PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wirklich neu und so wirksam?



Nicolas44
03.03.2010, 14:58
Frage an die Motorspezialisten.

http://www.popularrc.com/?p=389
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1203513
http://www.hoganas.com/Documents/Published%20Articles/2009/PM09_09_PowderMet2009_Andersson_Hofecker.pdf

Kann also wirklich das tauschen des Statormateriels so grosse (20%)
Auswirkungen auf den Wirkungsgrad bringen?


Nico

gast_15994
03.03.2010, 15:57
wenn er vorher ja schlecht war - ja.

damit wird ja zugegeben, dass die eigenen produkte in wirklichkeit höchstens 79,9% wirkungsgrad gehabt haben können.

derlei materialien sind gut zur verminderung der wirbelströme.
da sie aber derzeit kaum mehr als 80% eisenanteil haben, sieht es unter hochlastbedingungen schlecht aus.
sowohl in der "nutzrichtung" alsauch in der "verlustrichtung".
dazu kommen die probleme in der verarbeitung: je mehr eisen, desto weniger bindung, desto vulnerabler.

was mir noch dazu einfällt:
natürlich sind die jungs die ersten, die auf so eine idee gekommen sind. :D

aus dem bastlerbereich: http://www.powercroco.de/slotless_outrunner.html

auch kristjan tiimus = herbert kabi experimentiert seit jahren mit solchem material für hocheffiziente (aber nicht hochleistungsfähige) generatoren.

je mehr leistungsdichte gefordert ist (und das ist im modellbau nunmal der fall) desto weniger sinnvoll wird der einsatz.

btw. sind genau das die jungs, die lauthals behauptet haben, dass 0,2er bleche keinen vorteil gegen ihre 0,35er bringen würden - genau so lange, bis sie selber 0,2er material hatten.
dann wars klasse.
aber klappern gehört nunmal zum handwerk. :D

Christian Lucas
03.03.2010, 16:32
Hi,
wie der Ralph schon geschrieben hat ,haben diese Sinterteile nicht die Flußtragfähigkeit wie die besten Bleche.Der einzige Vorteil für sie sind Motordesigns die wie in Transversalflußmotoren oder Klauenpolmotoren richtig 3D Fluß haben und sich mit Blechungen nur immer in einer Ebene Optiemieren lassen.Ich habe noch Motoren aus Sinterteilen die ich vor 25 Jahren Entwickelt habe aus Corrovac dem Urmaterial aller Sinterteile für dererlei Anwendungen.Die Technischen Daten waren damals im übrigen nicht Schlechter wie die jetzt Angebotenen.Man macht solche Motoren vor allem um in Großserien günstiger Produzieren zu können ,denn erst dann rechnet sich ein Presswerkzeug dafür.Bei sehr Leistungsdichten Motoren kommt aber auch ein Nachteil zu Vorschein von Sintermaterialien ,das ist die trotz sehr hoher Fertigungstechnologie immer noch geringere Festigkeit.Das wirkt sich in Drehmomentdichten Maschinen dergestellt aus ,das die Statoren sich Mechanisch durch microminimal Bewegen und so langsam an Innerer Festigkeit einbüsen und teilweise Zerbröseln.Werden wie im Schwedischen pdf Artikel die Statoren aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt ,zerbröseln die einzelnen Statorzähne genau an den Spalten wo sie sich berühren.Einen kleinen 40 KW Generator mit Flußleitkeilen aus Sintermaterial konte man nach ein paar Minuten Betriebszeit das Sintermaterial wieder in Pulverform herausnehmen,obwohl alles hochfest gefügt und Vergossen war.
Wenn es dich Interesiert schau ich nach ob ich noch Bilder dazu habe oder ich mach neue von den Motoren.

Nicolas44
03.03.2010, 20:06
Ok, wenn ich das als Laie also richtig verstehe, wirkungsgrad hoch, leistungsdichte runter.
Leistungsdichte = W/g ?

