen den Einzelmessungen und der Gerade, die Messung anpasst (Die Gleichungen die Summen von xi^2, yi^2 und xy^2 beinhalten, spare ich mir hier).

Diese Gerade schneidet dann die Drehzahlachse in ns(Im=0) und deren Neigung ist kns. Der Vorteil: extreme Genauigkeit, da die gesammte Population fuer die Rechnung genommen wird.

Noch kurz zu den Einheiten.

ns wird in upm/V ausgedruckt

da kns die Neigung der Geraden ist, oder anders augedruckt deren Ableitung ist die Einheit

kns=d(ns)/d(I)= upm/V/A (oder upm/A/V - daselbe)

Nehmen wir eine Messung des 10 pol Motors von tm430-30-15 aus dem E-Heli Joker,

http://www.torcman.de/eco/Joker_tm430-30.html

der so viele von uns in Aspach begeistert hat. Danke an Franks Pilotenkunst.

http://www.torcman.de/eco/heli/tm430-30-15-10pol_mes_tab.gif

Gehen wir zuerst zu den Drehzahl-Aspekten:

die letzte Spalte ns wird fuer jeden Strom folgend berechnet:

ns=upm/(Volt-Amp*(Ri+Ric))

ueber die gesammte Population der Zahlenpaare (ns,Amp) wird eine lineare Anpassung gesucht.
So bekomme ich die Werte

nso=ns(Im=0)=469upm/V @ 25V
kns=-0,63

aber vorsicht, der Motor dreht niemals U*nso, da er immer ein Strom zum Drehen benoetigt.
Somit ist seine Leerlaufdrehzahl schon kleiner als U*nso und betraegt weniger (genau n=(U-I_leer*(Ri+Ric))*(ns+kns*I_leer)

Fuer jeden Strom und Spannung kann ich aus den Zahlen nso, kns und Ri+Ric die aktuelle Drehzahl berechnen. Da fuer jeden Strom auch ein Drehmoment existiert, kann ich genauso fuer jedes Drehmoment die Drehzahl berechnen oder umgekehrt.

z.B. eine Zeile aus dem zweitem Block

U=24.893 I=46.022 n=10224upm

aus dem U,I,nso=469,kns=-0.65,Ri+Ric=0.035

berechne ich

n=(U-I*(Ri+Ric))*(ns+kns*I)=10228upm

Das heisst meine Gerade liegt 4upm von der tatsaechlichen Messung von 10224upm entfernt. Das sind 0,04% daneben. Viele werden fragen, wie ich die Drehzahl so genau messen kann. Die Antwort: die Bremsscheibe hat 6 Sektoren (6 mal weis 6 mal schwarz) und die werden gezaehlt in einer equivalenten Torzeit von 2 Sekunden. Somit kommen bei 10,000upm, respektive 167Hz, ganze 167*6*2=2000 Impulse, Aufloesung 0.0005

mehr darueber:
http://www.torcman.de/eco/Pruefstand.html

Wie gut so eine echte Messkurve aussieht? Und wie linear der Motor ist.

http://www.torcman.de/eco/heli/tm430-30-15-10pol_n.gif

In der Tabelle sieht man auch die WL-Zahl=210500

Nun zu dem Drehmoment:

Aehnlich wie bei der Drehzahlberechnung wird jetzt eine Gerade ueber alle Paare (Amp,Nm) gelegt. Die Gerade hat eine Steigung von

ke=0.0208Nm/A

und ein Anfangswert (Y-Achseschnitt) den Verlustmoment

Mv=-0.0389Nm

was den idealisierten Leerlaufstom von

I_leer=-Mv/ke =1.86A @ 25V ausmacht.

Der Leerlaufstom, ist der Strom bei dem der Motor kein Drehmoment abgibt M=0

Da die Gerade des Drehmoments nicht durch (0,0) geht, darf man nicht, nur das ke nehmen sondern, muss man immer den Verlustmoment Mv und das ke nehmen, das heisst fuer den Strom I berechnet man

M(I)=Mv+ke*I

http://www.torcman.de/eco/heli/tm430-30-15-10pol_M.gif

Steifigkeit des Motors

Da alle Zahlen gegenueber Strom vorhanden sind kann man natuerlich sich fragen, wie viel die spezifische Drehzahl ns bei zusaetzlichen Drehmoment absinkt

Steifigkeit=(dns/dI)/(dM/dI) wo wir schon wissen:

dns/dI=kns und dM/dI=ke

also

Steifigkeit = kns/ke = -0.63/0.0207=30.4 upm/V/Nm = 0.304 upm/V/Ncm

[ 16. Oktober 2002, 17:12: Beitrag editiert von: Peter Rother ]

haschenk
16.10.2002, 17:29
Hi,
nur mal ein Gedanke:
Bei permanentmagnetischen Kreisen (z.B. für Schwingspulen o.ä.) weiß man -etwas verkürzt gesagt- daß man die "magnetische Spannungsquelle" (Dauer- oder Elektromagnete) möglichst nahe an den Luftspalt setzen sollte. Dadurch werden die Verluste durch Streufelder (Streufaktor)am geringsten.
(für Nichtfachleute: Unter Streufeld versteht man den Anteil der magnetische Feldlinien, die nicht den "Sollweg" durch Eisen und Luftspalt gehen, sondern über "Schleichwege" magnetische Nebenschlüsse verursachen)

In einem Applikationsbuch der Fa. Philips gibt es dazu durchgerechnete und experimentell untermauerte Beispiele/Untersuchungen.

