wirkungsgrad bei teillast

ich hab mal wieder geteilt und geschoben, weil das ja ein eigenes thema ist, unabhängig vom jeweiligen motor.


vg
ralph

Äh Ralph,

Du weißt ja für was ich den Motor brauche.....Kunstflieger - nich so ne Brachialanwendung - da helfen mir die 100A nix.
bzw.
Ich arbeite bei 70A lieber im absteigenden Ast (eta) und dafür
im Teillastbetrieb in der nähe des optimalen Arbeitspunkts.

Wie sieht denn dann eta bei 5s aus? (Sprich Halbgasflug oder 1/3 Gas Flug)???
Wird wohl je schneller der Motor dreht immer mehr abfallen...., oder?

Noch weitere Fragen eines Unwissenden:

1.) Was genau ist denn am Motor dann fürs getriebe optimiert bzw. anders als beim Helimotor?
2.) Was ist ein ABC Motor?

Sorry, bin nicht so firm in diesem Fach.

Und 10s sollten es auch sein - mmmhhhh??

Schau mer mal....

vg
dirk

ich versuchs mal:

zu 1.
die drehzahl. zu dem getriebe und dem üblichen akku im 500er heli passen die round about 1400/V sehr gut. und auch die hohe peakbelastbarkeit. die stellt sicher, dass beim 3D fliegen die drehzahl möglichst wenig einbricht, wenn die last schlagartig steigt.

bei dir würden die 1400/V btw. zu 8S gut passen.

zu 2.
das wickelschema für 12N8P lautet ABCABCABCABC.
diese 3N2P vielfachen rasten eben relativ stark.

"halbgas"

heisst erstmal nicht halbe spannung.
und dc- wirkungsgrade sind auf teillast sowieso nicht auf diese weise zu übertragen. da spielen dann ganz andere sachen rein.

halbgas an sich:
sowieso ein unsinn.
da steller drehzahllinear arbeiten drehzahl und leistungsaufnahme eines propellers etwa in der 3. potenz verkettet sind, bedeutet halbe knüppelstellung zwar halbe propdrehzahl, nicht aber halbe leistung sondern weniger als 1/3.

vg
ralph

OK

OK

Danke Ralph,

ich sags mal anders.

Ich fliege viel "Teillast" - dann wären doch mal Messungen vom Andy sinnvoll für ein und denselben Antrieb - einmal mit 10s, 7s, 5s und 3s vermessen.
(Man kann sowie so nur bei den o.g. Spannungen (10s, 7s,...) mit "Vollgas" messen, um das Modell des DC zu füttern, weil ja leider nicht die mittlerer Spannung am PWM Ausgang gemessen wird sondern nur die Eingangsspannung am Akku).

Ich wollte mit Halbgas nur sagen, dass der Antrieb bei SemiScale Kisten einfach nur bei geringeren Spannungen (mittlere Spannung der PWM) betrieben wird.

Wenn man nun also 4 diagramme hätte wo der gleiche Antrieb mit dem gleichen Prop bei verschiedenen Spannungen zu sehen und vergleichen ist, könnte man sich einen guten Eindruck des Setups für verschiedene Lastzustände machen.

Andy - hast Du das schon mal gemacht?

Man kann ja nicht einfach einen Antrieb bei 10s vermessen und dann an der Spannung drehen.
Also müssen 4 Messungen gemacht werden, um das Modell richtig abzubilden
Ist das so richtig?

Andy:

Jeder will immer irgendwelche Diagramme von Dir sehen - ich bitte trotzdem: Könntest Du mal für diesen Antrieb die o.g. Diagramme erzeugen, damit man mal sehen kann welche Wirkungsgrade im Teillastbereich zustande kommen? Das wäre mal sehr interessant.

Ralph: Ich weiß - das ist langweilig für Dich, weil Dich nur die Maximalleistungen interessieren.

Ich denke aber, dass für viele andere User genauso wie für mich auch solche Diagramme mal interessant wären.

