Zwei Zylinder Boxer Elektro

Hallo Gemeinde. Ich habe eine CARF Extra 300 erworben. Beim Grübeln über den Antrieb kam mir heute in den Sinn anstelle eines bulligen 12S fähigen Motors zwei kleinere Motoren der 6S Klasse über ein Zahnriemengetriebe zu koppeln. Der mechanische Aufbau wird mir keine Probleme bereiten, etwas komplexer ist die elektronische Synchonisation der beiden Motoren, aber das traue ich mir zu.

Die Chose hat den Charme, daß der Antrieb von etwa 3 KW Leistung mit sehr preiswerten Komponenten der "Hobbyking Klasse" realisiert werden kann. Jeder Motor hat seinen eigenen Regler und einen 6S Lipo,. Ein kleines Steuergerät sorgt für die Synchronisation und eine lineare Drehzahlkurve. Über das Zahnriemengtriebe kann die Propellerdrehzahl konstruktiv optimiert werden. Soweit die grundsätzliche Idee.

Bevor mich mich in die Berechnungen und Konstruktionszeichnungen stürze, möchte ich hier diese zugegeben etwas exotische Idee zu Diskussion stellen, oder von Erfahrungen profitieren, die vielleicht andere vor mir bereits gemacht haben. Als Ablehnungsgründe wird "viel zu viel Aufwand" allerdings nicht anerkannt Und bevor jemand einwendet, daß so ein Getrieb ja viel zu teuer ist... Mit maximal 50€ bin ich dabei.

Ich werfe das mal einfach so in den Raum, ohne über alles in letzter Konsequenz nachgedacht zu haben.

PeterKa

PS: Ich habe bereits einiges mit Zahnriemengetriebe laufen. Z.b. eine 2,2 Meter Piper, die mit einem 5S Lipo und einer 20x14er Latte bei 4500 RPM wunderbar unterwegs ist. (Sie schafft sogar einen Looping )

Irgendwie hat ne Firma einen großen Heli mit Doppel-Motor entworfen und auch verkauft. So wirklich durchgesetzt hat sich das nicht. Ich denke du wirst viel messen müssen um das perfekt zu koppeln. Kurz drüber nachgedacht:

- du brauchst unbedingt einen aktiven Freilauf im Regler, damit es zu keinem Durchbrennen kommt, sollte ein Motor schneller sein, als der andere.
- Um die Leistung perfekt auf die Welle zu bekommen, müssen die Motoren exakt gleichschnell drehen
- Ich denke nicht, dass Motoren der Hobbyking Klasse so perfekt gewickelt sind, dass 2 gleiche Motoren exakt gleich drehen.
- Ich weiss nicht, ob es da auch bei Reglern zu unterschieden kommen kann.
- Du musst also entweder dafür sorgen, DASS beide Motoren von sich aus exakt gleich schnell drehen, bei dem selben PWM aufm Regler
- Oder du musst dafür sorgen, dass der Regler entsprechend unterschiedlich regelt.
- Keine Ahnung, ob man da mit einer einfachen Formel arbeiten, oder ob du da den Strom / die Drehzahl von beiden Motoren ununterbrochen überwachen und entsprechend nachregeln musst
- Ich glaub nicht, dass ein "Motor A wird schon bei Last einbrechen, bis Motor B "aufholt" und mithelfen kann" ausreicht?!

Wie gesagt, das Problem löse ich durch eine aktive Lastregelung. Das heißt, ich vergleiche die Ströme vor den Reglern und sorge durch die Ansteuerungslogik für Gleichheit der Leistungsaufnahme. Also das bereitet mir keine Probleme, muß bloss gründlich durchtüftelt werden. Daß es sich für eine Serienfertigung nicht eignet ist klar, dafür ist es zu kompliziert. Aber in meinem kleinen Laborchen für den Hausgebrauch sollte es gehen.

Es geht mir auch nicht primär um Kostensenkung, sondern um die Realisierung von Konzepten jenseits des Mainstreams.

PeterKa

Hallo,

Hacker hat sowas vor einigen Jahren schon mit vier Motoren realisiert. Ich denke, das ist auf jeden Fall machbar.