Übertragen auf unseren Motor würde das bedeuten, daß bei der verteilten Wicklung die Streuverluste ebenfalls geringer sind.

Ich bin kein Fachmann in solchen Details, aber vielleicht weiß jemand anderes (Christian ?) mehr dazu.

Grüße,
Helmut

P.S.
Ob das so ist, könnte man durch Simulation und/oder Messung der Induktion im Luftspalt (mit Feldsonde) messen. Für Amateure wie wir es sind, ist vor allem das Erste schwierig, aber eine Feldsonde könnte sich der eine oder Andere vielleicht schon ausleihen. Wäre auch ganz allgemein interessant, wie hoch denn nun die Induktion im Luftspalt wirklich ist. Man müsste dazu einen Motor (teilweise) opfern und so herrichten, daß man im zusammengebautem Zustand mit der Sonde reinkommt.

[ 16. Oktober 2002, 18:05: Beitrag editiert von: haschenk ]

Christian Lucas
16.10.2002, 21:24
Hallo Peter,
Du sollst uns Deine Motoren vergleiche zeigen nicht den alten Flyware Motor,das hatten wir doch schon in Rc-line.Die neuen Flyware Motoren haben
durch den höheren Fluß und durch das wie Helmut schon vermutet kleinere Sreufeld gleiche ja sogar teilweise niedrigere kns wie die Torcmanmotoren.
Die original SPS wicklung,also jeder zweite Zahn bewickelt funktioniert eigentlich nur richtig wenn auch die breite der Statorzähne ungleich ist,bitte Peter stell doch mal die Zeichnung aus dem Artikel rein wie der Sator für einen richtigen SPS Motor aussehen sollte.Die bewickelten Zähne haben einen winkel teil von 180°/7 und die Unbewickelten haben einen teil von 240°/7 das ist nicht ganz unwichtig für die EMK.Leider hat Peter nicht den Artikel wie er ist
auf seiner HP sonst könnten ihn alle ansehen.Für Alle dies Interessiert einfach Fax Nr.mailen und dann sende ich.Es Geht hier auch nicht um Litze vis Volldraht,deshalb wären Peters eigenen ergebnisse mit dem Volldrahtmotor/Verteilte wicklung das was verglichen werden sollte.Gleies Vergleichen nicht immer herumwürfeln das bringt garnichts.Die Verteilte Wicklung verhält sich ähnlich wie eine Durchmesserwicklung zu einer Gesehnten wicklung.Bei einer Gesehnten ist der Stromanstieg nicht ganz so hart,was dem Komutieren bei Bürstenmotoren entgegen kommt,und auch bei einem Brushless ergibt sich ein flacherer verlauf der ehr richtung sinus geht.
Am besten wäre dazu eine Sinusoidale ansteuerung,dann hätte man ein fast Traumpaar.Es ist nicht ganz einfach zu sagen das ist das beste oder das,dazu sind auch umbedingt wichtig zu wissen wie das Permanentmagneterregerfeld aussieht.Bei den aufgeklebten Streifen ist es meist Blockförmig(trapezoidal).Es läst sich beispielsweise der negative einfluss einer nichtsinusförmigen Luftspaltfeldes durch eine entsprechende Wicklungsgestaltung korrigieren.Auch ist es noch möglich den Stator etwas zu schrägen um einer Sinus form näher zu kommen.Wenn immer nur ein Zahn bewickelt wird kann es auf grund der Streuung an den Polkanten zu Drehmomenteinbrüchen kommen,verteilen ist dafür besser.Falls jemand sehr hohe anforderungen an den Rundlauf stellt sollte er gar keine SPS oder einzelzahnbewicklung ausführen sondern eine Wicklung mit großer Spulenweite.

Wimh
17.10.2002, 05:42
Original erstellt von Michael Schöttner:
ich sehe in der verteilten Wicklung noch einen weitern Vorteil. Die wirksame Oberfläche ist größer und damit wird auch eine etwas günstigere Wärmeabfuhr möglich sein. Kommt natürlich drauf an, wie man das Motörchen einbaut. MichaelIch kan da nur uber meinen motor sprechen(Torcman 345/28/9W: 1*1mm Delta), aber kuhlungsprobleme habe ich damit uberhaupt nicht, motor ist nach dem flug so gut wie kalt. Gut gekuhlt ist er halt ( Alu-Turbospinner+ locher im spant+ seitlich luft ein und auslass (Liftoff)Dabei betreibe ich den motor an 10 gepushte zellen mit 75-80A so bis 15s am stuck , wobei den wirkungsgrad sicher keine 90% ist, aber offensichtlich gut genug. Die kuhlung hilft da viel, auch wenn ich nen zu grossen propeller draufschnalle ist den steigflug zwar schlecht und den totalen motorlaufzeit kurz, heiss wird den motor dennoch nicht im flug( Ich fulhe die achse und die windungen mit den finger...) Im stand sieht es eh schon anders aus. Bei bis zu 80A halt sich der motor gut ( halt auch den strom uber 10s fast konstant), bei >100A wird er warmund strom/drehzahl gehen sehr schnell zuruck. Da kann ich mir nur denken den wirkungsgrad ist bis 80A gut, daruber nicht mehr. Eigentlich nicht verwunderlich, wenn ich den motor mit den von Peter berechneten parametern (aus seine messungen) durchrechne stellt sich heraus das (Bei so 8-10v) ich nie mehr als 500 W "aus" kriegen kan (saettigung der bleche?). Bei 80A ist das schon der fall. Alles daruber ist dan nur noch warme...

