Konstruktionsmerkmale verschiedener LRK-Typen

Hallo LRK-Bauer/Konstrukteure,

im aktuellen Heft vom Magazin „Aufwind“, wurden die Typen von Torcman, Flyware, Strecker u. Chausemann kurz verglichen.

Diese sind von der Bauart
=> Frontbefestigung
=> drehende Rotorglocke
in etwa baugleich.

Viele Nachbauten orientieren sich an diesem Baumuster, es gibt aber durchaus auch andere konstruktive Ansätze, z.B. Orbit von Plettenberg (zusätzliches Lager zur Abstützung der Rotorglocke).

Von Wolfgang Schmidt aus Linz kenne ich auch einen Entwurf der sowohl eine Front-/ als auch Heckbefestigung ermöglicht.

Von einem französischen Hersteller gibt es neuerdings auch eine LRK-Variante mit Bezeichnung „Twister“ (siehe www.electronikmodell.com) , soweit ich das erkennen kann, dürfte dort ein ähnlicher Ansatz verfolgt worden sein.

Nun die Frage(n):
=> welche Erfahrungen habt Ihr bisher mit den verschiedenen konstruktiven Ansätzen gemacht ?
=> was ist sinnvoll machbar, was sollte auf jeden Fall vermieden werden ?
=> wo gibt’s in Web Skizzen/Pläne oder kann mir solche zur Verfügung stellen ?

Über (hoffentlich) viele „konstruktive“ Rückinfo freut sich

Hallo Friwi,

es kommt immer auf den Einsatzweck an, ob Du einen Einbaumotor, also Frontbefestigung oder Anbaumotor brauchst/ haben willst. Bei großer Leistung und längerem Stator als zb. 20mm würde ich in jedem Fall zu einem Einbaumotor raten, weil die Glocke besser gelagert ist und ein Aufschwingen gemildert wird. Ein hundertprozentiges Auswuchten der Glocken ist nicht möglich, daher können sich längere Glocken schon mal aufschwingen. Natürlich ist das bei den Plettis nicht möglich. Übrigens hat Actro schon immer ein Ringlager für die Glocken. So neu ist das also nicht. Ein drittes Lager hat natürlich Reibungsverluste und Gewicht, aber eine zusätzliche Sicherheit. Das mit der Front/Heckbefestigung ist kein Hexenwerk. Du musst nur die Welle an beiden Seiten rausschauen lassen, dann kann man den Luftschraubenmitnehmer sowohl vorne als auch hinten montieren. Allerdings hat das dann mit dem UR-LRK nichts mehr zu tun. Dieser war ein Anbaumotor, siehe MINI-LRK. Das ist das Urprinzip, zumindest von der Bauweise.
Schau doch mal bei Peter Rother auf die Seiten. Dort sind alle Elektroflug-Modell Ausgaben aufgeführt, die sich mit dem Thema befassen. Es finden sich auch Skizzen zu den einzelnen Motoren.
Peter´s Seiten

Gruß Gerhard

Einsatzzweck:
Einige Baumuster sind im Heli schlechter geeignet, weil die Kugellager kleiner sind. Macht sich aber nur bei Vielfliegern ab 400 Flügen bemerkbar und ist ja flott behoben.
Dritte Glockenlagerung hatten Einzelstücke von mir auch schon (ca. 2 Jahre alt, Helimotor Moskito 345/30er Länge)
Gruß Frank

Einen 'l' zu viel und einen 'k'statt 'c':
http://www.electronicmodel.com/brushless_lrk.htm

Hi

die Aufwind-Tabellen habe ich damals ein bisschen weiter bearbeitet.

Hier ein Ausschnitt aus einem ausfuehrlichen Excel (leider sind die Spalten-Buchstaben hier nicht sichtbar):

Erklaerung der Rechnung

- In jede der drei Tabellen sind Messungen an derselben Luftschraube aufgefuehrt.
- Fuer jeden Motor zuerst mit 10 Zellen dann mit 12 Zellen.
- In der Spalte F wird die Drehzahl zur dritten Potenz gerechnet und durch 1E9 dividiert um haendlichere Zahlen zu bekommen. Diese Zahl ist der abgegebenen Leistung proportional.
- In der Spalte G wird die Eingangsleistung, also die Leistung, die aus dem Akku gezogen wurde, berechnet.
- In der Spalte H wird das Verhaeltniss der Ausgangsleistungkennzahl (n^3) und der Eingangsleistung ( U*I ) gerechnet. Diese Zahl ist dem Wirkungsgrad proportional, aber nicht gleich.
- Die Zahl aus der Spalte H (Wirkungsgradkennzahl) wird in den Grafiken gezeigt um den Vergleich zwischen den Motoren zu ermoeglichen.

