Innenläufer versus Aussenläufer im 90er Fan

jürgi

User
Bei hochdrehenden Motoren im 70er Fan stellt sich wohl das Thema Aussenläufer eher nicht!
In der letzten Zeit kommen die Chinesesen in der 90er Fan-Klasse aber zunehmend mit deren hauseigenen Impellern und einem Aussenläufer daher. Bei 6 S waren bislang die Innenläufer mit 1600 bis 2000 KV gang und gäbe in einem 90er Fan. Diese moderaten Werte können moderne Aussenläufer aber auch leisten! Meine Frage daher: bauen wir die Innenläufer nur aus Tradition ein- oder sind die wirklich besser? Oder- könnte es nicht auch sein,daß ein "Aussenläufer bei vergleichbaren Leistungsdaten durch das stärkere Drehmoment womöglich weniger Amp. für die Leistungsentfaltung braucht?
Gruß
Jürgen
 

Antares

User
Hallo Jürgen,

Außenläufer haben meist mehr Pole als Innenläufer; der Regler könnte also Probleme bekommen.
Aber grundsätzlich hast du Recht...

Gruß,
Harald
 

Denyo

User
Hi Jürgen,

Mein Wissenstand (bitte korrigieren):
grundsätzlich haben Außenläufer eine höhere Leistungsdichte als Innenläufer (mehr Leistung pro Gewicht), wegen der Bauform,besserer Kühlung etc. Die heutigen Regler schaffen die hohe Schaltfrequenz aufgrund höhere Polzahl auch ohne Probleme.
Also stimmt es meines Erachtens nach, das Außenläufer im Impeller effektiver sind.
Kontra ist:
Du musst bei den meisten Außenläufern am Impeller rumbasteln für die Kabelführung und:
Außenläufer haben ein höheres Massenträgheitsmoment als Innenläufer, und darin liegt viel Unwuchtpotenzial. Ich würde dabei eher auf gute Qualität achten wenn du viel Wert auf einen ruhigen Lauf legst.

Deniz
 

jürgi

User
Hallo Jürgen,

Außenläufer haben meist mehr Pole als Innenläufer; der Regler könnte also Probleme bekommen.
Aber grundsätzlich hast du Recht...

Gruß,
Harald

Harald,
Ich nutze seit Jahren ausschließlich YGE-Steller- das sollte kein Thema sein. Eher kann ich mir Wuchtprobleme vorstellen oder auch das Ansprechverhalten bei Anfangsbeschleunigung. Die Chinesen haben ihre (furchtbar unwuchtigen) Impeller mit den Kabeldurchbrüchen extra auf Aussenläufer ausgelegt. Ein DS oder Midifan ist nicht für Aussenläufer optimal geeignet -da müßte man schwer rumbasteln wg. Kabelführung direkt hinter dem Lagerschild.
Gruß
Jürgen
 

WeMoTec

User
Außenläufer sind schlicht billiger herzustellen. :D

Sie sind übrigens auch bei 70ern weit verbreitet.

Der Wirkungsgrad ist meist schlechter als bei Innenläufern (bezogen auf die 70er Klasse), dafür laufen sie häufig selbst bei einfacher Qualität recht ruhig, sofern man sich ein wenig um den Rotor kümmert.

Oliver
 

Cabona

User
Oder- könnte es nicht auch sein,daß ein "Aussenläufer bei vergleichbaren Leistungsdaten durch das stärkere Drehmoment womöglich weniger Amp. für die Leistungsentfaltung braucht?
Gruß
Jürgen

Schlicht und einfach jein.
P ist noch immer 2Pi mal Drehzahl mal Drehmoment. Mehr Drehmoment bei gleicher Drehzahl mit weniger Ampere würde nur mit einem besseren Wirkungsgrad gehen.
Ein Aussenläufer dürfte aber mehr Ummagnetisierungsverluste haben und würde deshalb weniger elektrische Leistung in mechanische Leistung umsetzen.
Außerdem ist da noch ein anders Problem mit Außenläufern. Wie stützt man die überhaupt richtig im Gehäuse ab?
 

jürgi

User
Außenläufer sind schlicht billiger herzustellen. :D

Sie sind übrigens auch bei 70ern weit verbreitet.