Michael Schöttner
17.10.2002, 10:02
Hallo Wim,
ich möchte nicht behaupten, daß die Wärmeabfuhr der nichtverteilten Wicklung nicht ausreicht. Ich denke mir nur, sie ist bei verteilter Wicklung besser.
Auch Dein Motor wird warm! Du spürst es außen nur nicht. Zumindest nicht gleich nach dem Flug. Kauf Dir mal das neue Infrarot Thermometer von ELV (€59,-) ELV Thermometer (http://www.elv.de/Main.asp?Menue=Shop&SessionId=00096407180162441432) . Damit kannst Du durch die Bohrungen die Wicklungsoberflächentemperatur messen (oder zumindest auf +/-2°C schätzen). So viel ich weiß, sind die Lagersitze Deines Motors aus Titan (TitanAl- Legierung). Und Titan ist ein sehr schlechter Wärmeleiter. Vorteil ist natürlich das niedrige Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit. Um mich richtig zu verstehen: ich will nicht damit sagen, daß die Lösung schlechter ist als andere Lösungen. Ich will nur herausfinden, ob es nicht besser ist, durch die bessere Wärmeabfuhr den Ri unten zu halten.
@Peter: welchen Ri nimmst Du bei Deinen Berechnungen? Ich habe bei Pumpenmotoren, die ich früher mal gebaut habe den Wicklungswiderstand zur Bestimmung der Spulentemperatur benutzt. Mit hochpräzisen Milliohmmetern kann man das prima tun. So werden im übrigen auch Motorkennlinien korrigiert.
Und ich steh immer noch dazu: Ich wickle Ludwigs Motor mit der Ur-LRK Wicklung. Stator ist geordert und jetzt versuch ich noch von Arnim den gleichen Draht zu bekommen!
@Ludwig: Kann man den Lagersitz entnehmen oder muß ich einen eigenen fertigen? Wenn ja, hast Du noch zwei von den identischen Kugellagern und eine Zeichnung vom Lagersitz?

Gruß, Michael

Peter Rother
17.10.2002, 11:40
eigenzensiert

[ 19. Oktober 2002, 00:09: Beitrag editiert von: Peter Rother ]

haschenk
17.10.2002, 16:00
Hallo Peter,

Wenn ich hier von "Delta(s)" spreche, dann nur deshalb, weil sich die Meisten darunter mehr vorstellen können als unter dem "Differential". Ich unterstelle dabei immer: Man weiß, daß die "Kurve" prinzipiell (z.B. aufgrund physikalischer Gesetze) eine Gerade sein muß, und -falls es sich um die Auswertung von Messwerten handelt- diese Gerade zuvor durch ein "Fit-Verfahren" berechnet wurde. Und wenn wir es mit Geraden zu tun haben, ist es völlig egal, ob man Deltas oder Differentiale verwendet.

Wie man messen und auswerten will, ist -wie du sagst- eine Frage des Verfahrens, und darüber wollen wir nicht streiten. Nicht jeder verfügt über die apparativen Möglichkeiten wie du, aber man kann in manchen Punkten auch mit viel einfacheren Mitteln zu guten Ergebnissen kommen.

Beispiele:
Mit einem (selbstgebauten) empfindlichen Hallsensor und einem Frequenzzähler (ist in jedem besseren Multimeter drin) kann man hervorragend Drehzahlen messen und braucht noch nicht mal eine Sektorscheibe: Es gibt fast immer irgendeine Stelle am Motor, an der noch genügend "rotierendes Streufeld" rauskommt, da braucht man mit etwas Erfahrung nur den Sensor dranzuhalten. Hervorragend z.B. bei allen Außenläufern, da kriegt man dann so viele Impulse/Umdrehung, wie der Motor Polpaare hat (Auflösung paßt sich gewissermaßen automatisch dem Drehzahlniveau an).

Leerlaufdrehzahl (real): Direkte Messung, genau bekannte Spannung(en) anlegen und Drehzahl(en) messen, nebenbei auch Leerlaufstrom. Durch die gemessenen Werte könnte man dann auch wieder eine Fit-Gerade durchlegen, aber im Regelfall sind die Werte so gut, daß man bei einfacher Division n/U sogar noch die Abweichung vom idealen Verhalten (1-1,5%) quantitativ bestimmen kann.

Zu den Einheiten/Dimensionen
Die ideale Leerlaufdrehzahl ist streng proportional der angelegten Spannung (fundamentales Gesetz). Die reale Leerlaufdrehzahl weicht davon minimal ab aufgrund des Verlustmoments im Motor. Diese Abweichung kann man berechnen und damit aus der gemessenen realen die ideale Leerlaufdrehzahl berechnen (oder umgekehrt).

Die spezifische ideale Leerlaufdrehzahl ns_ideal ist eine Konstante (ke), und die reale mit sehr guter Näherung auch, wir haben die Dimension [Upm/V], egal, ob ns oder ns_ideal.

Wenn du dann die Konstante (!!) ns nach dem Strom ableitest, gibt das keinen Sinn.

Du schreibst ferner: kns = d_ns/d_I. So wie im Buch von Geck definiert, ist aber, in Differentialen geschrieben, kns = d_n/d_I. Bei Geck sind es "Deltas": kns = (no - nLast)/(Im - Io). Die Indizes "Last" und "m" kann man weglassen, da dies eh klar ist.
Damit ist die Dimension fraglos [Upm/A]. Wo sollen deine "Volt" herkommen, wenn im Zähler Drehzahlen und im Nenner Ströme stehen ?

Die Steifigkeit: Ich bezeichne sie hier mal mit S. Sie ist -m.E. sehr anschaulich- definiert als die Drehzahländerung, die zu einer Lastmomentänderung gehört, also S = Delta_n/Delta_M oder meinetwegen auch S = d_n/d_M.

Im Nenner stehen [Nm], im Zähler [Upm]. (korrekter [1/s], aber da sehen wir drüber hinweg).
Also haben wir [S] = [Upm/Nm]. Auch hier: Wo sollen die "Volt" im Nenner herkommen ?

Wir können den obigen Ausdruck für S formal mit d_I "erweitern" und erhalten dann
S = d_n/d_M = (d_n/d_I)*(d_I/d_M) oder (d_n/d_I)/(d_M/d_I) = kns/ke

In Dimensionen: [Upm]/[Nm] = [Upm/A]*[A/Nm] = [Upm/A]/[Nm/A], also [kns] = [Upm/A] und [ke] = [Nm/A].

Das ist natürlich kein Beweis, sondern ein Mini-Beispiel zur Dimensionskontrolle.
Die Dimensionskontrolle/Analyse ist ein sehr gutes Hilfsmittel, wenn es darum geht, vor allem bei komplizierteren Formeln/Gleichungen deren Aussage besser zu verstehen und gfls. Fehler zu suchen.

Grüße,
Helmut

Peter Rother
17.10.2002, 16:56
Du schreibst ferner: kns = d_ns/d_I.
....

Wo sollen die "Volt" im Nenner herkommen ?
eigentlich dachte ich, es ist schon in meinem ersten Beitrag ersichtlich.

ns, als die spezifische Drehzahl pro Volt, entsteht durch die Division der Drahzahl durch die Spannung also

[ns]=[upm/V] und nicht [upm] alleine

somit kns=dns/dI oder mit Deltas

ns=(ns1-ns2)/(I1-I2) dann eben [upm/V/A]

Beispiel

(400upm/V-300upm/V) / (20A-10A) = 100upm/V /10A = 10upm/V/A

mindestens fuer mich ist es so, aber ist mir auch recht, wenn Du ns in upm rechnest :) hauptsache die Zahlen sind vernuemftig.

Was ist aber wenn Du die Drehzahl n aus der Multiplikation des ns und U berechnest, dann kommt als Drehzahl [upm*V] (ein bisschen unguenstig oder?) :D

haschenk
17.10.2002, 17:40
Hi Peter,

nochmal:

a)
ns ist eine Konstante [Upm/V]!!!!

b)
Dein Ansatz .....kns=dns/dI ist falsch,
es muß kns=dn/dI heißen .

Grüße,
Helmut

A. Selinka
17.10.2002, 18:11
Hallo Peter,

ich gebe Dir in der bisher geführten Diskussion in 2 Dingen recht.
Die Einzelzahnwicklung wurde nicht von uns (Ludwig und mir, zur
Klarstellung, da ich in Ludwigs Beitrag genannt bin) erfunden, sie wurde von
Andreas Wehrle mit seinen Flyware Motoren eingeführt.
Außerdem ist diese Wickelart nicht mehr ganz neu, denn sie wurde von
Flyware meines Wissens in Sinsheim 2002 der Öffentlichkeit vorgestellt,
aber man kann sie als brandaktuell bezeichnen.
Auch wir (s.o.) beschäftigen uns seit Februar 2002 mit dieser Wickelart und
können - was LRK Motoren betrifft - im Gegensatz zu Dir nur Positives
berichten.
Die Vorteile dieser Wickelart liegen auf der Hand und sie wurden
größtenteils in dieser Diskussion bereits erwähnt.
Die Aufteilung der Windungszahl auf 2 Zähne erleichtert erheblich die
"Buchführung", verzählt man sich doch nicht so schnell bei z.B. 2x10, statt
1x20 Windungen. Die Überführung der Drähte auf den anderen Zahn kann man mit
etwas Übung so in die Nuten legen, daß kein Wickelraum verloren geht.
Durch die Reduzierung der Wickelköpfe könnte man den Motor noch kürzer
bauen, was Baulänge und Gewicht reduziert. Gleichzeitig - und das ist der
Hauptvorteil - ist das Verhältnis von "nützlichem" Cu, das parallel zum Zahn
in den Nuten liegt, zu dem in den überhängenden Wickelköpfen "weniger
nützlichem" bei dieser Wickelart weit günstiger, als bei der herkömmlichen
LRK Wickeltechnik. Dies wirkt sich in den Meßwerten bei kürzeren
Statorlängen erheblicher aus, als bei den längeren. Die Ergebnisse kann man
im nächsten Aufwind sehen, deshalb bitte ich um etwas Geduld.
Außerdem liegen die entsprechenden Cu-Drähte bei dieser Wickelart in der
Summe dichter an den Statorzähnen und es werden weniger Streufelder erzeugt.
Zur Frage der Feldüberschneidung bei der Einzelzahnwicklung aus meiner laienhaften Sicht:
Wenn man sich die Geometrie eines 14-Polers aufzeichnet, drängt sich bei der
Betrachtung der Stellung von den je 2 bestromten Spulen einer Phase zu den entsprechenden
Magneten dieser Eindruck der Überschneidung beim stehenden Motor auf. Beim
laufenden Motor ist es aber so, daß der Controller in der aktuellen Phase,
wenn es zu den Überschneidungen kommt, schon wieder das "Ventil zudreht",
aber bereits über die nächste Phase "nachdenkt" und dort das "Ventil
aufdreht". Insofern dürften sich diese Überschneidungen - wenn überhaupt -
nur marginal auswirken, was man an den Meßergebnissen ersichtlich ist (siehe nächster
Aufwind).