14x9.5


13x7


Wenn man zwei Motoren vergleichen will, muss man die Zahlen auf der Y-Achse nehmen und dividieren,

zB. 0.61/0.56=1.09

Was bedeutet, der Einer ist 9% besser als der Anderer, bei derselben Leistung von 430W.

Diesen Vergleich, wenn man schon sich die Muehe macht die Messung zu machen, habe ich in dem Artikel vermisst.

Hallo Gerhard, Frank, Ron u. Peter

danke vorerst für Eure Antworten. Also, die diversen Ausführungen, z.B. Anbauvariante nach E-Modell 01-2000 (hab ich auch einen davon gebaut), über die Einbauvariante mit drehender Rotorglocke kenne ich.
Bei der Einbauvariante ist es jedoch bei kleineren Modellen / schlanken Rümpfen mit den Kabeln so eine Sache. Es gibt zwar bei TM inzwischen die Verlängerungen, die ist sicherlich eine gute Lösung für diese Problem.
Ich denke jedoch, dass sich auch andere Gedanken (Skizzen ?) gemacht haben, wie eine kombinierte Einbau/Anbauvariante aussehen könnte.
Wie Gerhard ja anmerkt, kann es bei größer Leistung/längerem Rotor das Problem geben, dass sich die Glocke aufschwingt.
Mir geht's in diesem Fall auch nicht um das letzte Gramm Gewichtsersparniss bzw. Wirkungsgradoptimierung, sondern welche konstruktiven Überlegungen andere angestellt haben, um
a) die Rotorglocke 2-fach (vorne) zu lagern
b) Kabelaustritt hinten
c) Frontbefestigung

Mal sehen ob noch jemand Ideen hat, würd mich freuen.

Für lange Glocken gibt es nur die Kabel in der mitte raus lösung,also zwei halbsolange Glocken mit einem Zentralen Statorträger.Vorteil sind keine Ringlager,platz für dicke Kabelzuführungen,läst sich auch für einen Gegenläufigen Antrieb missbrauchen und macht schon ab 30 mm Glockenlänge Sinn.
Der Vergleich in Aufwind läst sich eigentlich nicht so bewerten da es sich um viel zu unterschiedliche Motoren handelt,mal 33mm Stator da mal 35mm mal 12,5 windungen mal 15 mal 20mm Statorlänge mal 25mm.Das geht zu weit auseinander.
Happy Amp´s Christian

wenn man den Artikel nicht nur ueberfliegt, sondern liess, dann sieht man, dass man die Motoren sehr voll miteinander vergleichen kann, was der Autor auch tat.

Man muss natuerlich auf der X-Achse die Leistung auftragen und nicht den Strom. Dann wird es einfacher, auch wenn ein Stator um 5% kleiner ist (33mm und 35mm) oder ein bisschen andere Wicklung hat. Es spielt bei so einer Betrachtung wenig Rolle ob die Leistung bei 10V und 30A oder 11V 27.3A (das waeren schon ueber 13% Unterschied in ns). Die Leistung ist dieselbe, meine ich.

Es waere sicherlich besser wenn alle Motoren identische ns haetten (Windungszahl ist egal - nur ns zahlt), aber das ist eher ilusorisch sowas zusammen zu bekommen.

Noch zu Glocke:

Solange die Glocke+Achse mit 2 Kugellagern funktionieren ist das die Bessere Loesung als 3 Kugellager. Warum? Nun 3 Kugellager auf einer Achsenlinie stellen ein ueberbestimmtes System dar, mit allen Nachteilen eines ueberbestimmtes Systems. Natuerlich, wenn es nicht anders geht und die Glocke kann man nicht bendigen, dann ist das eine Loesung.

Meines Wissen sollte das gar kein Vergleich bezüglich besser /schöner / toller sein, sondern nur eine Vorstellung der Herstellerkonzepte und deren Leistung bei gegebener Wicklungszahl und Prop.
Gruß Frank

Hi Peter,
aber nicht so wie Du es machst,da der 14 Winder mit einem 14" Prop ganz anders harmoniert wie ein 12,5 winder der seine Stärken in einem ganz anderen Drehzahl und Strombereich hat und durch die geringere Windungszahl auch eine viel leistungsfähigere Maschiene ist.
genauso meine ich ist das auch bei den längeren Stator und bei dem kleineren Durchmesser.Ich bin da Franks meinung wonach der Artikel eignetlich kein Datenvergleich ist sondern einfach Aussenläufermotoren der Verschiedenen Anbieter vorstellt.Mit der Überbestimmten Lagerung hast Du im prinziep nicht unrecht wobei ich mit zwei Teilglocken nur zwei Lager habe aber ich habe auch einen Plettenberg ORBIT mit 3 Lagern und kann nur sagen das keiner der Vergleichsmotoren auch nur annähernd so ruhig läuft wie der Pletti und das habe ich mitlerweile bis zu 50000 min^-1 ausprobiert.Noch ein vorschlag zur abstützung wäre die Glocke am freien ende mit einem Magnetringlager schwebend abzustützen,ist aber aufwendig,habe aber so etwas auch schon gemacht.Mit etwas Rechneraufwandt läst sich über die Statorspulen sogar der ganze Rotor stabilisieren und frei schwebend laufen ohne mechanische Lager,so etwas macht man bei Schwungmassen Speicher und baut eventuell noch ein Lager wegen der Prop unwucht und der axialen Kräfte ein.