Da wir Modellbauer aber nur selten unsere Motoren am idealen Wirkungsgradscheitel betreiben, und eigentlich Power bevorzugen.......... also nicht relevant?

gast_15994
03.03.2010, 20:43
im prinzip: JA.
:)

vg
ralph

Nicolas44
04.03.2010, 03:09
Schade.
Beim lesen hatte man schon den Eindruck man muesste in Zukunft nicht mehr sabbernd vorm Computer sitzen um hocheffiziente high Powermotoren so wie die von Powercroco zu sehen. :D

Na gut, muss ich halt weitersabbern.

gast_15994
04.03.2010, 07:27
nicolas,

auch mit dem vorhandenen material kann man sehr hocheffiziente motoren bauen, wenn man es drauf anlegt.

allerdings wirken z.b. die größe (je kleiner, desto geringer das erreichbare eta max) oder auslegung auf leistungsdichte (ein gutes hochlast-eta lässt eta max sinken) dem entgegen.
letzterer zusammenhag ist hier beschrieben: www.powercroco.de/etaauslegung.html.

ein praktisches beispiel zu den kurvenverläufen hat sich bei den spezialpyroversuchen zu nico niewinds heli-dauerflugprojekt "nebenbei ergeben.
klar hat mich das interessiert, weil der nico auch hinreichend gute beziehungen zum hersteller hat, um das nötige material beschaffen zu können.

die frage war: was kommt besser bei ziel ns 340.
14P oder 10P. weniger windungen oder mehr windungen.

das ist dabei herausgekommen, als die beiden abfallprodukte über kreuz mit vermessen wurden.
es handelt sich btw. um prüfstanddaten, nicht um dc- modelle.

welches variante die bessere ist, macht sich hier an der geplanten stromaufnahme fest.
den höheren maximalen wirkungsgrad erreichen die vielwinder. (hoher ri)
den besseren hochlastwirkungsgrad die wenigwinder (kleiner ri)


http://www.powercroco.de/°forum8/260210-1.jpg

für die wirklich abgerufenen ströme hätte (abgesehen von der ns!) der blaue motor die nase vorn. sobald "last" in die sache kommt, verschiebt sich das ganze nach rot->gelb-> türkis. ab 50A ist er der eindeutige sieger, hat aber das geringste eta-max von den vieren.

vg
ralph

Madmoony
04.03.2010, 07:55
Hmm,das bedeutet ein Motor mit wenig und dickem Draht hat ein breiteres eta-Plateau was lediglich etwas tiefer liegt und richtung hoeherer Strom verschoben ist?

Wuerde ja unter dem Strich bedeuten das diese Motoren universeller einzusetzen sind da sie verzeilicher bei fehlabstimmung des Antriebes reagieren.

Wenn ich Blau und Tuerkis vergleiche bei 80Amp seh ich das es leicht 7% unterschied macht.Das ist schon richtig viel.
Und mal ehrlich,in der heutigen Zeit will man meistens viel Power,da ist der beginn der Kurve bei kleinen Stroemen meist nicht so interessant.

Mit geringen Windungszahlen und dickem Draht hat man also den "besseren" im Sinne von robusterem und breitbandigeren Motor.

Na was so alles deutlicher wird wenn mans mal grafisch sieht....

gruss

Burkhard

Christian Lucas
04.03.2010, 08:11
Dazu noch Stellervisionen wie im Tread Steller Visionen ,dann würde der Blaue Motor auch bei den hohen Strömen beim ETA oben bleiben. Aber das haben die Steller noch nicht ,bzw. bislang nur die kleinen RC-Car Steller von GM obwohl es da auch eine 5S Version gibt .

gast_15994
04.03.2010, 08:24
burkhard,

sag sowas nicht - auch für unseren 3D und vergleichbare kampfschweber ist die blaue kurve durchaus interessant!
nicht umsonst hat er nach dem 20A- wirkungsgrad gefragt. :)

wenig pole und wenig windungen = belastbarer und breitbandiger motor. allerdings dann immer mit relativ hoher drehzahl.

im prinzip ist genau das das "geheimnis" von andys getriebeanrieben.
da wird dann 1-2% eta investiert und das drehzahlband in einen besser nutzbaren bereich verschoben.
gäbe es richtig gute, hochbelastbare getriebe mit 2:1 (10kW, eingangsdrehzahl 40-50.000) dann wäre der getriebeantrieb sogar fürs speedfliegen eine echte option.


christian,

ob die dünne wicklung dann wirklich den nötigen strom (ohmscher widerstand) wirklich verlustarm würde tragen können wäre da auch noch zu klären.

vg
ralph

micbu
04.03.2010, 08:36
damit wird ja zugegeben, dass die eigenen produkte in wirklichkeit höchstens 79,9% wirkungsgrad gehabt haben können.

