Direktantrieb für T-Rex600 möglich/sinnvoll/effizient?

Gmorg

User
Hallo allerseits.

Ich bin aus einem Paralleluniversum (in dem man mitunter großen Wert auf Groß- und Kleinschreibung legt :D ) hier zu euch rübergesprungen, und dies ist mein allererster Beitrag bei RCN, deshalb stelle ich mich mal kurz vor:

Ich heiße Thomas, bin 36 Jahre alt, gelernter Elektroniker, wohne in Köthen in Sachsen-Anhalt und beschäftige mich seit 1985 mit Modellbau. Damals war ich in der 5. Klasse und hatte im Rahmen der "Station Junge Techniker" (jaaa, wir hatten damals in der DDR viele so wohlklingende Sachen ;) ) meinen Erstkontakt mit Balsaholz. Daraus und aus Butterbrotpapier wurden freifliegende Segler gebaut und geflogen. An Funkfernsteuerung wäre überhaupt nicht zu denken gewesen.
Mit der Wende war erstmal Schluß mit Modellbau, aber nach dem Ende der Ausbildung juckte es wieder in den Fingern. Erst wurde ein fernsteuerbares elektrisch angetriebenes Boot gebaut, dann kam ein Moskito von Robbe an die Reihe. Den hab ich zwar fix und fertig aufgebaut, aber da ich den Motor nicht zum Laufen bekam, nie geflogen. (Vielleicht auch besser so, ich komme nochmal darauf zurück.)
Wieder ein paar Jährchen Pause, dann bin ich einem Verein beigetreten und hab mit Verbrenner- und Elektroflächenmodellen mehr oder minder Spaß gehabt. Vor 2 Jahren packte mich dann das Helivirus erneut, es wurde ein Koax angeschafft. Und wie es den meisten Koaxpiloten ergeht, die ihr Modell meinen im Griff zu haben, wurde ein Kollektivpitchheli gekauft (man glaubt ja nun fliegen zu können) und gleich beim ersten Flugversuch vernichtet. Auf diesen Schock folgte wieder eine Pause, und im letzten Jahr habe ich dann angefangen mit dem Simulator ernsthaft das Helifliegen zu trainieren. Weihnachten wurde ein T-Rex600 angeschafft und aufgebaut, und im März hatte ich damit meinen Erstflug. Mittlerweile fliege ich recht flott umher, Rollen, Flips, Loopings, Turns, Rückenflug... Helifliegen ist einfach der Hammer!!!
Hätte ich den Moskito damals zum Laufen bekommen, hätte ich ihn entweder in den ersten 20 Sekunden eingelocht, oder er hätte sich wegen des sehr schwachbrüstigen Verbrenners erst gar nicht abheben lassen. Naja, hinterher ist man schlauer. Einerseits war es damals ein guter Tausch, ich bekam einen Tintenstrahldrucker für das Teil. Andererseits ärgere ich mich heute, daß ich ihn nicht mehr habe, denn heute hätte man Möglichkeiten... :)

Soviel zur Vorgeschichte. Nun zum Thema:

Da ich schon von mehreren erfolgreich verwirklichten Direktantrieben in 450er Helis gelesen habe, brodelt in mir nun die Frage, ob sich so etwas
auch im 600er verwirklichen ließe. "Opfermotoren" in der entsprechenden Größenordnung sind mir bisher nicht in die Hände gefallen, also wenn überhaupt wird es kein Umbau, sondern wohl ein kompletter Neubau. Voraussetzung wäre also an die entsprechenden Bleche heranzukommen und jemanden zu finden, der selbige laserschneidet. Auch eine Werkstatt mit Drehbank werde ich finden müssen, soweit ist mir das klar.
Die grundlegende Frage ist die theoretische Auslegung. Ich hab mal grob überschlagen, wenn ich mit 1600 U/min als untere Grenze fliegen will, müßte der Motor an 6S folglich etwa 72 U/min/V aufweisen. Und dabei sollte er knapp 2kW ohne Schmerzen umsetzen können. Geht das überhaupt???

Gruß
Thomas
 
das thema ist sehr komplex und stellt eine echte herausforderung dar.
mit dem 80er hacker 24N schnitt (vom Q 80) steht eine beschaffbare basis zur verfügung.

die ns des werksmotors ist 210; ergo braucht es nur die 3fache windungszahl.
wahrscheinlich weniger, weil die ns im leerlauf bestimmt wird, du jedoch von der drehzahl am arbeitspunkt ausgehst.