Hi zusammen,

Anmerkung zum Thema 2 oder mehr Lager einer Welle:

Jeder Maschinenbauer lernt im 1. Semester, daß eine in mehr als 2 Lagern laufende Welle überbestimmt ist. Lassen wir mal offen, worin evtl. Fehler liegen, Versatz- und/oder Winkelfehler, und wie die Lagerbauform aussieht.

Es ist aber nicht richtig, deshalb eine mehrfach gelagerte Welle generell als ungünstig abzuwerten. Wenn man Peter´s Ausage dahingehend ändert, daß man die nur 2-fach gelagerte Welle als am "fehlertolerantesten" und/oder preiswertesten bezeichnet, dann stimmt sie. Für Selbstbaumotoren mag das ein gutes Argument sein.

Die Maschinenbauer wären aber arm dran, wenn mehrfach gelagerte Wellen grundsätzlich konstruktiv nachteilig wären. Es gibt unzählige Beispiele dafür, daß Wellen mehrfach gelagert werden müssen, z.B. zum Abfangen lokaler Lasten oder um Schwingungen (kritische Drehzahlen) zu vermeiden oder zu verschieben.

Man darf schon annehmen, daß ein Konstrukteur dann weiß, was er wegen der "Überbestimmtheit" tun muß. Letztlich bedeutet das dann "nur" höhere Präzision/größerer Aufwand bei der Herstellung, und damit höhere Kosten. Daher wird man nur soviele Lager vorsehen, als nötig sind.

Übrigens: Bei 2-fach (gleit-)gelagerten Billigmotoren sind oft eines oder sogar beide Lager als Schwenklager ausgebildet, damit Montagetoleranzen automatisch ausgeglichen werden. Offenbar ist der dazu nötige Mehraufwand billiger als engere Toleranzen bei einfacherer Ausbildung, hier wird ja mit Cents gerechnet.

Grüße,
Helmut

Hallo Peter, hallo Christian,

ich als Autor des erwähnten Berichtes im AUFWIND möchte auch noch was dazu sagen.

Die Intention des Berichtes lag nicht darin, Motoren explizit messtechnisch zu vergleichen und einen Wirkungsgrad zu ermitteln. Dazu fehlt mir die entsprechende geeichte Messeinrichtung und die Motoren sind auch zu verschieden, um einen direkten Vergleich bzgl. des Wirkungsgrades zu machen. Die Redaktion AUFWIND hat mir eben diese 4 Motoren zur Verfügung gestellt mit dem Auftrag, die Motoren, so wie ich sie erhalten habe, vorzustellen. Dass dabei noch eine kleine Messreihe hinzukam, ist eigentlich Add-On. Spass gemacht es allemal und ich habe schnell bemerkt, wieviel Aufwand in so einem Bericht steckt. Die Motoren gingen übrigens alle wieder zurück an den Hersteller.

Die eigentliche Intention war eine Marktübersicht einiger erhältlicher Motoren zu präsentieren. In der Fachpresse war meist nur von einem Hersteller die Rede, viele Normalflieger hatten somit teilweise keinen Überblick, wie andere Motoren aussehen und wie andere Motoren aufgebaut sind.

Ich hoffe, dass jetzt geklärt ist, wieso dieser Bericht, so wie er verfasst wurde, erschienen ist.

@Peter:

In Deinen Tabellen hast Du beim Kopieren der Zeilen die Zahlen in den Spalten "Motor" und "Luftschraube" verändert(immer um 1 erhöht). Das ist halt EXCEL. Übrigens finde ich es toll, dass Du Dir hier die Mühe machst, und meine Messwerte entsprechend aufbereitest, um Insidern mehr Infos zu liefern.

Hallo Toni

da ich ein bisschen Mathematiker bin, bearbeite ich alle Daten die mir zugaenglich sind, um mehr Info rauszukriegen. -

mit dem Excel +1 beim Kopieren habe ich bemerkt, leider habe ich z.Z. extrem wenig Zeit um alles neu zu machen (es reicht zZ gerade um jede 3 Tage in rcn reinzuschauen) Ich denke die meisten werden es mir verzeihen.

Ansonsten vielen Dank fuer den sehr gelungenen Bericht. Wie Du schon sagtes, es ermoeglicht den Normalsterblichen einen guten Ueberblick zu bekommen, auch ueber die Hersteller die keine Print-Werbung schalten.

Nochmals Danke, Peter