Nö, 83,3%


Viele Grüße, Michael

gast_15994
04.03.2010, 08:49
michael,

wenn 20% eta-verbesserung möglich sein sollen, können es vorher nur <80% gewesen sein. :cool:

oder meinst du, sie werden 103,x % erreichen?

<edit>
okay, ich sehs - du hast nicht absolut sondern relativ gerechnet - beim eta ist relativ aber eher ungebräuchlich.
</edit>

vg
ralph

Jürgen Heilig
04.03.2010, 08:58
michael,

wenn 20% eta-verbesserung möglich sein sollen, können es vorher nur <80% gewesen sein. :cool:
...

Hallo Ralph,

man spricht hier von ca. 20% weniger Stromaufnahme, also nicht dem eigentlichen Wirkungsgrad:

http://www.popularrc.com/?p=389

:) Jürgen

gast_15994
04.03.2010, 09:00
.......we are calculating around a 20% increase on an already very efficient motor......


ganz davon ab: wenn 20% steigerung drin sind, dann ist es vorher niemals ein "already very efficient motor" gewesen.
soviel sollte ja mal klar sein...... :cool:
oder die haben verdammt andere maßstäbe für "very efficient". ;)

und "neu" ist wie gesagt weder die idee noch das zeug selber.


vg
ralph

Jürgen Heilig
04.03.2010, 09:06
ganz davon ab: wenn 20% steigerung drin sind, dann ist es vorher niemals ein already very efficient motor gewesen.
...


Sehe ich genau so. Wobei ja keine Aussage zum tatsächlichen Wirkungsgrad gemacht wird:


Our initial tests have shown amp draw to be far lower than is needed with a standard stator motor. We wont have the exact numbers until March when we dyno test motors side by side ...

:) Jürgen

matt
04.03.2010, 10:14
@Ralph - sehr interessantes Diagramm. Man sieht sehr schön wie sich der geringere ohmsche Innenwiderstand bei hohen Ströme auswirkt. Auch dass Eta max. bei beiden Glocken praktisch identisch ist, ist erkennbar.

Was ich nicht vollkommen verstehe, ist der höhere Eta max. bei Wicklungen mit mehr Windungen. Weshalb ist das so? Liegt das am höheren induktiven Blindanteil des Gesamtwiderstandes oder woran liegt das? Dass die Kurve schneller abfällt ist mir klar, da kommt dann der ohmsche Teil des Wicklungwiderstandes zum wirken.

Wir sprechen hier allerdings von 1% mehr Eta max., da würde ich immer die Variante 6+7x1,25D bevorzugen, da viel breitbandiger. Gerade beim Helifliegen kann man schlecht einen Bereich von 20-30A einhalten.

gast_15994
04.03.2010, 10:22
du darfst die drehzahlen nicht ausser acht lassen.
da gilt: viele windungen = wenig drehzahl = wenig polwechsel = weniger eisenverluste.

mal überwiegt das problem eisen, mal das problem kupfer.

www.powercroco.de/verluste.html


vg
ralph

matt
04.03.2010, 10:29
Achso, die Ummagnetisierungsverluste sind das...ok, leuchtet ein. Danke.

Trotzdem verstehe ich nicht weshalb sich bei identischer Windungszahl der Eta max. bei dickerem Draht in Richtung höherer Strom verschiebt. Das die Eta-Kurve flacher abfällt ist logisch, aber wieso hat ein Motor mit starkem Draht bei geringeren Strömen einen schlechteren Wirkungsgrad als mit dünnerem Draht?

FamZim
04.03.2010, 10:47
Moin

Zum Diagramm und den Messbedingungen.
Wenn das Eta von Motoren gemessen wird, sollten auch die Bedingungen gleich sein.
Da ist aber ein grober Fehler drin.
Vergleichen kann ich nur wenn Drehzahl und Moment gleich ist.

Demnach muß der 8+9 Winder mit 38 V gemessen werden und der 6+7 Winder mit 26 V .
Erst dann kann verglichen werden.
Die Ströme sind dann zb: 26 A für den 19 Winder und 38 A für den 13 Winder .
Da sollten auch Eta und die Belastungskurve relatief gleich aus fallen.
Da macht auch der höhere Widerstand nichts aus .

Gruß Aloys.

gast_15994
04.03.2010, 11:00
hier war halt die spannung gleich.
der fixe akku war nämlich die bedingung.

oder fliegst du mit netzteil bzw. spannungsregulator?