Flitework hat wohl auch ein Zahnriemengetriebe für die 3m Klasse im Angebot. Da werden auch zwei Motoren verwendet. Genaues kann ich dazu nicht sagen, man sieht ein Bild davon auf ihrer Internetseite bei der 3,2m Yak 55.

Gruß
Michael

Leute ...
ob nun der eine Motor 55Ampere und der andere 45Ampere benötigt
ist so lange zweitrangig wie es der Erste verkraftet.
Denn wenn ein Motor minimal mehr arbeiten muss so geht hierbei die
Ampere etwas hoch, die Drehzahl des selbigen in den Keller.
Aber das nur so weit bis die Drehzahl von Motor 2 greift.


Nimmt man Qualitätsmotoren und gute Regler dazu, liegen die 2 Motore
max 2 .. bis 3 Ampere auseinander.
Manche Hersteller bieten für Modelle mit 2 und mehr Motoren ausgesuchte
Kits an wo die Drehzahl- und Amperekurve identisch sind.


Gruß
Andreas

Solange beide motoren nicht über ihre leistunggrenze gehen und der kühlung passt wird es wohl keine grössere problemen geben.
Einfach machen , nur der " bastler " kommt am ziel.

Habe auch immer sachen gebaut wo anderen meinten das geht nicht .
Für ein vintage meeting ein methanoler auf E umgebaut .
Aussen am alten telemaster nicht erkenbar



Mfg Johan

Plotterwelt schrieb:

Anhang anzeigen 1667086

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Sorry für OT - aber wenn ich so ein Bild sehe, dann verkrümmt sich mein Gedärm ...

Wiewohl ich verstanden habe, dass der alte TT hier nur ein Dummy ist - aber wenn man einen V-Motor so in einem Schraubstock einspannt (weil's ein scheinbar einfacher Prüfstand ist), dann isser hin! Viele, viele dumme Anwender haben zu Methanoler-Zeiten so ihren Motor gekillt, deswegen löst das heute noch einen *KREISCH* Reflex aus .... ... nix für ungut.

Ich denke, daß ich eben nicht auf ausgesuchte Komponenten zurückgreifen will. Es soll Stangenware sein. Für die Synchronisation betreibe ich dann lieber etwas mehr Aufwand.

Ich habe sehr gute Erfahrungen mit aktiver Drehzahlregelung gemacht. Das heißt, zu einer Knüppelstellung gehört eine bestimmte Drehzahl, die im Flug gemessen und geregelt wird. Bei Fesselfliegern ist ein solches Equip ein Muß. Diese kleine Elektronik muß für die Synchronisation der Motoren etwas erweitert werden. Insofern schlage ich 2 Fliegen mit einer Klappe, wenn ich das so mache.

Die Eckdaten habe ich inzwischen zusammen. Das Modell wird 7 Kilo wiegen. Ausgerüstet mit einer 20x10 APC-E. Bei 8000 RPM hätte ich damit einen Standschub von 15 Kilo und eine Propellerspeed von etwa 100 km/h. Der größte anzunehmende Leistungsbedarf bei dieser Auslegung beträgt 3200 Watt.

Ganz soviel Leistung benötige ich nicht, daher lässt sich das noch gut mit 50er Motoren zwischen 400 und 500 KV realisieren. Das Getriebe benötigt dann keine Untersetzung.

Soweit die aktuelle Gedankenlage.

PeterKa

Vor ca. 3 Jahren hat mich ein Freund gefragt, ob heute noch was mit seinem alten Kruse Synchro-Gear anzufangen wäre, da das ja für die damaligen Bürstenmotoren ausgelegt wäre. Da es für bis zu 2500 Watt ausgelegt ist und der Riemen noch topfit war, haben wir 2 gleiche 35er SK3 und 2 Turnigy Plush gekauft. Beide Steller wurden der roten Zuleitung zum Empfänger beraubt, es wurde ein seperater Empfängerakku verwendet. Dann wurden beide Steller gleichzeitig auf den Gasweg eingelernt, das Timing auf low gestellt und mittels 2 WattsUp gemessen, je 1 vor jedem Steller. Was soll ich sagen, die Ströme wichen nichtmal um 1 A voneinander ab, die Differenz lag im Bereich von 200 - 700 mA, mehr nicht. Wir haben auch beide WattsUp gegeneinander getauscht, um Meßdifferenzen weitgehend ausschließen zu können, mit dem gleichen Ergebnis. Der Antrieb hat in der Flugpraxis dann einen Senior Telemaster mit 2400 mm Spannweite, 1000 Gramm Zuladung im Abwurfschacht und einem leichten 3-Meter Segler auf dem Huckepackaufsatz mühelos bewältigt. Nach diesen Testflügen wurde der Antrieb in den Eigenbau-Warbird meines Freundes eingebaut und hatte auch damit keine Mühe.

Statt einem großen Motor und einem 8S Lipo an einem teuren HV-Steller werkeln im Modell 2 kleinere und preiswertere Motoren mit 2 preiswerten Stellern an 2 parallel geschalteten 4S Lipos. Der Senior Telemaster war mit dem Antrieb aufgrund seines auftriebsstarken Profils und tragenden Höhenleitwerks schon übermotorisiert, für den 1600 mm Eigenbau-Warbird paßt es genau für vorbildgetreues fliegen mit Leistungsreserven. Es handelt sich um eine FW-190 mit einem Ramoser 3-Blatt Prop. Bei vorbildentsprechendem Flugstil liegen die Flugzeiten bei durchschnittlich 15 Minuten bei 70 % Nutzung der Akkukapazität. Das Modell wurde nach einem vergrößerten Plan gebaut und die Konstruktion angepaßt, der Rumpf entstand beispielsweise in Balsa Halbschalen Bauweise, das ist schön leicht und trotzdem stabil.

Ich würde mir da wenig Sorgen machen, einfach mit 2 preiswerten Motoren probieren. Die SK3 sind für solche Experimente hochwertig genug und laufen sanft, ich verwende die auch sehr gerne. Alle SK3, ide ich bisher in den Händen hatte und die in meinen Modellen werkeln, sind angenehm laufruhig, auch über mehrere Jahre im Flugbetrieb. Von den billigen NTM Propdrive muß ich abraten, da diese schonmal die Magnete schmeißen können und die Lager nicht gut sind. Diese Motoren machen oft auch unangenehme Resonanzgeräusche.

Wenn ich selbst noch so ein Synchro-Gear hätte, ich wüßte schon was damit anzufangen

Hallo

Muß man für die Synchronisation wirklich so viel Aufwand betreiben? Ich würde einfach auf beiden Motoren eine Freilaufriemenscheibe machen. Gibt´s einbaufertig mit wechselbaren Riemenscheiben von verschiedenen Helicopterherstellern ...Z Bsp. von Stefan Plöchinger ( Voodoo, Acrobat)


Gruß
Andi

Der Antrieb ist inzwischen zusammengestellt. Ich habe 2 Dymond Motoren ausgesucht mit jeweils 310 KV. Das Getriebe hat einen Übersetzungsfaktor von 1,2 bekommen. Damit erreiche ich die 7500 RPM bei einer Leistungsaufnahme von 2700 Watt (3,7 PS). Als maximalen Standschub erwarte ich knapp 13 Kilo. Die Leistungsreserve ist wirklich gewaltig, und so will ich es haben. Die Motoren wiegen je 400 Gramm und das Getriebe wird wohl auch bei 400 Gramm landen, eher weniger. Ich denke damit kann man gut leben.

Was die Synchronisation der Motoren betrifft bin ich inzwischen sehr entspannt. Die Motoren werden nicht am Leistungslimit betrieben, da machen selbst 10% Gangunterschied nicht allzu viel aus. Ich werde es im ersten Anlauf einfach so probieren. Die Diskussion hier hat mich beflügelt.

Wenn Interesse besteht kann ich hier vom Lauf der Dinge weiter berichten.

PeterKa

Die Konstruktion mit 2 Motoren und Getriebe hat was, das steht außer Frage. Vor allem ist es Charmant, dass man relativ hochdrehende Motoren verwenden könnte, die ja grundsätzlich bessere Leistungsreserven haben.

Ob es sich heute aber noch finanziell lohnt, einen 12s Antrieb mit zwei 6s Antrieben + Getriebe zu ersetzen, das wage ich zu bezweifeln. Die HV-Regler sind nicht mehr so teuer, und auch bei den Motoren sieht es ähnlich aus - sofern man low budget mit low budget vergleicht. Aber das wurde hier ja nicht gefragt.

Von daher: Weiter mit dem Projekt, ich finde es spannend und würde gerne sehen, wie es weitergeht!

Hi Peter,

Eine aktive Synchronisation der Motoren ist völlig überflüssig. 2 gleiche Regler und gleichabgestimmte Knüppelwege reichen völlig.

Jeder Brushless Motor wird eigenständig kommutiert. Im Ergebnis steuern beide ihr Drehmoment auf das gemeinsame Getriebe bei. Da ist keine größere Asymmetrie zu erwarten, oder dass sich die Motoren gegenseitig "stören" würden. Sie passen ihre Leistungsabgabe automatisch entlang ihrer Drehzahl/Drehmoment Kennlinie auf ein gemeinsames Niveau an, ohne dass das geregelt werden müsste. Man kann sagen die Drehzahl/Drehmoment Balance der gekoppelten Motoren ist "eigenstabil".

Selbst den Aufwand von Freiläufen würde ich nicht treiben. Wenn ein Regler ausfällt, dreht halt ein Motor leer mit.. na und? Hauptsache die Bremse ist nicht programmiert. Reagieren müsste man aber sowieso an anderer Stelle, denn ein einzelner noch treibender Motor wäre stark überlastet. Also muss sowieso stark reduziert / abgeschaltet werden. Freiläufe lösen ein nicht existentes Problem.

Gruß
Claus

Ganz sicher interesse PeterKa! Mit Bildern gerne...

Preislich wird sicher kein sehr großer Unterschied dabei herauskommen, vom Zeitaufwand ganz zu schweigen. Ich will es einfach probieren, und die Gelegenheit ist günstig. Die Motoren kosten je 65€, das Getriebe um die 50. Es genügen 2 "normale" Steller, die zwischen 30 und 40€ liegen, also kommt der Antrieb auf etwa 250€. Das ist sicher vergleichbar mit entsprechenden Komponenten für 12 S. Gegenargument ist: wo viel ist geht viel kaputt. Dem kann ich nichts entgegensetzen, insofern muß ich schon lange in der Überzeugungskiste kramen um den Aufwand zu rechtfertigen, aber das ist mir wurscht, es reizt mich.. Konstruktionszeichnungen folgen.

PeterKa

Mach es einfach, du wirst es nicht bereuen. Und halte uns bitte auf dem Laufenden, das Projekt ist auf jeden Fall sehr interessant.

Ich bin immer etwas langsam an der Arbeit, weswegen keine sehr schnellen Fortschritte zu erwarten sind.

Begonnen hat die Arbeit mit der Auslegung des Getriebes. Bei Maedler kann man alles kaufen (viel billiger als man sich vorstellen mag). Dort gibt es auch ein Tool, mit dem man die Dimensionierung ermitteln kann. Und so sieht das am Ende aus, wenn man die Ergebnisse der Auslegung ins CAD übertragen hat.



Um ein Gefühl für die Abmessungen zu geben: Die Motoren haben einen Abstand von 100mm. Die Propellerachse 8mm. Nachdem alles plaziert ist kommen die Lagerplatten mit den Kugellagern, danach die Befestigungselemente und das Gehäuse.

Übrigens die Zahnräder von Mädler specke ich immer um über 50% des Gewichtes ab, sie sind einfach zu massiv. Ach ja, wer sowas baut braucht ne Drehbank, da beisst keine Maus nen Faden ab. Insofern... viel brauchen gar nicht erst weiterlesen

Das blaue Bauteil ist eine fertig gekaufte Spannrolle. Sir wird in ein Langloch geschraubt, um den Riemen spannen zu können. Die Zähnezahl beträgt 26 auf der Motorenseite und 22 an der Propellerachse.

PeterKa

Also ich würde Zahnräder bevorzugen.
Die Kräfte welches ein "richtig gespannter Riemen" verheizt sind nicht nur
höher sonder gehen auch auf die Motorlager.


Gruß
Andreas

Aber Riemen ist so schön leise!