Baubericht HK4020 am Reisenauer Getriebe

MalteS

User
Hallo,

ich dachte ich mache einen kleinen Baubericht. Frei nach dem Motto lustvoll scheitern :-)

Zu den Rahmendaten. Antrieb soll in eine 2m Funtana. Zielvorstellung n_s Gesamt so 180u/V. Mit Reisenauer Super-Chief 6:1 macht das ein Ziel n_s für den Motor von 1100u/V. Als Wicklung ist 5x1,25 YY angedacht. Vieleicht mache ich auch 1.32mm wenn ich hier nur genug Stimmen dafür bekomme.
Hoffe das kommt ungefähr vom n_s hin. Wickeln beginnt morgen.


Was bisher geschah:

Motor kam ohne GFK Isoscheiben. Das wurde mir aber schon am Telefon angekündigt. Die Bilder zeigen das Wickelfertige Ergebniss von vor einer Viertelstunde. Man beachte das Improvisierte Fotostudio ;-)
Zwischenbilder habe ich nicht gemacht.

Schritt 1:
Stator nochmal mit Sekunde kleben (dünnflüssig). Habe ich kein Bild von, sollte aber klar sein.

Schritt 2:
Anpassen Stator auf Statorträger. Das ist lästig. Stator und Träger hat bei den drei Scorpionkits die ich bisher gebaut habe noch nie gepasst. Da ich keine Drehbank habe muss dazu die Standbohrmaschiene her.
In den Statorträger hab ich ein Aluröhrchen geklemmt

IMG_5293.JPG

Und das Röhrchen in die Standbohrmaschiene geklemmt und etwas abgeschliffen.
Leider musste der Stator in der Mitte auch etwas kleiner werden. Das ging mit nem passendem Edding auf den Schmirgelpapier geklebt wurde. (Den Stator habe ich auf dem Träger in der Standbohrmaschiene gehabt)

IMG_5294.JPG

Nachdem das passte wurde mit einem 1.5mm Bohrer das Loch im Statorträger und Stator erweitert. Weil 1.5mm noch nicht für das Gewindeschneiden reicht bin ich auch nochmal mit dem kleinen Fräser aus dem Bild über den Stator gegangen. Insbesondere der Bereich wo das Lager sitzt musste weiter ausgenommen werden, sonst war der Schneider nicht lang genug.

IMG_5292.JPG
IMG_5298.JPG
IMG_5299.JPG

Dann konnte man die 2mm Madenschraube einsetzen. Die Schraube gibts beim Conrad. Den passenden Imbus nur beim Werkzeuggeschäft :-)

IMG_5302.JPG

Dann habe ich die 0.6mm GFK Platten aufgeklebt (UHU endfest, würde aber jetzt Sekunde empfehlen) und mit viel Mühe aufgefräst/gefeilt. Anleitung dazu bei Ralph auf der HP.
Habs das erste Mal gemacht und weiß jetzt: Was ne ferf***te Sche***sarbeit.

IMG_5295.JPG


Dann konnte ich den Motor zusammenbauen

IMG_5303.JPG
IMG_5304.JPG

Hmm, hätt das Ding vieleicht nochmal Putzen sollen...
Naja. Soweit einstweilen von dieser Front.

Gute Nacht
 
seku hält da besser und der ganz dünnflüssige "schiesst" regelrecht unter die platten.

auf der seite mit den rausstehenden noppen muss man diese zuerst wegfeilen.

wenn das gfk gut geklebt ist, gehts eigentlich recht schnell, wenn die feile scharf ist.

das mit dem gewindeschneider habe ich anders gelöst:
ich habe dem gewindebohrer in der drehe mit dem dremel einen längeren dünneren schaft verpasst.
aber das braucht man ja eh nur, wenn man die befestigung lösbar gestalten will, ansonsten reichen 5-7mm 1,5er stahldraht als verdrehsicherung und das aufkleben des statorpaketes wie ursprünglich vorgesehen.

ich hoffe, das täuscht ein bissel auf dem bild, dass das paket so weit ausgenommen ist.
das sieht schon nach ner engstelle für den magnetfluss aus.
beim 40er war der innenring eh ein bissel schmal ausgefallen - beim neueren 42er ist das viel besser geworden.

bin schon gespannt, wie's weitergeht..... :)
 

MalteS

User
Moin Ralph,

das Packet ist schon ausgenommen an der Stelle. Anders komme ich aber weder mit dem Gewindeschneider noch mit meinen Imbusschraubendreher an die Schraube ran. Andererseits sitzt ja in dem Bereich auch das Lager das einen Teil des Flusses aufnehmen können sollte.