Madmoony
04.03.2010, 11:12
Wenn ich da so drueber nachdenke muesste doch mit steigender Polzahl und sinkender Windungszahl mit dickem! Draht der Motor niedrig drehen und ein sehr flachen eta verlauf haben.
Die mag verluste bleiben klein,wegen der Drehzahl und der dicke Draht hebt den Hochstrom-eta an.

Sowas in Richtung 1-2Wdg auf nem 18pol,oder 24pol Stator vieleicht? Dazu dann die passende Glocke um noch etwas mit der Drehzahl runter zu kommen...

Burkhard

matt
04.03.2010, 11:59
Sowas in Richtung 1-2Wdg auf nem 18pol,oder 24pol Stator vieleicht? Dazu dann die passende Glocke um noch etwas mit der Drehzahl runter zu kommen...

Burkhard

Deine Theorie kann ich nachvollziehen, allerdings braucht man eine Mindestinduktivität, sonst bekommt der Steller ein Problem.

FamZim
04.03.2010, 13:30
Tja

Man kann statt 10 Windungen um einen Steg, ja auch 2 Windungen um 5 Stege wickeln.
Das bringt die gleiche EMK (Induktionsspannung) wenn der Motor läuft.
Aber es ist nicht gleich für die Induktivität durch das Takten vom Steller.
Setzt man bei 2 Windungen eine Magnetfeldstärke von 2 ein, einsteht eine Selbstinduktion von 4. (Jede Windung macht einfache Feldstärke),mal 2 Windungen.
Mal 5 Spulen macht 20 !
Sind alle 10 Windungen auf einem Steg, ist die Magnetkraft auch 10, mal die 10 Windungen ergibt dann aber die 100 fache "Selbstinduktion" durch den Steller .
Und wenn Der das braucht zur Strombegrenzung beim Takten ?????

Gruß Aloys.

gast_15994
04.03.2010, 13:50
burkhard,

da ist schon was dran!
der quasi 2wd Y (4wdYY) 18N16P 4220 dreht die 10x20 bei gleicher eingangsleistung an 8S am höchsten - höher als meine 12N10P gleicher ns.
ungeachtet dessen, was drivecalc über den wirkungsgrad sagt.

gerade bei den hochlastgeschichten geht nur noch der 1:1 vergleich unter quasi arbeitsbedigungen. die praxis entscheidet, mit diversen theorien kann ich für alles eine begründng schaffen. das warum ist für mich zweitrangig - am ende zählt vor alllem das ergebnis.

vg
ralph

Christian Lucas
04.03.2010, 14:14
Hi,
Jungs ihr bräuchtet den Motor aus der Blauen Kurve und müstet wenn es nötig wäre am eingang als am Akku eine bis zwei Zellen zulegen können .Das ist Stellerseitig auch Elektronisch machbar ,bietet aber keiner an.

Madmoony
04.03.2010, 14:21
Ralph,
wenn man jetzt noch den Blechschnitt nach neuesten Erkenntnissen optimiert,und man hat einen Motor mit sehr breiten Einsatzfeld der ueberaus Drehzahlsteif ist.
Vieleicht doch noch einen 24 Pol Blechschnitt andenken...aber dann waeren wir bei einer Wdg ....und dann heist es jetzt spaetestens Vierkantkupfer reinpruegeln.

Burkhard

gast_15994
04.03.2010, 14:27
solid slot - auch das ist nix wirklich neues.

auch den 24N schnitt habe ich auch in 42mm hier liegen.
die prototypenreihe umfasste 12, 18 und 24N 42er.
letztere sind gewerblich beide uninteressant, weil eben nicht wickelbar. wobei bei 24N und 0,5wd = solid slot bei 42mm die drhzahl noch immer ziemlich hoch wäre.

die 42er bieten mir viele vergleichsmöglichkeiten - jetzt ist ja auch noch der 9N in der pipeline.

vg
ralph

Madmoony
04.03.2010, 14:39
@Ralph
Ist ein wirklich interessantes Feld,schade das ich da sowenig zu beitragen kann.Ich denke mit gemischten Gefuehlen an meine Wickelzeiten zurueck....und mal ehrlich,die Resultate sahen sch****e aus,zumindest gemessen an deinen Edelwicklungen.

Wieso ist die Drehzahl zu hoch?Ueberschlaegig denke ich liegt die bei 560 oder so.
Solid slot ist natuerlich super robust,wenn da die "Wickelkoepfe" nicht waeren und ausserdem der Uebergang auf die Anschlussdraehte...