Der Wirkungsgrad ist meist schlechter als bei Innenläufern (bezogen auf die 70er Klasse), dafür laufen sie häufig selbst bei einfacher Qualität recht ruhig, sofern man sich ein wenig um den Rotor kümmert.

Oliver

Oliver,
das Thema ist für mich noch nicht ganz schlüssig. Ich hatte ja selbst bei meinem Meteor so einen 70er Fan mit Aussenläufer drin. Den habe ich nach drei Flügen wg. EZFW und mehr Power auf den bewährten Minifan mit 2 W 18 (58 A) getauscht. Wir wissen inzwischen,daß dieses Chinateil nicht nur haltbar ist -sondern ganz erstaunliche Werte abliefert. Der kann bei 41 A . ca. 1 kg Schub erzeugen- damit liegt er besser als ein 2 W 20 mit 47 A. Wenn sich solche Werte auch auf einen 90er Fan übertragen lassen -dann müsste man nicht mehr unbedingt bei 6 S mit 80 A. rumgurken. Ich habe den Eindruck, daß das Thema "Aussenläufer noch jede Menge Testpotenzial bietet. Hier fehlen offensichtlich noch echte Praxiserfahrungen!
Gruß
Jürgen
 
Hallo,

Ich sehe das ähnlich wie Cabona! Zu den von ihm bereits angeführten Ummagnetisierungsverlusten gesellen sich noch die Höheren Schaltverluste im Regler. Da ein Außenläufer meist mehr anzusteuernde Pohle hat als ein Innenläufer. Erhöhen sich die Anzahl der Schaltvorgänge im Regler dem entsprechend. Was bereits zu einem Wirkungsgradverlust am Regler führt. So mit wird ein Außenläufer ab einer bestimmten Drehzahl nie mehr den Wirkungsgrad eines Innenläufers erreichen!

Selbst mit Blick auf die nächste Generation von Impellern wie der 90er Stumax. Sehe ich hier nach wie vor diese Problematik. Da immer noch Drehzahlen von bis zu 33.000 U/Min gefahren werden.

Nach aktuellen Messungen von mir in der 70er Impeller Klasse "DS-30 u. MiniFAN". Können gut abgestimmte Antriebe auf Basis von Innenläufern, durch aus Wirkungsgrade von bis zu 90% "auf den Motor bezogen!" erreichen. Leider hab ich "noch" keine Außenläufer vermessen. Denke aber das ich das demnächst mal nach holen werde. Um dieser ewigen Außenläufer Diskussion endlich mal die Nötige Substanz zu geben... :D

Für mich erscheinen Aktuell nur die Scorpion HK-2221 Serie "für die 70er Impeller Klasse" für einen test Interessanter zus ein. Da diese ebenfals wie die Mega Innenläufer über 6-Pohle verfühgen! Werde mals chauen ob ich hier was finde was zu einem meiner Mega Motoren passt. Um einen einigermaßen respektablen vergleich zu haben. ;)

Viele Grüße
 

jürgi

User
Florian,
ich könnte Dir meinen Aussenläufer 70er Chinaimp. und einen 2W20 zum Vergleich mal schicken. Da ich die Dinger nicht benutze kannst Du Dir ruhig Zeit lassen. Die Leistung bei dem Aussenläufer überzeugt auf dem ersten Blick!
Gruß
Jürgen
 

WeMoTec

User
Der kann bei 41 A . ca. 1 kg Schub erzeugen- damit liegt er besser als ein 2 W 20 mit 47 A.

Da stimmt was nicht. Der HET 2W20 bringt an 45A schon 1,1 kg Schub.
aber das Beste wird sein, Florian vergleicht mal.

Notfalls übernehm ich Messen aber auch, wenn ich den Außenläufer beigestellt bekomme.

Wir messen dann allerdings nicht den Schub, sondern die Drehzahl bezogen auf die Eingangsleistung. Das ist präziser.

Oliver
 
Hallo,

Na dann werd ich gleich mal einen oder zwei Motoren raussuchen. Inzwischen bin ich da so weit das ich es einfach selber wissen will! :D

Folgende Motoren hab ich ins Auge gefast:

- Scorpion HK2-2221-6 (4400KV) "6-Pohle" an 3s Lipo im MiniFAN
http://www.scorpionsystem.com/catalog/motors/hk22/HK-2221-6/

- Scorpion HK-3026-1900KV "6-Pohle" an 5-6s Lipo im MediFAN
http://www.scorpionsystem.com/catalog/motors/hk30/S-HK30-1900KV/

Ich denke beide Motoren sind von den Grunddaten her sehr Interessant. Und die 6-Pohl Konstruktion ist nahe zu Perfekt um sie mit den gägngigen 4-6 Pohligen Motoren zu vergleichen!

@Oliver:

Ich hab die MediFAN Masse gerade nicht im Kopf. Aber 37,5mm Motordürchmesser + Luft sollten noch passen, oder?

@Jürgen:
Überleg dir mal wie lange du die Motoren entbehren kannst und schick mir eine PN... ;)

Viele Grüße

Florian
 
Oh... okay, ich meinte natürlich MIDI FAN. :rolleyes:

Dann wird die 30xx Serie von Scorpion da wohl nicht reinpassen. :(

AXI 2826-xx Serie fällt aus meiner sicht flach wegen ihrer 14-Pohl Bauweise flach...
 

Denyo

User
ist etwas offtopic aber mich beschäftigt da eine frage.
Es gibt einige außenläufer vor allem für 70er impeller, wo die eigentlichen Motoren hinter dem Nabengehäuse sitzen und innen nur eine verlängerte welle ist. (Bsp: Cyclone Power Motore)
Wieso gibt es sowas noch nicht für 90er impeller? So könnte man beispielsweise einen 42er Motor im Midifan unterbringen.

Deniz
 

jürgi

User
70er Fan Test

70er Fan Test

Oliver,
das trifft sich ganz gut! Du bekommst dieser Tage von mir einen 6 S ARC zum Einbau in einen neuen Midifan. Dann schicke ich Dir gleich das China-Aussenläuferteil mit. Anschließend bekommts der Florian-der kann auch gleich noch den Schub vermessen. Wir sind nämlich wieder beim alten Thema. Wie und unter welchen Bedingungen wird gemessen.
Also meine Viper hat im Standschub mit dem 2 W 20 keine 1100g geschafft-eher nur 1000g.
Soeben habe ich meine neue HET F-20 mit Neumotor 3900 KV getestet, da kommen im eingebauten Zustand nur 1200 g Schub raus-normal müßte der über 1300g liegen! Das liegt wohl in den eher kleinen Kanalen begründet-der Jet kommt erst im Flug aus den Socken. Den Chinaimp. habe ich auch nochmal mit dem Unilog (im freien Zustand) vermessen. Mit einem alten 4 S Saison-Accu zeigt der unter Last 15,2 V und 39 A. Im Meteor (mit satten Kanälen) hat der Aussenläufer 1000g Schub auf die Waage gedrückt. Da ist es wohl an der Zeit mal richtig nachzuschauen was es mit den Aussenläufern auf sich hat.
Gruß
Jürgen
Ps.Der China-Aussenläufer hat einen Durchmesser von 28.3 mm -der passt auch in den Minifan mit Kabeldurchbruch. Die Chinatröte darf ruhig demontiert werden.
 
Hallo Jürgen,

Ich Messe nicht nur den Schub ;):D... folgende Werte werden bei mir mit geschrieben:

- Strom
- Spannung
- Drehzahl (wird direkt an einer Motor Phase abgegriffen)
- Temperatur Motor (wobei das beim Außenläufer schwirg wird)
- Strahlgeschwindigkeit*
- Schub über Zugwaage**

* = Die Strahlgeschwindigkeit wird mittels eines Staudruck-Rohr gemessen. 2-3cm hinter dem Strahlaustritt am Impeller Gehäuse oder der Düse wenn vorhanden!
** = Taucht nicht im Log mit auf, da die Zugwaage Manuel abgelesen werden muss!

Außerdem bin ich bemüht, jeden Motor vorher im Leerlauf zu Vermessen. Um die Tatsächliche Leerlaufdrehzahl (KV) zu ermitteln. Daraus kann ich dann später relativ genau den Tatsächlichen Motorwirkungsgrad bei Volllast errechnen.

Viele Grüße

Florian

ps

Mir fällt da gerade ein, ich muss da immer noch einen Stapel Datensätze aufarbeiten... :rolleyes:
 
Hi,
zum Thema Innen- vis Aussenläufer gibt es ganz klare Aussagen.
1.im gleichen Motorvolumen ,bei gleichen Aussenabmessungen (Durchmesser und Länge) wird der Aussenläufer Geometriebedingt die größere Leistungsdichte haben.Bedingung ist ausserdem das die gleichen Drehzahlen gefahren werden und auch die gleichen Materialien für die Statorbleche und Magnete verbaut sind.Allein durch den größeren Hebelarm mit dem die Magnete in der Glocke zum Stator stehen macht bei gleichen Magnetischen möglichen Schüben im Luftspalt der Aussenläufer mehr Drehmoment.
2.bei der Kühlung scheiden sich die Geister ,vor allem im Impeller.Da es bislang keinen extra für Aussenläufer designeten Impeller gibt ist das hier besonders schwer hier eine Aussage zu machen.Wird der AL in einem Impeller verbaut der für einen Innenläufer designet wurde ,wird mögliches Motorvolumen verschenkt.
Ein AL Impeller müste einen Impeller haben der direkt auf der Glocke sitzt,am besten wäre es wenn die Blätter direkt auf der Glocke in Nuten eingeschoben wären.Das würde schon mal die Rotorkühlung begünstigen.Ein Stator müste am besten innen gar keine extra Motorwelle haben sondern eine Bohrung durch die Zentral an Kühlfinnen im Statorblechschnitt Luft durchströmen könnte sowie zusätzlich durch Spalte zwischen den Wicklungen im Stator.
Ein so designter Motor wäre Kühltechnisch bei Luftkühlung schon sehr Optimal und würde Leistungen zulassen wie sie zb. auch beim Speedflug zur Zeit durchgesetzt werden.Hier sind die Aussenläufer den Innenläufermotoren davon gerannt was die Leistungsdichte anbelangt aus den selben Gründen. Bei den Speedfliegern werden Drehzahlen um die 30000 U/min geflogen ,wobei sich auch hier der Trend abzeichnet ,das niedrigere Drehzahlen auch hier mehr ist mit größeren Propellerdurchmessern und größeren Steigungeverhältnissen.Schaut Euch mal den Antrieb von Ralph Okon an mit 8,5" Durchmesser und 23" Steigung als 3 Blattpropeller so etwas wie ein Unduct Fan ,dreht im Stand 16000 U/min bei 6 KW Eingangsleistung .Motor ist ein AL 4225 Scorpion und wiegt ca.340 Gramm.
3.wie schon geschrieben wird auch beim Impeller eine niedrigere Drehzahl nicht das Schlechteste sein ,der Daniel Schübeler hat da ja auch einen schönen Impeller(HST) im Programm der sich mit maximal 24000 U/min begnügt ,ich hätte in dem Impeller einen AL eingebaut ,die Steller kommen mit den Drehzahlen ohne Probleme zurecht und wenn auch die Polpaaranzahl nicht zu hoch ist enstehen auch keine extra Verluste gegenüber einem Innenläufer die nicht an anderer Stelle durch einen niedrigeren Anschlußwiederstand kompensiert werden. Schaut Euch doch auch mal in anderen Modellkategorien um ,wie den Kunstflugmaschinen .Hier zeigt der Andy Reisenauer am Getriebe höher drehende Aussenläufer die mit sehr guten Leistungsdichten darstehen bei gleichzeitig hohen Gesammtwirkungsgraden.
4.im Hubschrauber laufen fast nur noch AL am Getriebe mit hohen Drehzahlen im bereich je nach Hubschraubergröße zwischen 24000 - 30000 U/min.
 

WeMoTec

User
@ Christian:
Damit hier keine Verwirrung entsteht, bei großen Impellern, also > 100 machen Außenläufer unbestritten Sinn und werden auch schon erfolgreich eingesetzt.
Dem Threadstarter ging es um 70er - 90er Impeller. Auch diese kann man heute für geringere Drehzahl und mehr Moment auslegen, allerdings hat das geometrische und werkzeugtechische Grenzen.
Vorausgesetzt, daß wir beim Leistungsdurchsatz noch nicht am Limit sind, werden wir uns hier aber auch in Zukunft bei 40-60.000 rpm bewegen.

Oliver
 
Hallo,

Seit 2009 setze ich in meinen DS 51DIA Impellern Außenläufer ein, der sich bisher als sehr zuverlässig erwiesen hat.
Es ist der RS 295/20 von Strecker, welcher speziell für die Aufnahme im DS 51 geändert wurde und nur 160g wiegt.
Er hat eine spezifische Drehzahl von 2000 1/min und lässt sich mit 5S nunmehr 2 Jahre ohne Probleme betreiben.

Die Leistungsdaten sind im Anhang einsehbar und wurden mit einem Kontronik Jazz 80/6/18 erzielt. Die Kurven sind in Echtzeit ohne Unterbrechung, man darf also behaupten, dass der Antrieb mit den genannten Akkus absolut vollastfest ist. Die Motortemperatur war nach der Belastung, an der Welle 43 Grad Celsius.

Also auf geht´s. Mit Außenläufern geht es auch, und nicht mal schlecht. :)

P.S. Ich starte gerade Versuche mit 6S. Bisher waren es 79 A und 1.7 KW und 36500 1/min. :D
Das ist mir im Flieger dann aber doch zu heiß.

Viele Grüße

Michael
 

Anhänge

  • IM001827b.jpg
    IM001827b.jpg
    86,2 KB · Aufrufe: 34
  • UniTest 2 Diagramm 2) @t  P, rpm - o vom 02.07.2009.gif
    UniTest 2 Diagramm 2) @t P, rpm - o vom 02.07.2009.gif
    28,5 KB · Aufrufe: 43
  • UniTest 2 Diagramm 2) @t  U, I - o vom 02.07.2009.gif
    UniTest 2 Diagramm 2) @t U, I - o vom 02.07.2009.gif
    28,4 KB · Aufrufe: 47

jürgi

User
Jetzt kommen wir der Sache schon etwas näher. Was mich faziniert hat ist ,daß mein Meteor (91 cm und 1300 g Abfluggewicht) mit dem Aussenläufer Standartantrieb bei 4 S und nur 40 Amp. ohne zu Klagen aus jeder Rumpelgraspiste raus geht. Das hatte ich noch nie in dieser 2 W 20 Klasse und es mag jede Menge Ursachen haben. Dieser Motor ist mit 3000 KV angegeben und mit 40 A kommt man auf eine schöne Flugzeit. Darum sollten wir uns die Mühe und Zeit gönnen dieses Setup mal näher in Augenschein zu nehmen. In der 90er Klasse kann es durchaus auch zu Überraschungen kommen.
Gruß
Jürgen
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten