Motortemperaturüberwachung (I^2t) im Regler?

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ePower

User
Hallo zusammen

Nachdem ich bei Schubtests mit Elektro-Impellern einen Motor verbraten habe, ist mir folgende Idee / Fragestellung durch den Kopf gegangen. Ich habe sie schon im E-Impeller Forum gestellt aber hier ist sicher der richtige Ort dafür.

Wenn wir Motoren mit derartigen Gewichts-/Leistungsbereichen wollen (90g / > 500W), heisst das doch, dass wir die Wärme nicht mehr wegkriegen und der Motor thermisch zerstört wird (ich weiss jetzt wie das tönt). Deshalb frage ich mich, wieso es noch keine Regler gibt, die die Motortemperatur über ein I^2 t Modell überwachen. Mit 3-4 Motorparametern liesse sich das doch relativ einfach realisieren? Im Regler sind die benötigten Grössen bekannt. Bleibt also nur noch ein Stück Software? Dann könnte der Regler die Motoren vor unserem Vollgaswahn schützen, indem er nur so lange viel Leistung abgibt wie es der Motor erträgt und dann zurückregelt! Wird so was von den Reglerbauern zumindest schon in Betracht gezogen? Oder sind die thermischen Zeitkonstanten derart klein, dass sich das nicht realisieren lässt? Im industriellen Bereich sind I^2t Überwachungen seit langer Zeit in Frequenzumrichtern und Servoverstärkern Standard.

Gruss - Norbert
 
Gerd Giese

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
...mmmh - hört sich gut an ...nur::rolleyes:
Dann müssten die Controllerhersteller andere µC's oder mehrere nehmen (z.B.: Jazz).
Die Momentanen sind dazu zu langsam und haben zu wenig Flashpeicher zur verfügung - nach meinen Info's.
 
W

Wimh

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ePower

User
Dann müssten die Controllerhersteller andere µC's oder mehrere nehmen (z.B.: Jazz).
Die Momentanen sind dazu zu langsam und haben zu wenig Flashpeicher zur verfügung
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Ich habe keine Ahnung wie die Regler aufgebaut sind. Aber wenn die µC's die Kommutierung bei den doch hohen Drehzahlen steuern können, sollten die doch auch in der Lage sein noch ein bischen Wärmeentwicklung zu rechnen. Speichermangel könnte ich mir eher vorstellen. Aber vielleicht hören wir hier ja mal was aus erster Hand.

Gruss- Norbert
 
Gerd Giese

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
...mmmh - bei ca. 4Sample/s (genauer ist das nicht rauszulesen - traurig - wäre aber gerade wichtig :confused: ) wohl eher ein Mittelwertsystem und keine Spitzenwerterfassung - die aber dazu >I^2 t< benötigt wird!

Wenn Ströme schon fast in Echtzeit und zwei Temperaturen, dann schon bis zu 50Sample/s - das hat schon fast Scope-Niveau und zeigt auch die "wahren" Stromspitzen (kann's nur empfehlen;) !
http://www.bnbproducts.com/

... zu beziehen bei: http://www.rc-lipoly.de/
 
S

schwaabbel

User
Das DPR ist gut, das nutze ich auch gerne.

Nur mal so nachgedacht: Würde der Regler den Motor schützen (temperaturüberwacht) wäre die Leistung so gering, um auf der "sichersten Seite " zu sein, da könnten wir wieder mit Speed 400 fliegen.
Gruß Frank
 
E

ePower

User
Nur mal so nachgedacht: Würde der Regler den Motor schützen (temperaturüberwacht) wäre die Leistung so gering, um auf der "sichersten Seite " zu sein, da könnten wir wieder mit Speed 400 fliegen.
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Das glaube ich eben nicht. Mal angenommen ein Motor erträgt 500W Dauerleistung (Nennleistung), dann erträgt er, je nach termischer Konstante, z.B. für 1 Minute 600W, für 30 Sekunden 700W u.s.w. Fliegt man wieder eine Zeit lang unterhalb der Nennleistung, kann sich der Motor erholen (abkühlen) und er ist wieder bereit für eine Spitzenbelastung. Wie gesagt, im industriellen Einsatz von Synchronmaschinen ist das der Alltag.

Und um die Hersteller noch etwas zu locken: Es ergäben sich da ganz interessante Aspekte. Ein Motorhersteller kann Regler verkaufen, die auf seine Motorenpalette zugeschnitten sind. Im Setup des Reglers stehen die Motoren dieses Herstellers in einer Dropdownliste zur Auswahl und natürlich nicht die der Konkurenz. So kann man Kunden binden!