Zum Angebot von Ludwig an Dich:
Papier ist geduldig, man kann viel schön- oder schlechtreden. Hier hättest
Du einmal die Gelegenheit zu beweisen, daß Dein gewickelter Stator am
selben Motor andere Meßwerte erbringt, als der oben von Ludwig vorgestellte.
Du bist uns immer noch den unabhängigen Beweis der 92% eta an einem
relativ kurzen 20mm Motor mit einem nur mäßigen Cu-Anteil (2x0,85) im
Stator schuldig. Mit der rührenden Story von der Eierglocke ist der Motor
doch nicht aus der Welt. Eine neue Glocke für diesen Motor zu besorgen
dürfte kein Problem sein, eher schon, die gleiche Unwucht an die selbe
Stelle zu bekommen.

Gruß Arnim

Gerd Giese
17.10.2002, 18:32
Original erstellt von A. Selinka:

Zum Angebot von Ludwig an Dich:
Papier ist geduldig, man kann viel schön- oder schlechtreden. Hier hättest
Du einmal die Gelegenheit zu beweisen, daß Dein gewickelter Stator am
selben Motor andere Meßwerte erbringt, als der oben von Ludwig vorgestellte.
Du bist uns immer noch den unabhängigen Beweis der 92% eta an einem
relativ kurzen 20mm Motor mit einem nur mäßigen Cu-Anteil (2x0,85) im
Stator schuldig. Mit der rührenden Story von der Eierglocke ist der Motor
doch nicht aus der Welt. Eine neue Glocke für diesen Motor zu besorgen
dürfte kein Problem sein, eher schon, die gleiche Unwucht an die selbe
Stelle zu bekommen.

Gruß ArnimMein Gott, einmal war man/ich froh einen Fachlich niveauvollene Diskussion zu verfolgen!!!
Und dann jetzt wieder dieser Schei...! :mad:

Hoffentlich geht KEINER mehr auf diesen MIST ein!!!

Ich wünsche mir das diese Diskussion sachlich weiter geführt wird!!!

... danke ...
Gerd, der noch was dazulernen möchte!!! ;)

[ 17. Oktober 2002, 18:33: Beitrag editiert von: gegie ]

Christian Lucas
17.10.2002, 22:19
Hallo Gert,
nein das ist erstens kein,und zweitens antworter Peter im Moment nur noch auf Helmuts Formelfragen.
Peter,
ist Dir eigentlich aufgefallen das der Tolle Motor
von Frank ein 10 Poler ist für den Du uns auch schon in mehreren Posts gesagt hast der hat Mischphasen und das ist gar nichts Gescheites.
Der Motor ist allein auf Franks Initative entstanden,nach dem er mich immer wider gelöchert hat,das er für seine Helis immer an der Drehzahlgrenze operiert mit seinen LRK´s worauf ich Ihm dann mitteilte das es auch als 10 Poler mit Originalwicklung geht, und er geht wirklich gut wie alle in Aspach gesehen haben.Also wie sehen Deine beiden Vergleichsmotoren aus und was ist mit dem Angebot von Ludwig.

TurboSchroegi
18.10.2002, 09:57
Hi all !

Ich möchte ein paar Gedanken zum Thema Einheit von kns loswerden.

Zuerst Helmut, erlaube mir, dich hschenk zu nennen, da wir ja Namensvettern sind und sogar die Abkürzung Helmut Sch. noch zweideutig ist. Ausserdem möchte ich den Beitrag an alle richten. Danke!

Zu allererst fällt mir auf, dass es richtig ist wenn hschenk sagt dass dn/dI die Steigung der Funktion f(n)=I ist (konkreter: "... die Steigung der Funktion f im Punkt n.").

dn/dI ist allerdings kein Bruch, den man "ausrechnen" kann, sondern ein Ableitung im mathematischen Sinne. Aus der Schule ist die Sprechweise "dn nach dI" bekannt. "...dn durch dI ..." zu sagen wurde bestraft :D .