BTW:

Wie geht das Rastmoment (Cogging) im Teillastbetrieb auf den eta ein?
Ich glaube, dass die Momentenwelligkeit im Teillastbetrieb einen höheren eta Verlust als während Volllast bewirken wird?
Oder?

vg
dirk

Hi Dirk,
das Rasten (Reluktanzmoment) geht eigentlich nicht in den Wirkungsgrad ein.Auch ein 10- und 14 Poler hat das Reluktanzmoment ,nur sind die Momente der gegenüberliegenden Magnet so ausgeglichen das sie sich fast ausgleichen(Unspürbar werden).Der Flußwechsel ,der dafür verantwortlich ist ist immer da selbst bei einem Nutlosen Motor wird ein Flußwechsel im Statoreisen erzeugt ,es wird ja Umgepolt,nur gibt es da gar keine Zähne die ein Springen der Feldlinien erzwingt welches man dann als Rasten empfindet.

Ihr braucht den Andy nicht um solche Diagrame anbetteln.Das geht nicht so einfach durch unterschiedliche Zellenanzapfungen zu ermitteln.Wer den Wirkungsgrad im Teillast haben möchte ,der muss das auf einem Drehmomentprüfstand mit der vollen Akkuspannung ermitteln.Denn die Teillast erzeugt die geringere Spannung durch Takten der vollen Akkuspannung.Dabei enstehen durch das Schalten extra Verluste die eben direkt am Steller/Motor ermittelt werden müssen.Das heist Akku mit 10S anschliesen und dann die Wirkungsgradkurve damit bestimmen.Dann ein paar % Punkte herunter regeln und dann wieder Messwerte erfassen.Das Spiel bei immer kleinerer Steller öffnung wiederholen und die Daten aufnehmen.Aus all den Daten dann ein Kennfeld erstellen.Da ich meinen Prüfstand dem Gerd Giese überlassen habe und der Gerd sicherlich erst einmal etwas Zeit braucht um die nötige Auswertelektronik dazu zusammen zu bauen müssen wir Jemanden finden der so eine Messreihe durchführen könnte.Mit dem Hans Lehner habe ich solche Diagrame erstellt ,daraus sind die Scheibchenrotormotoren enstanden ,die durch geringere Wirbelströme auch im Magnetmaterial im Teillastbetrieb bis zu 20%-25% höhere Wirkungsgrade wie ohne Scheibchenrotore haben.Wer also einen Motor auf Teillastwirkungsgrad trimmen will der muss sich Gedanken machen wie er die Magnetstreifen in den Motoren aus kleinen 1-2mm breite Segmente Unterteilt.Das kann auch so geschehen ,das mit einer dünnen Diamantflexscheibe aus dem Dentalbereich dünne Trennschlitze rundherum in die Magnetstreifen eingeschliffen werden.Schaut dann wie Toblerone Magnete aus.

Rasten

Rasten

Hallo Dirk

Ich habe zum Rasten mal Versuche gemacht, mit schmalen und breiten Hammerköpfen.
Allerdings mit 24 Nuten und doppelter Polzahl.
Bei 12N und 8 P sollte es aber ähnlich sein.
http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=414394&d=1267095238
Bei Null Schrägnut kann man es deutlich sehen, welche kraft beim Rucken benötigt wird!
Noch ein Vergleich ab ~5 U/sek !
http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=414484&d=1267111431
so leicht läuft es wenn es erst mal dreht
Mit schmaleren Hammerköpfen (wie bei vielen Motoren) ist der Unterschied noch grösser, das Rucken noch stärker !
http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=414395&d=1267095594
Immer nur bei Null mm informieren !
Rund laufen sie wieder SO !
http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=414481&d=1267111332
Da läuft der 8 Poler fast am leichtesten.
Immer die Angabe vom 16 Poler is ja klaar!

Gruß Aloys.

daten....

sind interessant - für die entwicklung, weniger fürs fliegen.
dass dc eh nur ein (zudem extrem leerlaufdatenlastiges) modell des motors errechnet, hatten wir grade erst.

wichtig ist am ende, wie sich das ganze für den piloten "anfühlt" - gerade im kunstflug. (gasannahme, dynamik, bremsverhalten, laufkultur und geräusch etc.)

kein pilot erfliegt 3-4% wirkungsgradunterschiede im antrieb!

ausserdem - wir hatten es grade erst - eine fehlangepasste luftschraube (und bei nur 18" am 5kg kunstflieger muss man definitiv davon reden!) wirft ungleich mehr weg.
oder ungewärmte akkus - auch die haben schließlich eine wirkungsgradkurve!!!!

vg
ralph

Ja Ralph,
das ist schon so,aber ich will nur sagen ,das es nur noch mehr Sinnlose Daten gibt wenn die Teillastmessungen mit unterschiedlichen Zellenanzapfungen durchgeführt werden.Das birngt rein gar nichts,hat mit der teillast die vom Steller erzeugt wird nichts zu tun.

ganz klar!

die frage ist, worauf normiert man eine teillastmessung am besten?
stelleröffnung? (via impulsdauer des gebers?)

vg
ralph

Wir hatten die Messungen in % der Stelleröffnung durchgeführt am besten in den Bereichen 60-100% in 5% Schritten.

wenn ihr dabei bis zu 25% differente wirkungsgrade festgestellt habt, müssen die teillastwirkungsgrade ja grottig sein!
(max 92% - 25% = 67% absolut oder 69% relativ!)

das erinnert mich an meinen test mit 70cm langen leitungen zwischen steller und motor- auch das so etwa so aus.

Moin

Wenn ich höre das die Helis mit, zum Teil, nur 60 % Öffnung fliegen, kann die % Rechnung so nicht stimmen !
Die 25 % kommen wohl NUR auf die Verluste drauf.
zb : Motor Eta = 80 % , Verlust dann 20 %. Dazu 25 % höhere Verluste machen + 5 % Real auf die 80 %.
Dann Läuft der Antrieb mit 75 %.
Hat der Motor vorher zb 85 %, kommen auf die 15 % Verluste noch 3,5 % (25%davon) gleich 81,5 % gesammt Eta ???????
Mit der anderen Rechnung kann doch kein Heli fliegen, dann kann man besser wieder Bürsten nehmen

Gruß Aloys.

Hi,ja das ist Teilweise Fürchterlich.Es kommt aber sehr auf den Motor und den Steller an und es ist nicht in allen Teillaststellungen gleich.Um es genau zu Wissen muss man so einen Test wieder mal durchführen ,mit Neuesten Stellern/Reglern und den Aktuellen Motoren.Bei den Stellern hat sich schon viel getan ,vor allem Kontronik ist im Teillast nicht so schlecht wie es die Messungen damals gezeigt haben,sonst würden die Helis heute sicherlich mehr Temperaturprobleme haben.Aber man sollte so eine Messung mal ruhig wieder machen ,wenigstens um die Regler öffnung zu finden bei der die Verluste am geringsten sind.

Hi,

ebenso ist die Gasvorgabe und Drehzahl nicht linear verbunden im Governor Modus - hier ist Pi mal Daumen nur eine Drehzahlrange von 50-100% der im Stellermodus erreichbaren einstellbar. Innerhalb dieser Range kann nun eben von 0-100 vorgegeben werden. Zumindest bei Jive und Roxxy Reglern trifft dies zu, die damit errechneten Drehzahlen stimmen mit den gemessenen recht gut überein.

Die Regler tricksen da natürlich auch noch ein wenig mit Timing, PWM Frequenz und aktivem Freilauf etc, um den Wirkungsgrad bei Teillast zu erhöhen.

lG,
Simon.

Die Regler tricksen da natürlich auch noch ein wenig mit Timing, PWM Frequenz und aktivem Freilauf etc, um den Wirkungsgrad bei Teillast zu erhöhen.

Zum Vergrößern anklicken....

... und genau da ist auch die Schwachstelle für reproduzierbare Ergebnisse!

Moin, es ginge auch anders!

Zwischenfrage: was ist denn Teillast bei Euch - 40%-60%-halber Knüppelweg oder 1/2 Pin (was ich okay fände!)?

Frage: Wäre es nicht sinnvoller anstelle der Teillast über die PWM des Stellers
lieber die Spannung so weit zu reduzieren, immer bei voll geöffnetem Steller,
bis z.B. die Pin nur noch 1/2 so groß ist? Jetzt habe ich Verhältnisse die
vom Motor und nicht mehr vom Steller bestimmt werden! Auch lässt sich diese
Einstellung 100% reproduzieren und ist nicht vom Eigenleben eines Programmierer
(FW-Steller) abhängig.

