Hallo Oliver
moeglicherweise verwechselst Du zwei Wirkungsgrade.
Du schreibst der Wirkungsgrad vom Steller waere 50%. Das trifft nicht zu, weil der Steller bei 300W Ausgangsleistung auch 300W in sich selbst verbratten muesste (Waerme). Er waere innerhalb einige Sekunden verbrannt.
@alle
Die modernen Steller koennen aber nur einige Watts als Waerme abgeben und deshalb haben Wirkungsgrade die abhaengig von der PWM-Frequenz und der schnelligkeit der MOSFETs (wie schnell umgeschaltet werden) im Bereich 99% und mehr liegt.
Du sprichst sicherlich von Wirkungsgrad des Motors in der Teillast. Das ist aber was anders. Dieser Wirkungsgrad haengt primaer mit der Tiefe der Teillast. Ich habe vor ca 1.5 Jahren ziemlich genaue Messungen (fuer das Messwerkzeug siehe Pruflabor bei
www.torcman.de) durchgefuehrt und Eta-Kurven gegenueber der Teillasttiefe (verstanden als 1-Duty_Cycle des PWMs) aufgezeichnett. In ganz guter Naehrung kann man folgende Gleichung aufstellen (fuer Teillasttiefen 0 bis 0.7):
Eta=Volllast_Eta*(1-k*Teillasttiefe)
Das heisst bei Volllast ist Teillasttiefe=0
Code:
zB. bei k=0.1
Teillasttiefe Eta
0 85% - Vollgas
0.1 84%
0.5 80% - 50% Teillast
k - um so groesser (bis 0.3) um so schlechter die PWM-frequenten Eingenschaften des Motors. Diese Eigenschaften haengen primaer mit der Wicklungsinduktivitaet, Wicklungsverlusten bei PWM und den Verlusten in dem magnetischen Weg wenn PWM-Frequenzen Strom teilweise pulsen, wie auch in der Innenresistanz des Antriebsakkus (weil gepulster Strom wegen I^2 viel mehr Verluste verursacht als ein DC-Strom mit derselben mittleren Wert - Crest Faktor).
Dazu kommen noch enige weniger wichtige Verluste die ich hier weglasse. Ist der Motor mit segmentierten Magneten ausgefuehrt (zB Lehner) sind die Verluste in dem Magneten sehr gering.
Der Faktor k kann aber auch sehr gering sein (bei hoher Induktivitaet der Wicklung und einem guten Steller), sodass sogar bei extremmer Teillast der Wirkungsgrad nur weniger Prozente unterhalb des Volllastwirkungsgrades liegt. Beweis dafuer ist der Teillastflug (20w gegenueber 220w) meiners Messflugzeugs:
http://www.torcman.de/peterslrk/Messungen/Flugmessungen_klein.html
was sehr passable Wirkungsgrade zeigt trotz 90% Teillasttiefe (10% Gas)
Es ist also zu pauschal gesagt, die Steller oder Motoren haben einen Wirkungsgrad von 50% in der Teillast. Das trifft nicht zu. Je groesser die Teillast desto mehr sinkt der Wirkungsgrad von dem Vollgaswirkungsrad. Das sind aber in den praktischen Faellen nur Prozente (sonst wuerde jeder Heli vom Himmel fallen).
Wie schon gesagt, die einfache lineare Gleichung ist nur die erste Naehrung des Problemms. Bei manchen Motoren habe ich eine leichte Kruemung der Linie beobachtet, sodass eine Gleichung 2te Ordnung besser waere. Fuer die Diskusion hier, hoffe ich, reicht die erste Naehrung.
Uebrigens eine Messung des tatsaechlichen Teillastwirkungsgrades gegenueber des Volllastwirkungsgrades ist gar nicht so schwer und wenn Interesse besteht, kann ich naeher drauf angehen. Dafuer benoetigt man nur U,I,n an einer LS und die Teillasttiefe (entweder am Oszi den Duty Cycle beobachten oder die Teillast von der Knueppelposition abschaetzen oder einfach die erziellte Eingangsleistungminderung nehmen).