Wie lese ich technische Daten ???

Mefra

User
Hallo zusammen,

die Anschaffung eines neuen Motors für meinen Elektrogroßsegler, 5,5 mtr. Spw. ca. 10 kg und Klapptriebwerk, Luftschraube so ca. 17 bis 18 Zoll, rückt immer näher.
Ich beschäftige mich nunmehr seit längerer Zeit mit der Motorenauswahl.

Bei den Herstellern finde ich immer öfters Datenblätter der Motoren, wie z.B. bei Plettenberg, die den Strom, die Spannung, die Drehzahl, den Wirkungsgrad und andere Daten darstellen.
Die grundsätzlichen Zusammenhänge zwischen Strom, Spannung und der daraus resultierende Drehzahl sind mir klar.

Doch was ich noch nicht weiss, ist welche Luftschraube die Drehzahl x erzielt??

Wenn ich nun wüsste eine Luftschraube mit x Durchmesser und y Steigung erreicht bei dem Motor die Drehzahl z, dann könnte ich leicht die Spannung und den den daraus resultierende Strom und Wirkungsgrad ablesen. Dann kann ich auch besser einen passenden Steller zu dem Strom / Spannung auswählen.

Doch wie bekomme ich die Luftschraube als unbekannte Größe in die Berechnung mit rein? :confused: :confused: :confused:

Ok, es ist mir schon klar, dass die Drehzahlen und die abgeleiteten Werte schwanken, doch für eine Näherung wäre es schon schön zu wissen, ob "mein" Motor die Luftschraube x mit welcher Drehzahl bewegt. Danach kann ich ja mit unterschiedlichen Steigungen, Mittelstücken u.a. ggf. das Optimum für den Antrieb ermitteln.

Wie macht Ihr so etwas??

Ich möchte doch schon, vor dem Kauf wissen, ob "mein" Motor mit dieser Luftschraube harmoniert.

Ich habe hier auch schon öfters über das Programm Motorcalc gelesen, kann dies Programm das vielleicht???

Ich freue mich über jeden Tipp bzw. Hinweis.
Vielen Dank schon mal :) :)
 

Ulrich Horn

Moderator
Teammitglied
Hm,

diese Grafik von Aeronaut macht mich stutzig. Ist es wirklich möglich, eine gemeinsame Skala zu finden, bei der die P/N Kennlinie von so unterschiedlichen Schrauben wie 8x5 und 17x13 allesamt eine Gerade ergeben?
Leider finde ich bei Aeronaut keine näheren Angaben dazu, wie die Werte ermittelt wurden. Deckt sich das tatsächlich mit der Praxis?

@Mefra: sofern Deine Frage nicht schon beantwortet ist: um auf Anhieb und ohne Erfahrung einen solchen Antrieb richtig zu dimensionieren, kenne ich nur zwei Möglichkeiten:
1. sich beraten lassen
2. das Programm "Elektroflug" von W.Geck (motocalc kenne ich nicht, geht wahrscheinlich auch)
Die dritte Variante, nämlich bekannte Beispielkonfigurationen zu nehmen (Hersteller) und auf die Wunschkonfiguration zu extrapolieren, ist mühsam und unsicher.

Dem Geck sein Programm kostet auch nicht mehr als ein paar Luftschrauben; ab dem zweiten Antrieb rentiert sich das ;)
Damit will ich Gerhards Programm nicht abwerten; es liefert auf jeden Fall Richtwerte.

Grüße, Ulrich
 
Original erstellt von Ulrich Horn:
Hm,

diese Grafik von Aeronaut macht mich stutzig. Ist es wirklich möglich, eine gemeinsame Skala zu finden, bei der die P/N Kennlinie von so unterschiedlichen Schrauben wie 8x5 und 17x13 allesamt eine Gerade ergeben?
Leider finde ich bei Aeronaut keine näheren Angaben dazu, wie die Werte ermittelt wurden. Deckt sich das tatsächlich mit der Praxis?

Grüße, Ulrich
Wellenleistung: Pw in W
Durchmesser LS: d in Zoll
Steigung LS: h in Zoll
Drehzahl: n in 1/min

Pw= d^4*h*(n/1000)^3*1,2/248832

Die Wellenleistung ist (bei d und h konstant) proportional zur 3ten Potenz der Drehzahl. Das Schaubild P-n ist damit eine Parabel 3ter Ordnung.
Wird die Skalierung auf der P Achse (y-Achse) über die 3te Wurzel eingeteilt, so wird das Schaubild einer Parabel 3ter Ordnung zu einer Geraden.

Beispiel:
Einteilung auf der y Achse.
1 bei 1 cm markieren
8 bei 2 cm markieren
27 bei 3 cm
64 bei 4 cm
usw.
Einteilung auf der x-Axhse ist ganz normal (linear).
In deisem Koordinatensystem ist y = x^3 eine Gerade.
Ähnliches macht man bei exponentiellen Zusammenhängen mit logarithmischer Skalierung.

Ob die Punkte zu den "Kurven" errechnet wurden oder experimentell gewonnen wurden, ist egal. Würden sie nicht auf Geradenscharen liegen,auch bei unterschiedlichem d und h, wäre es merkwürdig.
Aeronaut hat die Kurven bestimmt experimentell aufgenommen.

Ein anderes Beispiel:
F=D*s Hookesches Gesetz.
Im F-s Diagramm ergeben sich unterschiedliche Ursprungsgeraden bei unterschiedlichem D, solange die Feder elastisch bleibt. D ist die Steigung in diesem Diagramm.
Ob die Werte F-s experimentell oder errechnet bei verschiedenen Federn gewonnen wurden, spielt keine Rolle, es ist eine Geradenschar.
Bei experimenteller Gewinnung wird natürlich immer von der Regressionsgeraden ausgegangen.
in diesem
 

Ulrich Horn

Moderator
Teammitglied
Wenn ich das richtig sehe, sind das also gerechnete Daten, und zwar ähnlich der von Gerhard angegebenen (auf sechs Stellen genauen!) Formel.

Gerhard, danke für die Darstellung, aber Deine Schlußfolgerung stimmt nicht. Es ist keineswegs egal, ob die Daten experimentell oder rechnerisch ermittelt werden. Deine Wellenleistungsformel ist nur eine Näherung, wie übrigens auch das Hooksche Gesetz - beide gelten nur in einem Bereich, in dem alle Umgebungsparameter als konstant angenommen werden können.

Eine wirkliche P/N-Berechnung sieht anders aus. Die Form der Luftschraube (Blattdicke, -tiefe, -profil) geht von 1. bis wenigstens 5. Ordnung ein, auch noch als Funktion über den Durchmesser. Dazu kommt die Aerodynamik einer mehr oder weniger rotierenden und verwirbelten Luftsäule..

Bei großen Propellern (5 m Durchmesser) hat man diese Proportionalität P ~ N^3 nur in der Nähe des Arbeitspunktes. Bei halber oder doppelter Drehzahl liegen die Abweichungen schon über 25%, und das ist natürlich keine Gerade mehr :)

Den eigentlich wichtigen Satz hat Gerd gebracht: es ist ein guter Anhaltspunkt. Damit will ich es bewenden lassen. Mich hatte, wie gesagt, nur diese ästhetische und damit jeder experimentalphysikalischen Erfahrung widersprechende Geradenschar gewundert.

Wobei natürlich schon interessant wäre, was für ein Blumenstrauß daraus wird, wenn man das mal durchmisst :D

Grüße, Ulrich
 
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