Die Konsequenz aus dem Gesagten ist, dass "dn nach dI" wieder eine Funktion ist und eine Funktion hat überhaupt keine Maßeinheit - maximal Eigenschaften. Was sehrwohl eine Maßeinheit besitzt ist ein Ergebniswert einer Funktion.

Dies alles gilt auch dann, wenn die f'=konstant gilt.

Beispiel: f'(n)=30 hat nie eine Maßeinheit; serwohl aber der konstante Ergebniswert 30 der Funktion f' an der Stelle 1000 (Also: f'(1000)).

Die Schlussfolgerung das die in Geck's Buch stehende Definition Delta_n/Delta_I die Ableitung f' von f(I)=n sei ist allgemein falsch. Was Geck da schreibt ist der Differenzenquotient - ein Teil der Definition der Ableitung. Wenn der Differentenquotient einen Grenzwert besitzt, dann ist die entsprechende Funktion an genau dieser Stelle differenzierbar.

Die Schlussfolgerung Einheitengleichungen über die Ableitung f' von f zu berechnen ist deshalb nicht zulässig, da - wie gesagt - dn/dI kein Bruch ist. Wenn man Einheitengleichungen Aufstellen möchte, kann man das maximal mit Hilfe des Differenzenquotienten tun. Das kann man m.E. auch dann tun, wenn eine Funktion nicht oder nur abschnittsweise differenzierbar ist.

Das sind meine Gedanken zur mathematischen Seite des Problems.

Die Missverständnisse über die Einheit von kns liegen meiner Meinung nach in den verschiedenen Ansätzen . Das hat hschenk meines Erachtens implizit gesagt, als er das Thema "Korrekturfaktor" angesprochen hat.

Wenn man die spezifische Drehzahl ns[upm/V] in einem bestimmten Punkt - also bei einem bestimmten Stom - errechnen will, kann man das mithilfe der Geck Formel tun. Dann muss die Einheit allerdings [upm/A/V] sein.

Beweis (man verzeihe mir die Nichteinführung von einigen selbsterklärenden Namen ;) ):

Sei kns ein Skalar und die Einheit für kns [upm/A]. Wegen ns_am_Punkt_I=ns_Leer-kns*I_Wirk (Geckformel) gilt die Einheitengleichung

[upm/V]=[upm/V]-[upm/A]*[A]=>[upm/V]=[upm/V]-[upm] ==> Widerspruch ==> Annahme falsch.

Sei nun die Einheit für kns [upm/A/V]. Wegen ns_am_Punkt_I=ns_Leer-kns*I_Wirk (Geckformel) gilt die Einheitengleichung [upm/V]=[upm/V]-[upm/V/A]*[A] ==> [upm/V]=[upm/V]-[upm/VA]*[A] ==> [upm/V]=[upm/V]-[upm/V].

q.e.d.

Sieht man kns allerdings als Funktion dann hat kns überhaupt keine Einheit. Sehrwohl aber der Funktionswert von kns. Die Einheit ist dann [upm/V]

Der Ansatz mit der Funktion wäre meines Erachtens der bessere Ansatz, da bei Rechnung
mit dem Differenzenquotienten streng genommen noch eine Grenzwertanalyse nötig ist um
überhaupt Differenzierbarkeit an der Stelle nachzuweisen.

Grüße und macht bitte mit der Diskussion weiter - ich kann eine Ganze Menge lernen. Echt toll! Vor allem der praktische Vergleich der entsprechenden Statoren würde mich interessieren.

Danke + Grüße

TurboSchroegi

P.S. Lasst mich bitte am Leben, falls ich irgendwo Flüchtigkeitsfehler eingebaut habe :eek:

Peter Rother
18.10.2002, 11:49
eigenzensiert, Peter

[ 19. Oktober 2002, 00:04: Beitrag editiert von: Peter Rother ]

schwaabbel
18.10.2002, 18:21
Hallo Peter
Zu 1 ) darf ich dir etwas widersprechen. Wer Andreas angesprochen/angerufen hat , hat das Wickelschema auch erklärt bekommen.
Gruß Frank

schwaabbel
18.10.2002, 19:52
Noch was zu den 10 Polern: Ich hatte im September in Aspach 2001 schon betriebsfertige 10 Poler dabei, wie z.B. meinen Maxi LRK.
Da ich eh nicht so auf nackte Theorie stehen, muss ich auch gestehen, das ich deine Homepage immer noch nicht komplett kenne ;) ;)
Gruß Frank

[ 18. Oktober 2002, 19:55: Beitrag editiert von: schwaabbel ]

Christian Lucas
18.10.2002, 21:35
Happy Amp´s Christian

[ 19. Oktober 2002, 21:49: Beitrag editiert von: Christian Lucas ]

Peter Rother
18.10.2002, 22:01
eigenzensiert, Peter

[ 19. Oktober 2002, 00:04: Beitrag editiert von: Peter Rother ]

Heinz-Werner Eickhoff
18.10.2002, 22:10
Nochmal Leute,
es geht ausschließlich um "Habe mal einen LRK mit 54 mm- Stator gebaut, geflogen und vermessen"

Also bleibt beim Thema und sachlich bitte, euere Streitereinen und gegenseitige Anmache macht bitte per Mail aus. Sowas ist eher nicht von öffendlichen Interesse.
Wenn andere Hersteller sich von den Postings hier angsprochen fühlen können Sie gerne zur Versachlichung der Sache beitragen.

Wie Gerd schon richtig anmerkte, was soll das hier alles?

HWE

Wimh
19.10.2002, 07:43
Original erstellt von Michael Schöttner:
Hallo Wim,
Auch Dein Motor wird warm! Du spürst es außen nur nicht. Zumindest nicht gleich nach dem Flug. Die warme messe ich naturlich nicht aussen am motor, aber ich fuhle mir die wicklung an mit mein zwar nicht geëichtes, aber dennoch sensibeles kleines fingerchen ( es haben auch einige andere Piloten nachgefuhlt, ihr urteil: "saukalt", ich wurde eher sagen leicht warm). Dabei machts es nichts aus ob ich gerade nach ein steigflug, oder nach 10-minutigen zeitflug "messe". Soll ich dennoch langer warten? Bei "richtigen" F5F motoren spurt man ubrigens (zugegeben, bei so 120A oder mehr, weniger gekuhlt) die warme schon aussen am rumpf. Ich kann daraus nur auf ein guten wirkungsgrad und(oder?) ausreichende kuhlung fur mein Torcman bei 70-80A bei kurzbetrieb (10-15s) schliessen.
:rolleyes:

[ 19. Oktober 2002, 08:08: Beitrag editiert von: Wim ]

schwaabbel
19.10.2002, 09:13
Hallo Wim
Beim Heli kommt der Temperatur-Peak ca. 3 min nach dem Flug.
Gruß Frank

Auf Wunsch eines Users verständlicher ausgedrückt!

[ 19. Oktober 2002, 22:17: Beitrag editiert von: schwaabbel ]

schwaabbel
19.10.2002, 12:20
Ein Friedenangebot an alle!
Da mein Heli-Motor im Joker jetzt doch für Unfrieden sorgte , statt zu schlichten, schlieslich stecken von jedem Teile drin, hier mein Angebot.
Zwei auf Causemann-Teilen aufgebauter Motoren mit "Classic" und "Andi" LRK Wicklung , dazu zwei verschiedene Glocken, denn auch hier sind Unterschiede im Magnetabstand, stelle ich zur Verfügung. So sollten vier Messungen herauskommen, die Unterschiede deutlich machen.
Wenn ich die als 10 Poler aufbauen könnte, könnte ich die danach sogar noch fliegen ;) ;)
Gruß Frank

Michael Schöttner
19.10.2002, 18:53
Hallo Wim,
wenn Du mit den Fingern an die Wicklung kommst, dann hast Du keinen Lagerschild oder dünne Finger? Oder ziehst Du die Glocke ab?
Wahrscheinlich reicht die Kühlung aus, die paar Sekunden Einschaltzeit in der Segelzeit gut abzukühlen, denn, und da mußt Du mir recht geben, selbst bei 90 % Wirkungsgrad, wird Dein Motor mit gut 128W alleine durch den Ri beheizt (80W und 20mOhm). Die Wärmekapazität von dem Statorklotz und dem Kupfer sind bedingt durch Ihr niedriges Gewicht nicht unerschöpflich. Nach 100sec Motorlaufzeit dürfte der Motor doch etwas wärmer sein.
Also, nix für ungut, aber ein 300g Motor, der 800W oder mehr verarbeitet und dabei kalt bleibt, den gibt es noch nicht. Es ist aber alles eine Frage der Zeit und der Konvektion und die stimmt bei Deiner Anordnung!

Gruß, Michael

Wimh
19.10.2002, 19:56
Original erstellt von Michael Schöttner:
1)Oder ziehst Du die Glocke ab?
2)wird Dein Motor mit gut 128W alleine durch den Ri beheizt (80W und 20mOhm).
3) Nach 100sec Motorlaufzeit dürfte der Motor doch etwas wärmer sein.

4)800W oder mehr verarbeitet und dabei kalt bleibt.

5)Es ist aber alles eine Frage der Zeit und der Konvektion und die stimmt bei Deiner Anordnung!

1:hab ich auch gemacht (zuruckziehen reicht, kleine finger hab ich auch.

2:Ri ist 11mOhm (motor allein) ( 750 Watt und 11 mohm , die 80 ist wohl 'n tippfehler)

3:Die 100 s sind nie am stuck, mal 12s, Mal 5 s Mal 1-2s usw. Fur 'n wettbewerbsflug brauche ich meistens nur 60-70s

4: 10 gepushte zellen sind bei 75-80A auch keine 10v mehr, Ich rechne mit 750W (1 PS :D )Kalt habe ich nicht gesagt, aber mehr als warm ist er wirklich nicht.Vermutliches ETA so zwischen 70 und 80%(regler inclusive, besser hab ich's noch nicht messen konnen), also das mit die verlustleistung stimmt sogar fast, es sind 150-200W (allerdings nicht nur auf den motor,und ahem, den regler wird auch nicht sehr warm, genausowenig wie die batteriën)

5: 100% einverstanden, habe ich doch nicht etwa verschwiegen? Das ganze passt einfach ganz gut zusammen. Bei nen grosseren propeller sieht's schon anders aus. Eigentlich wollte ich 100A, aber das geht mit diesen motor nicht.Kann nur sagen das ich fur's "Spassfliegen" noch nie ein besseres modell hatte, steigt fast lautlos und dennoch fix.

Ich habe auch schon von problemen bei slechte kuhlung gehoert (dauerbetrieb). Bessere kuhlung hilfte da viel. Ob die andere wicklung da viel ausmacht?

haschenk
19.10.2002, 20:35
Hallo,
insbesondere Schroegi,
ich möchte nochmal auf die "Einheiten" zurückkommen. Aber nur kurz angesichts der Ermahnung vom Modi, beim Hauptthema zu bleiben. Wir sind ja da auch nur wegen der stellenweisen unrichtigen Rechnungen und Einheiten in Peters Beiträgen draufgekommen.

Wenn man reine Mathematik betreibt, ist klar, daß dabei Dimensionen/Einheiten keine Rolle spielen. Sobald man aber die Mathematik als "Werkzeug" einsetzt, sind die Variablen meistens mit Dimensionen bzw. Einheiten behaftet. Dimensionslose Größen gibt es auch, z.B. Verhältniszahlen (u.a. Wirkungsgrade), irgendwelche "Faktoren", absichtlich dimensionslos gemachte "Beiwerte", Kennzahlen, u.a.m.

Gleichungen bzw. Funktionen gelten stets auch für die Dimensionen/Einheiten, auch bei "höheren" Operationen (Differenzieren, Integrieren usw.) . Ihr Überprüfen ist ein sehr mächtiges Hilfsmittel. Man sollte es stets machen, aber nur Wenige tun es .

Die Dimensionsanalyse kann auch von großer Bedeutung sein, wenn es um die Klärung von noch unbekannten Zusammenhängen geht. Ein "klassisches" Beispiel dafür sind z.B. die Ähnlichkeitsgesetze ( zu denen unsere berühmt-berüchtigte Re-Zahl gehört).

Grüße,
Helmut

TurboSchroegi
20.10.2002, 20:11
Hallo All !

Wird es jetzt eigentlich - mit welchen Motoren auch immer - zum Vergleich der Statoren kommen ?
Soweit ich als LRK Anfänger das verstanden habe,
geht es darum zwichen Einzelzahnwicklung und der klassischen Wicklung unterschiede zu vermessen. Michael Schöttner wollte doch einen "klassisch" bewickleten bauen ? Geht's hier weiter ?

<OT>
Hallo Namensvetter :)

Ein paar Beiträge weiter vorne steht ein blitzsauberer Widerspruchsbeweis mit Einheitengleichungen. Das dn/dI (sprich. "dn nach dI") kein Bruch ist, ist uns allen ebenso klar wie der Fakt das Funktionen keine Einheiten haben (Wenn dem allem nicht so wäre, hätte das enorme Auswirkungen auf die bekannten Rechengesetze in verschiedensten algebraischen Strukturen - anyway).
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Grüße Helmut "TurboSchroegi" Schröger

Christian Lucas
20.10.2002, 22:16
Hi Allerseits,
ich denke am besten ist´s wir warten auf die nächste Aufwind(Philipp!! den Artikel bitte drucken)und schauen uns die von Ludwig Retzbach und Arnim Selinka gemachten Erfahrungen und Messwerte dann an.
Falls vorher schon ein paar Messungen von Michael
zur verfügung stehen ist das auch kein Beinbruch denk ich mal.

haschenk
20.10.2002, 22:42
Hi Schroegi,
es ist mit klar, daß wir OT die meisten andern hier eher langweilen. Daher nur die Frage:
Könnte es sein, daß wir aneinander vorbeireden, weil ich etwas salopp hier "Dimension" und "Einheit" zum einen und "Funktion" und "Gleichung" zum andern als Synonyme verwendet habe (was sie streng genommen nicht sind) ?

Grüße,
Helmut

Nachtrag:
Habe eben noch etwas in der Literatur geschmökert.
Wenn du die Möglichkeit dazu hast, dann lese mal nach in
"Dubbel", Taschenbuch für den Maschinenbau
Seite 175 ff.
Stichworte "Ähnlichkeitsmechanik", "Modellgesetze", "Dimensionsanalyse".

[ 20. Oktober 2002, 23:55: Beitrag editiert von: haschenk ]

Michael Schöttner
21.10.2002, 11:35
Hallo zusammen,
was den Wicklungsvergleich angeht, hab ich einen neuen Thread aufgemacht, da ich noch keinen großen Motor fertig habe!
Bald wird aber damit auch an dieser Stelle weitergehen. Viel Spaß so lange beim lesen der "kleinen Lösung"


Neuer Thread (http://www.rc-network.de/cgi-bin/ubb/ultimatebb.cgi?ubb=get_topic;f=12;t=000172)

Gruß, Michael

[ 21. Oktober 2002, 11:36: Beitrag editiert von: Michael Schöttner ]