Ich denke das sollten die ultrabreitbandigen Motoren werden mit beinahe keinem Drehzahleinbruch ueber Last gesehen.Cu querschnitt so an die 10mm'2
da wird auch wenig warm.

Burkhard

gast_15994
04.03.2010, 14:45
drehzahl:
kommt drauf an wofür. und dazu auch noch auf die statorlänge.
ich spiele ja in richtung 10S mit 10x20, nicht so sehr in richtung heli.

wenn ich den olli richtig verstanden habe, spielst du aber auch mit höchst interessanten sachen ;) 30V und 300A...... das wärs.


vg
ralph

Christian Lucas
04.03.2010, 20:31
Es gibt zu den Blechschnitten schon noch weitere Alternativen.So wäre es mit einem Blechschnitt mit Hammerkopflosen Statorzähnen erstens möglich die Wicklung ausserhalb in einer Vorrichtung anzufertigen,auch aus Vierkanntdraht,und dann sauber von Aussen einzuschieben.Bei richtiger Auslegung werden die Wechselverluste in den Magneten nicht viel größer ausfallen ,was sich aber eh nur bei kleinen Lasten bemerkbar macht und bei höheren Strömen wird der Kopflose Stator die höheren Wirkunggrade erziehlen.
Vergest bitte nicht das bei dicken Leitern die Wirbelströme darin auch höher ausfallen,was ein weiterer Grund für den geringeren maximalen Wirkungsgrad ist.Die höhere Drehzahl der Dickdraht Wicklung mit wenigen Windungen spielt da auch mit rein.
Weiter macht auch der Proximity Effekt, http://de.wikipedia.org/wiki/Proximity-Effekt , bei mehreren dicken Leitern Probleme ,vor allem wenn wie beim Helifliegen der Steller mit 80% Regelöfnung geflogen wird und somit fleisig in die Wicklungen getacktet wird.Dazu kommt auch noch das bei bewicklung aller Statorzähne gegensinnige Stromrichtungen in den Leitern den Proximity Effekt verstärken ,eine bewicklung in Original LRK SPS Wicklung hat da kleinere Probleme .Noch besser ist es wenn man einen Einzelleiter in Teilleiter aufteilt was im groben ja in Mehrdrahtwicklungen geschieht,die aber nicht ganz die Kupferdichte erreichen ,das geht erst mit Gepressten Multistrandwicklungen die bei der Kupferdichte keine abstriche mehr haben. http://www.tu-dresden.de/etieeh/Lehre/vorlesungen_eet/Hochspannungsgeraete/G7.pdf .

gast_15994
04.03.2010, 20:54
bei teillast und 16kHz ist wirklich vieles anders, als bei vollast.

btw. ist sogar torcman teilweise von der sps- wicklung abgekommen.

für die "kopflos" these bist du btw. den prakischen beweis noch immer schuldig. ;)

vg
ralph

Christian Lucas
04.03.2010, 21:49
Kopflos ,ich denke es gibt genug Motoren die Kopflos und mit Oberflächenmagneten arbeiten und das mit höchsten Wirkungsgraden ,das wird ja Hergestellt ,nur nicht im Modellbau.Ich bin da nichts schuldig ,selbst Martins Kopfloser 3N2P zeigt das wenn er mit wenig Windungen oder an hoher Spannung betrieben wird,ist er dem Hammerkopfschnitt bei höchsten Leistungen überlegen.Ist so, braucht man nicht weiter belegen.
Von SPS abgekommen ,den sie wissen nicht was sie tun.Würden sie auf den Peter Rother noch hören wäre es anders.Im Übrigen ist ein Teil der SPS Wicklung darin begründet das der Wickelraum dabei größer wird,für mehr Kupfer im Slot, wie bei den sonst üblichen Bewicklungsarten,die EMK fällt damit ja auch am höchsten aus ,hast du ja selbst ausgeführt, http://www.powercroco.de/12N10-14P4235beast.html , und das sogar am nicht passenden Blechschnitt .Mit einem passenden Blechschnitt ..... .
16 kHz ,ja klar ,man muss sich überlegen ob ein Antrieb wie in einem LKW am Berg stehend im Krichgang bei fast Null Drehzahl Höllen Strom in den Wicklungen braucht oder ob die Maschine mit 30000 U/min im Teillastbereich des Reglers arbeitet.Einmal brauchts den Fetten Volldraht für Maximalen Strom und im anderen Fall die Mehrdrahtwicklung.