Gruß
Malte
 
ja, ich weis. ohne gehts nicht, aber man sollte dort eben so viel wie nur irgend möglich stehen lassen.
mit dem lager hast du recht - solange du kein keramik oder amagnetisches edelstahllager einsetzt, wird es sicher mit tragen.

wo ich derzeit die meisten probleme sehe:
je höher man einen größeren motor in der drehzahl puscht, desto weiter nach rechts wandert eta max.

ein 4225er 4winder (1,25er) bifilar hat eine ns von nur 900, aber eta max ist für 10S schon bei 100A. bei 70A fängt der mal grade an, munter zu werden....
und die >80 bis 170A nützen bei dem getriebeantrieb wenig bis nix. das braucht man ja niemals!
die sehr flache kurve bedingt natürlich auch einen wennauch breiten, so doch relativ niedrigen peak.

ich baue aus diesem grunde gerade einen 42er 9N6P (höhere windungszahl für gleiche ns) sehe aber schon, dass ich auch da das gleiche problem bekommen werde.
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=197787



vg
ralph
 
Zuletzt bearbeitet:

MalteS

User
Hi Ralph,

Hm also das Etamax für den HK4020-1100 Serienscorpion liegt bei ~75A oder knapp 100A (DC, Scorpioncalc). Mein alter Powercroco hatte 25A. Ziemlcher Unterschied also, du hast da nen Punkt
Reduktion der Drehzahl und betrachtung das HK4020-910 reduziert das um rund 30% (Scoprioncalc)
Das n_s zu reduzieren ist an sich kein Problem, einen grösseren Prop bekomme ich drauf. Also gehen wir mal in Richtung 6 Winder. Bin heute abend eh nicht zum Wickeln gekommen.

Das Thema Flugzeit ist mir ziemlich egal. Thermisch wird das ganze interessant.

Jetzt fliegt man, insbesondere im Kunstflugmodell ja nicht konstant mit dieser Last. Es wäre also mal interessant ein Fluglog als XLS Sheet zu bekommen und die Verlustenergie durch Verschiebung des Optimalen Wirkungsgradpunktes zu minimieren.
Wenn hier jemand mitliest der ein Fluglog für ein 2m 3D Modell hat, ich hätte da Interesse. Matthias hatte sowas glaube ich mal für einen Plettenberg irgendwo gepostet....
Müsste man nur sehen ob man die Winkungsgradkurven mit hinreichender Genauigkeit modellieren kann.
Was das natürlich nicht berücksichten würde ist die Tatsache das volle Slots die Wärmeabfuhr erschweren.

Vieleicht ist das Paradox das der Motor auch einfach zu gross ist....
 

MalteS

User
Nicht ganz ernst gemeint:
Ich hätt hier auch noch nen S-3014, der ist mit 0.9er Draht YY gewickelt. Der Motor sollte eigentlich so 50-60A abkönnen, vieleicht sollte ich auch einfach den mit dem SuperChief verheiraten :-)
Das gäb dann einen 200g Motor mit ~1.5kw...
Der dreht irgendwas um 950 u/v
 

MalteS

User
Müsste man nur sehen ob man die Winkungsgradkurven mit hinreichender Genauigkeit modellieren kann.

Der Teillastbetrieb wirft doch eine interessante Frage auf:
Mal angenommen ich fliege in Teillat geradeaus, dann wurde doch die Spannung am Motor entsprechend durch den Steller reduziert. Spannungsreduktion verschiebt die Wirkungsgradkurve nach links.

Ich stelle mir Teilllastbetrieb gerade als Kombination von einen voll durchgeschalteten Steller (zur Erzeugung des Drehfelds) und einem vorgeschalteten DC-DC Wandler zur Drehzahlreglung vor.

Ralph deine Aussage impliziert das ich mich im Regelfall auf der Wirkungsgradkurve unter dem Punkt des maximalen Wirkungsgrades bewege. Ist das überhaupt so?
 
in teillast sind die wirkungsgrade ohnehin kleiner als bei vollen blöcken.
und eine vollblock-wirkungsgradkurve ist nicht auf teillast portierbar.
nur mit einem teststand mit drehmomentaufnahme könnte man die frage, was bei teillast los ist mit hinreichender genauigkeit beantworten.

vg
ralph
 

MalteS

User
Motor am Arbeitspunkt bei 35V Eingang (Pin = 2500W)

dc_4020_2.JPG

Motor am Arbeitspunkt bei 20V Eingang (Pin = 500W)

dc_4020_1.JPG

Edit: hat sich überschnitten
 
Die Last mit der Teillast....