75/0,8 = 95/V. also 11-12 wd je zahn. das ist mit ausreichender drahtstärke für >100A peaks machbar.

fliegen wird das ding definitiv, aber die effiziens wird aber am ende nicht extrem hoch sein.....

vg
ralph
 

Gmorg

User
Danke euch für die Resonanz!

@Ralph: Der Q80 war mir auch schon in diversen Werbeanzeigen aufgefallen. Ich bin allerdings davon ausgegangen, daß der vom Durchmesser wohl noch zu klein sei. Beim 450er Direktantrieb vom Stephan Lukas zum Beispiel ist der Durchmesser des Motors ganz gut mit dem des nun nicht mehr vorhandenen Hauptzahnrades zu vergleichen, und davon ausgehend müßte der Motor für den 600er wohl so um die 120mm Durchmesser aufweisen. So dachte ich. Das ergäbe zumindest ein knackigeres Drehmoment.
Als "beschaffbare Basis" klingen 430€ auch erstmal recht saftig. Allerdings hab ich aber überhaupt keine Vorstellung, was es preislich ausmachen würde, den "Wunschstator" lasern zu lassen.

@Aloys: Krasses Gerät! Da hast du wohl auch eine Gießerei zur Hand?

@all:
Ich bin ertmal begeistert, daß mir mein Vorhaben keiner auszureden versucht. :D
Und ich merke schon, das ganze wird eine ziemliche Materialschlacht werden. Aber was solls, dieses Thema läßt mich nicht wieder los. Seit ich vor einigen Tagen auf Ralphs Webseite gestoßen bin, träume ich nachts sogar schon von Motoren... :eek:

Gruß
Thomas
 
christian und albert haben schon vor vielen jahren so einen großen heli direkt in die luft gebracht.
dass es geht, ist damit hinreichend bewiesen.

mit dem durchmesser wachsen btw. die mechanischen probleme und das gewicht überproportional.

wenn du drehen kannst, brauchst du keinen ganzen motor, sondern nur das statorblechpaket. evtl. länger, als die 17mm des hacker.
so 20-25mm hätte ich schon gedacht.

materialschlacht, das trifft es ziemlich genau.
alois schnitt würde ich nicht verwenden- er wird es noch merken, wo der seine probleme hat.
es sei denn, er wickelt das ding über 3 zähne. dann isses was anderes.

vor allem weiter so süße träume!

vg
ralph
 

Gmorg

User
Gehe ich recht in der Annahme, daß du die Möglichkeit hättest, der Firma Hacker die entsprechende Anzahl Q80-Statorbleche "aus dem Kreuz zu leiern"? Denn sonst müßte man ja gleich 2 komplette Motoren regulär kaufen, und das würde für mich jeden Rahmen sprengen. Und schade drum.
Ich erwäge zur Zeit die Anschaffung einer eigenen Drehbank, ansonsten müßte ich erstmal einen Vereinskollegen um Hilfe bitten. Drehen sollte also kein Problem sein.

Gibt es denn einen Link zu den Taten von Christian und Albert? Bin so neugierig...

Gruß
Thomas
 
das wollte ich damit nicht gesagt haben.
aber mit höflichem fragen habe ich bei solchen sachen schon viel erreicht. wie sonst käme ich zu den ganzen sachen, die ich hier öffentlich verbastele :).

christan ist selber hier unterwegs und es gibt auch bilder von dem heli im forum.

auch sowas müsste anpassbar sein:
http://www.powercroco.de/24N28P6520.html

vg
ralph
 
@ralph
ich habe noch den 6515 hier liegen-paketiert, verklebt und befeilt.

da ich im moment mehr mit meiner F3A-eigenkonstruktion beschäftigt bin und mich danach noch um den umbau des hk3026 am reisenauer kümmern möchte wäre es schade und egoistisch den stator hier einstauben zu lassen.

...und vielleicht wäre es ne basis für thomas sein projekt?
 
der 24N, deshalb war ich auch etwas säuerlich als ich den q80 das erste mal gesehen habe.
die waren schneller als ich....schnief...
 
thomas,

christian ist unterwegs im urlaub, der hätte auch noch was alternatives brauchbares liegen hat er mir gemailt.
leckere 124 x15.
allerdings würde der große durchmesser den motor logischerweise schwerer machen.

vg
ralph
 

Gmorg

User
Das wäre ja auch so ein Monsterteil wie der vom Aloys. Der würde auf die von mir angedachte Drehbank gar nicht passen...:(
Aber mal völlig unabhängig davon, es gibt doch sicher Rechenmodelle, mit denen sich die optimale Statorgröße für den angestrebten Zweck einigermaßen eingrenzen ließe, oder? Leider habe ich auf diesem Gebiet (noch) nicht das erforderliche Hintergrundwissen...