Gruss - Norbert

PS: Das DPR ist wirklich ein ganz g..les Teil. Ich nutze es bei den Schubmessungen für Impeller. Da kann man dann auch mal (unfreiwillig) den Tod eines Motors festhalten.

DS30_HET_2W18_Titan80_BlowUp.jpg
 
P

plinse

User
ePower schrieb:
Das glaube ich eben nicht. Mal angenommen ein Motor erträgt 500W Dauerleistung (Nennleistung), dann erträgt er, je nach termischer Konstante, z.B. für 1 Minute 600W, für 30 Sekunden 700W u.s.w. Fliegt man wieder eine Zeit lang unterhalb der Nennleistung, kann sich der Motor erholen (abkühlen) und er ist wieder bereit für eine Spitzenbelastung. Wie gesagt, im industriellen Einsatz von Synchronmaschinen ist das der Alltag.

Und um die Hersteller noch etwas zu locken: Es ergäben sich da ganz interessante Aspekte. Ein Motorhersteller kann Regler verkaufen, die auf seine Motorenpalette zugeschnitten sind. Im Setup des Reglers stehen die Motoren dieses Herstellers in einer Dropdownliste zur Auswahl und natürlich nicht die der Konkurenz. So kann man Kunden binden!

Gruss - Norbert

PS: Das DPR ist wirklich ein ganz g..les Teil. Ich nutze es bei den Schubmessungen für Impeller. Da kann man dann auch mal (unfreiwillig) den Tod eines Motors festhalten...
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Moin,

tja, das ist so eine Sache, die Parameter und wie weit hängen sie von den Randbedingungen ab? Der Hersteller kennt von seinen Motoren sicherlich die technischen Daten und könnte vielleicht auch ein thermisches Modell erstellen, wenn er es wollte, aber wie schnell erholt sich der Motor? Wird der Rumpf durchlüftet? Sitzt ein heißer Akku direkt dahinter? Wann darf er wieder? Kann man die Abschaltung/Leistungsreduzierung "over-rulen"? Muss man es können? Was bringt zurückregeln auch noch? Zusätzliche Wirbelstromverluste solltest du nicht vergessen, da muss der Antrieb auf Modellbauniveau eher auf Vollgas regeln denn auf Teillast, denn Vollgas mit minimierten Wirbelstrom- und Schaltverlusten kann der Motor länger als einen Teillastbetrieb mit mittlerem Gas, ...

Ja, in industriellen Anwendungen ist I²t oft anzutreffen, habe es selbst mal in einer Netzteilsteuerung integriert. ABER da waren die Randbedingungen bekannt, es standen Sensoren zur Verfügung und trotzdem mußte das Ding eingelernt werden. Außerdem sind das oft "vollgasfeste" Systeme, so es sich um Normalbetrieb handelt, abgefangen wird vor allem der Fehlerfall...

Ich will jetzt niemendem zu nahe treten, aber wer einen Antrieb nicht abgestimmt bekommt, ohne ihn hoch zu kochen, bekommt der sowas eingelernt? Bei welchen Temperaturen wird es eingelernt? Wer haftet für die Schäden wenn es falsch eingelernt wurde oder aber im Winter und im Sommer nicht erneut?

Und wehe einer setzt seinen Flieger wegen I²t-Abschaltung in einen Zaun oder trifft was tragischeres. "Ich konnte kein Gas geben, ich war machtlos, jetzt ist alles Mist!" Das ist die andere Seite der Medaille.
Zuerst regelt der Steller zurück, vielleicht entlastet er damit sogar den Motor weil die Wirbelstromverluste konstruktionsbedingt geringer ausfallen als die Differenz bei den ohmschen Verlusten, dafür muss nun aber der Steller schwitzen und schlussendlich schaltet der im wahrscheinlich immer falschen Moment ab ;) , weil er das takten nicht mehr schafft.

Und als sooo einfach sehe ich die thermischen Modelle nun auch nicht an. Der eine Motor hat segmentierte Magnete, Wirbelströme bei Teillast werden ggf. effektiv vermindert, bei einer anderen motorenreihe sieht es aber anders aus, ... und der ganze Käse ist auch noch drehzahl-, taktfrequenzabhängig, ...

Die von dir als Beispiel abgeführten industriellen Systeme sind wesendlich präziser bestimmt. Um es zusammenzufassen, ich halte es weder für realistisch, noch modellbauertauglich und somit auch nicht für wünschenswert.
 
E

Elektroralf

User
Stimmt Eike..
Das mit der Max-Belastung ist so ne Sache.
Früher wurden mal Max angaben für Motoren angegeben, das was im NIXX Zeitalter kein Problem.
Nach spätestens 3 min war der so gequälte Akku leer.
Heute gibts Lipos, und du kannst ohne weiteres 6 min mit der gleichen Leistung fliegen.
Der User wundert sich, warum sein Antrieb heute abfackelt.
Wenn wir vom Hersteller eine Max Leistung seiner Motoren gedongelt
(abgeregelt) bekommen, haben wir wieder Leistungen wie im 400-7,2V Zeitalter.
Ich messe bei meinen Antreiben die Temperatur mit Peek-Aufzeichnung
Am Besten die Wicklung messen. Aber leider geht das nicht immer.
Ich kenne einen Hersteller, der will zukünftig bei seinen Produkten eine Dauer Maxleistung angeben. Dauer ist dann 24h Betrieb.
 
P

plinse

User
Elektroralf schrieb:
Stimmt Eike..
Das mit der Max-Belastung ist so ne Sache.
Früher wurden mal Max angaben für Motoren angegeben, das was im NIXX Zeitalter kein Problem.
Nach spätestens 3 min war der so gequälte Akku leer.
Heute gibts Lipos, und du kannst ohne weiteres 6 min mit der gleichen Leistung fliegen.
Der User wundert sich, warum sein Antrieb heute abfackelt.
Wenn wir vom Hersteller eine Max Leistung seiner Motoren gedongelt
(abgeregelt) bekommen, haben wir wieder Leistungen wie im 400-7,2V Zeitalter.
Ich messe bei meinen Antreiben die Temperatur mit Peek-Aufzeichnung
Am Besten die Wicklung messen. Aber leider geht das nicht immer.
Ich kenne einen Hersteller, der will zukünftig bei seinen Produkten eine Dauer Maxleistung angeben. Dauer ist dann 24h Betrieb.
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Moin,

einen solchen Motorenhersteller gibt es schon. Angabe beispielsweise bei Neu-Motoren für die 1506er Reihe: 500-700W Dauer, 1500W für 30sec .

Andererseits kannst du diese Motoren als Vergleich "American Muscle" vs. "Europäischer Turbosportwagen" heranziehen ;) . In meinem 1506 ist dermaßen viel ungenutzte Luft und auch der Statordurchmesser und somit der Wickelraum sind einfach riesig bezogen auf das, was der Motor können soll. Ich denke das ist ein nettes Informationspotenzial aber auch eine böse Falle. Bei einem verheizten Motor ist schlecht zu belegen, ob man sich an die Grenzen gehalten hat, ist ja kein Autolüftermotor, wo du siehst, ob das Auto einen Crash hatte und ansonsten sind die 12V fix, Lüfter und Elektronik sind bekannt, Umgebungstemperaturen sind spezifiziert, ...

Allein 500-700W, also eine sehr präzise Angabe ;) aber auch bei 500W in einem richtig dichten Pylonrumpf - es fliegen auch immer mehr spaßeshalber mit LiPo und Lufteinlässe werden immer erst geschnitten, wenn man muss ;) - nun ja... ab wann muß man? ;)
Wenn sich solche Angaben durchsetzen, wird erst mal interessant, was die einzelnen Watt der Hersteller wert sind und mutige Angaben sind zum einen werbewirksam und zum anderen ein Konfliktpotenzial. Halte ich nichts von. Viel mehr als das jetzige "Gefühl" für den Antrieb verkörpert das ganze nämlich auch nicht, einzig das Forengemotze dürfte größer werden ;) . Oder aber man macht Angaben, mit denen die meisten Modellbauer nichts anfangen können, dafür sind sie nachweisbar und unmißverständlich: Motor XY, Ausgangstemperatur, hoher Peakstrom für genannte Zeit, so dass Wärmeableitung egal ist und wann er es wieder darf, muss der Modellbauer selbst herausfinden ;) .
Das wäre unmißverständlich aber wie gesagt, wem nutzt es was?

Wer wirklich Richtung high end will, muss halt auch ein bischen was von verstehen. Will man ein "High End Auto" gibt es verschiedene interessante Hersteller, zusammenstellen tun die dann Antrieb, Karosse und Abstimmung ;) und mit Glück gibt es auch genau die gewünschte Farbe im Katalog ;) . Solange wir bei den Modellen selbst die Systemhersteller sind, die das Konzept schnüren, muss der Sachverstand dabei sein, dies zu tun und wer nicht rechnen will muss überdimensionieren oder Risiken akzeptieren.
 
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