Die Last mit der Teillast....

Morgen Malte,

Hab mal meine Daten vom Serie HK 4020-KV1100 angehängt!
Die 20 Volt Daten hat natürlich nur der DC runtergerechnet.
Nach Deiner Teillastauffassung dürfte mein F3A Trainer mit
98 Watt Eingangsleistung (siehe Standschubthread) gar nicht fliegen.:D
Das wäre dann nämlich schon Leerlaufaufnahmeleistung!
Es muß aber noch gut was rüberkommen, sonst würde ne vollsymetrische
Fläche mit 1,9m und knapp 4kg nicht obenbleiben:)

Bis was Gegenteiliges erwiesen ist, bin ich der Auffassung,
dass der Wirkungsgrad immer vom Vollgaswirkungsgrad ausgeht,
da der Vollgasstrom bei Teillast nur getaktet wird, was natürlich
Zusatzverluste aufwirft.

Gruß Andy Reisenauer
 

Anhänge

  • HK 4020-1100-6  35V 20x18k.jpg
    HK 4020-1100-6 35V 20x18k.jpg
    99,7 KB · Aufrufe: 148
  • HK 4020-1100-6 20V  20x18k.jpg
    HK 4020-1100-6 20V 20x18k.jpg
    96,9 KB · Aufrufe: 58

FamZim

User
Moin

Mecker on :
Ich gehe immer (aus Erfahrung) davon aus das ein Antrieb mit höherer Spannung betrieben, auch einen besseren Wirkungsgrad hat.
Bei doppelter Leistung kann er sich auch die doppelten Verluste erlauben und der Wirkungsgrad ist immer noch gleich.
Stehe den Kurven daher sehr skeptisch gegenüber!
Mecker out :D

Gruß Aloys.
 

MalteS

User
Vieleicht nochmal mein Gedankengang.
Im Normalflug liegt so ne Kiste bei 20-30A. Legt man die Vollgaswirkungsgradkurve zugrunde sind wir da bei 60-70% Wirkungsgrad. Das setzt dann dem Motor schon ziemlich zu. Mir gings jetzt auch nicht um ein paar Prozent sondern um das Verständniss ob ich da gleich 10% verliere.

Bis was Gegenteiliges erwiesen ist, bin ich der Auffassung,
dass der Wirkungsgrad immer vom Vollgaswirkungsgrad ausgeht,
da der Vollgasstrom bei Teillast nur getaktet wird, was natürlich
Zusatzverluste aufwirft.

Was sich jetzt mit meinen 2. Bildern auch nicht grundsätlich wiederspricht. Das es im Teillast zusätzliche Verluste gibt, leuchtet mir ein.

Das ist übrigens Stand der Dinge.

IMG_5305.JPG
 
Teillastverluste gehen vom Vollgaswirkungsgrad ab!

Teillastverluste gehen vom Vollgaswirkungsgrad ab!

Vieleicht nochmal mein Gedankengang.
Im Normalflug liegt so ne Kiste bei 20-30A. Legt man die Vollgaswirkungsgradkurve zugrunde sind wir da bei 60-70% Wirkungsgrad. Das setzt dann dem Motor schon ziemlich zu. Mir gings jetzt auch nicht um ein paar Prozent sondern um das Verständniss ob ich da gleich 10% verliere.



Was sich jetzt mit meinen 2. Bildern auch nicht grundsätlich wiederspricht. Das es im Teillast zusätzliche Verluste gibt, leuchtet mir ein.

Das ist übrigens Stand der Dinge.

Anhang anzeigen 445118


Hallo Malte,

dann nochmal aus meiner Sicht stark vereinfacht:
Vollgas z.B. 60 Amp. = 100%
Viertel Gas heißt nicht 15 Amp. vom Regler zum Motor,
sondern 1 Tausendstel Sek. 35Volt und 60 Amp.
dann 3 Tausendstel Sek. Pause - dann nächste Scheibe!:)
So seh ich Takten!
Nur aus dem Akku geht bei 25% auch nur im Mittel 15 Amp. raus.
Regler muß ständig Vollgasstrom in in kleine Portionen zerlegen/takten.
Oder haben wir schon Linearregler im Einsatz und wissen es bloß nicht?:D

Gruß Andy Reisenauer
 

MalteS

User
Ja schon klar, wobei die Induktivität da aber was gegen hat :-)
Durch die Motorspule wird immer Strom fliessen
 

MalteS

User
Im Prinzip ist das doch so:

Der Steller gibt über die PWM eine variabele 3 phasige eff. Spannung aus. Der Motor beschleunigt bis er die entsprechende gegenläufige EMK erzeugt. Das Drehfeld des Stellers folgt nur der Drehzahl des Motors.
 