Gruß
Thomas
 

FamZim

User
MMM

Meine Drehe hat auch nur 100 mm.
Drehmoment ??? einfach 2N pro 1 cm² im Luftspallt, mal Radius und so, fertig !!

Gruß Aloys.
 
Hallo Thomas,
ich habe mit Albert Fruth zusammen einen direkt antriebs Heli schon 1998 gebaut .Damals waren unsere Kriterien etwas zahmer mit 1200 U/min am Kopf und 200 - 250 Watt Schwebeflugleistung mit 800 - 1000 Watt Peak.Das hat der Motor problemlos erfüllt,wobei der Heli nur knappe 200 Watt zum schweben gebraucht hat.Mit höheren Kopfdrehzahlen geht bei dem Motor heute auch mehr Leistung auch deshalb da die 12 Sub C Zellen früher nicht die Energie mitbrachten die jetzt in Lipos steckt.Der Motor von damals hat 96mm Durchmesser und der Stator ist 15mm lang/hoch.Hat 24 Nut und 32 Pole,ist ein ganz normaler hochpoliger 3 Phasen Motor der mit der zweiten Harmonischen läuft(Grundmaschine ist 3 Nut 2 Pol ,nächste Harmonische ist dann 4 Pol).
Von den Blechen hab ich nix mehr ,das waren Edelbleche aus Cobalt Eisen in 7 Hundertstell dicke.Kann man unter normalbedingungen nicht Bezahlen.
Wenn du soetwas probieren möchtest kann ich dir mit besagten 124mm Blechen eventuell helfen ,das ist dir aber wie ich geelesen habe schon etwas zu groß im Durchmesser.
Du kannst auch über die Motorlänge das Drehmoment holen bei kleineren Durchmesser.
Die von Aloy angegebenen 2 Newton Drehschub pro cm² Statoroberfläche sind für einen Motor der dass über einen längeren Zeitraum abgeben muss ganz in Ordnung.Wenn du dir etwas mehr Gedanken zur Kühlung machst gehen auch 2,5 N bis zu 3 N mit spitzenleistungen von 5-6 N. Ralphs Speedcupmotoren werden kurzzeitig auch bis zu 8 N geprügelt .
 

Gmorg

User
Hallo Christian,

ich bin bei der "Leistungsbetrachtung" mal von meiner bisherigen Konstellation an meinem 600er Rex ausgegangen. Da haben sich die besagten 1600U/min bewährt, bei niedrigeren Drehzahlen wirds unruhig. Und ich werde von anderen Rexfliegern für meine niedrige Drehzahl sogar belächelt :)
Aber da ich kein 3D-Gehäcksel anstrebe und die 1600 gut funktionieren, staunen die Lächler über meine relativ lange Flugzeit. Da fange ich dann an zu lächeln...
Was habt ihr denn damals für eine Heligröße gehabt? Wegen des Leistungsbedarfs. Ich hab noch keinen Logger drangehabt, und einen kompletten Akku mit "Kampfschweben" leerzumachen konnte ich mich noch nicht zusammenreißen. Wenn ich gute 7 Minuten relativ flott umherfliege, Turns und Flips mit inbegriffen, das eine oder andere Nasenschwebemanöver zwischendurch, auch mal eine Speedeinlage - also eine "gute Mischung", dann hab ich um die 4000mAh gebraucht. Das macht grob überschlagen etwa 770W im Durchschnitt, wenn ich mich jetzt nicht gründlich vergaloppiert habe (ist schon spät).
Momentan baue ich gerade auf paddellosen Rotorkopf (microbeast) um, möglicherweise funktionieren dann auch niedrigere Drehzahlen, und der Leistungsbedarf sinkt ja auch noch ein bissel.
Wie sehen denn deine 124er Bleche aus? Noch habe ich ja keine Dehbank...

@Aloys
Wie bekommst du denn das Rohr aufgespannt, wenn deine Drehbank nur 100mm kann?

Gruß
Thomas
 
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