Moin Gerd,
aber der Steller ist nun mal bei Brushless der Kollektor des Motors und gehört zum Motor ohne wenn und aber.Wenn du den Steller auf Vollgas stellst und nur die Eingangsspannung verstellst,gibt das nicht die Teillast bedingungen wieder wie sie sich dann im Betrieb darstellen.Wir haben die Messungen durchgeführt um den Teillastbetrieb zu Optimieren ,das geht aber nur auf einem Bremsprüfstand .
Man kann auch mit einem Bremsmotor der Drehzahlkonstant läuft verschiedene Drehzahlen anfahren und dann den Motor den man vermessen möchte bestromen und dabei die Daten aufnehmen.Dabei den Drehschub durch eine Stromregelung einstellen.Gibt so viel zum Messen.

Hi,

ganz anderer Ansatz: wie wäre es, einen "Referenzsteller" zu basteln, der eben keinerlei Tricks anwendet?

Die Hardware eines Drehzahlstellers ist nicht übermäßig komplex, die Software damit ein Motor dreht ist auch mit wenig Rechenpower schaffbar (siehe Experimental-"Regler" im Micro-Bereich über einen einzigen IC). Die ganzen Tricks, damit es eben in jedem Lastbereich ein wenig besser geht, sind dann die wirkliche Magie, die benötigen wir aber nicht.

Hier einen Steller zu verwenden, den jeder mit simplen Mitteln nachbauen kann, bzw. mit dem dann auch reproduzierbarere Ergebnisse möglich werden, ist doch für die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sicher kein Nachteil - auch wenn dann die Effizienz im Betrieb an anderen Stellern nicht korrekt abgebildet ist, so doch die des Motors, oder liege ich da falsch?

Einen solchen Steller zu basteln, da gibt es genug Vorlagen, z.B. aus dem MK-Forum etc.

lG,
Simon.

hallo zusammen,

kann man nicht einfach Messungen von Strom, Spannung, Drehzahl bei allen Reglerstellungen mit verschiedenen Akkus (aber gleicher Luftschraube) durchführen?

Aus Strom+Spannung ergibt sich die Eingangsleistung und die Drehzahl (bzw. Drehzahl^3) ist ein Mass für die Ausgangsleistung. Dann kann die Leistungsaufnahme mit geringer Zellenzahl und Vollgas mit der bei grosser Zellenzahl und Teillast verglichen werden.

Am besten geht das, wenn man die Drehzahl über der Eingangsleistung aufträgt.

Grüsse, Wolfgang

...den Gedanken mit einem Referenzsteller noch weiter gesponnen - hier könnte man auch sehen, welchen ETA-Vorteil verschiedene Regler gegenüber einem "dummen" Steller bei verschiedenen Lastbereichen haben - auch hier sicher keine uninteressante Geschichte, mMn.

lG,
Simon.

Hi

Ich will noch mal die Ide von Gerd auf greifen :

Den Motor an verschiedenen Spannungen bei Vollgas messen, in Eingangsleistung und Drehzahl.
Dann die Eingangsspannung erhöhen, und in Teillast die gleichen Drehzahlen anfahren.
Dabei wieder die Eingangsleistungen messen und mit der "Vollgas"-Leistung vergleichen.
Da sollte der Unterschied zu Tage kommen !

Gruß Aloys.

FamZim schrieb:

Den Motor an verschiedenen Spannungen bei Vollgas messen, in Eingangsleistung und Drehzahl.
Dann die Eingangsspannung erhöhen, und in Teillast die gleichen Drehzahlen anfahren.
Dabei wieder die Eingangsleistungen messen und mit der "Vollgas"-Leistung vergleichen.

Zum Vergrößern anklicken....

genau so hatte ich das gemeint. anbei ein paar messungen mit meinem moskito4 im impeller:
rot == 3S Lipo
grün ==4S Lipo
schwarz==5S Lipo
aufgetragen sind drehzahl bzw. drehzahl^3 über eingangsleistung.

schön zu sehen (ist ja auch rot markiert ), dass bei gleicher eingangsleistung aber höherer akkuspannung (teillast bei mehr zellen) die drehzahl (und damit auch ausgangsleistung/wirkungsgrad) geringer ist.

gruss, wolfgang