Rockys

User
Hier ein aktuelles Bild vom Bausatz. Den Bausatz habe ich gestern von Ringel bekommen.
Mit Anlaufscheibe und zwei Sicherungsringen.
Bausatz
Das einfügen klappt irgendwie nicht.
Ich habe jetzt noch zwei Grundsätzliche Fragen zum Bausatz:
Wie dick sollte die "Testwicklung" zur ns bestimmung sein und womit klebt ihr das Lager im Statorpaket ein? Loctite oer Endfest?
Geplant sind erstmal 7wd DD. Ziel ns um 1450.
 
Hi,
richtig ist ,das immer nur kleine Stückchen Strom weitergegeben werden,aber das ist nicht so ,dass immer wieder von Null die Spannung hochsteigen muss .Die Taktfrequenz wird so hoch gewählt das die Spannung durch die Inductivität der Spule auf einem der Taktfrequenz Entsprechenden Höhe bleibt.Ab 3 kHz geht das ungefähr los je nach Motorbauart fällt die Inductivität ja unterschiedlich aus.Luftspulenmotoren brauchen deshalb höhere Frequenzen 16 - 32 kHz und Motoren mit Spulen in Nuten und Eisenkern haben höhere Inductivitäten weshalb für die die Frequenzen niedriger ausfallen kann,8 kHz zb..
Wer Erinnert sich noch an die Steller für Bürstenmotoren.Die wurden am Anfang nur mit 50 Hz getacktet und da war es so ,das die Spannung in den Spulen nicht Aufrecht erhalten werden konnte und sie fast völlig abgebaut wieder neu hochgehen muste.Dadurch waren diese Steller nur unwesentlich besser wie das Stellen mit Vorwiederständen.Erst Steller von Vantec, Carrera ,Keller und Schulze sind dann mit höheren Schaltfrequenzen aufgetaucht die dann auch gute Teillastwirkungsgrade hatten.
 

MalteS

User
So hier est es auch weitergegangen.

Der Motor ist mittlerweile fertig gewickelt. Die Prüfung mit 500V, den Generatortest und den ersten Testlauf hat er hinter sich. Momentan härtet das Harz an der Wicklung aus. Verschaltet ist der Motor in YY

IMG_5336.JPG

Die Gewebeschläuche hab ich neulich günstig in Ebay geschossen.

IMG_5339.JPG

Leider hab ich noch keine Ahnung was er jetzt dreht. Meine 1 Schraubenbefestigung im Modell war nicht ausreichend :-). Neue Löcher bohre ich aber erst für das Getreibe.
Ich glaube ich sollte voher auch erst die Lager einkleben. Da muss ich aber erst etwas 420 oder 438er Loctite besorgen. Das steht morgen auf dem Plan.
 

MalteS

User
So es ging mal etwas weiter.
Zunächst wurden die Lager mit Loctite Schraubensicherung eingeklebt. Hoffe das hält. Dann konnte das ganze montiert werden.

IMG_5342.JPG

Der Motor hat hinten eine Anlaufscheibe und vorne die mitgelieferten Sprengring und U-Scheibe. Axialspiel hab ich mal so auf 0.1mm eingestellt.

Dann konnte die Getriebemontage beginnen. Der Andy hat da wirklich ein schickes Set gemacht (und das kommt, incl. des Sortimentkastens mit allen Schrauben etc. aus der Verpackung)

IMG_5340.JPG

Den Flansch musste ich mit dem Stufenbohrer aufweiten damit der Sprengring frei laufen kann.

IMG_5346.JPG

Vom Welle kürzen, Ritzel aufkleben und Loctite abschleudern hab ich keine Bilder gemacht.
Dann konnte man das Getriebe aufschrauben

IMG_5351.JPG

Dann wollte ich mal wissen was das ganze wiegt

IMG_5352.JPG
IMG_5353.JPG

und dann wurde das Teil ins Modell verfrachtet

IMG_5354.JPG
IMG_5355.JPG

Dabei zeigt sich folgendes:
Die kleinen CFK Stäbe werden durch die Eigenschwingung des Motors recht stark angeregt. Ist also ziemlich laut das ganze. Die Motor und Getriebeeinheit schwingt aber nicht besonders. Ich hab sie (ohne Last) auf einer einfachen Sperrholzplatte in der Hand gehalten.
Wie es sich im Modell unter Last verhält (das waren alles Tests im Leerlauf) muss ich noch sehen. Meinen Keller wollte ich nicht verwüsten.
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten