Solarflieger

Hi Holle,
na endlich Alu endtdeckt? wann wickelst du den ersten Motor mit Aludraht. Entweder leichterer Motor oder bei gleichen Gewicht mehr Drehmoment. Alu geht auch gut per Pressklemverbindung. Dazu das Alu Plattpressen , dann mit Konzentrierter Kalilauge die Oxidschicht entfernen und das Stück Alodieren. Alodieren ist ein Oberflächenschutz für Alu der aber nicht Isoliert.Alles in feste Quetschhülsen schieben und ordentlich Verpressen . Die Presshülse kann man dann weiter Verlöten oder Schrauben.
Die Aluoxidschicht ist wenn sie dick ausgefürht ist ein hervorragender Isolator . Für Wiederstands Lichtwellenleiter Ziehanlagen habe ich die Stromzuführung zu den Graphitmeänder Heizelementen per dick Isolierter Aluteile konstruiert. Da gingen bei 220 Volt 500 Ampere durch ohne große Temperaturprobleme . Nur die letzten freien Anschlüsse zum Graphit waren aus Edelstahl ,den die Heizelemente glühen mit über 2500 Grad fast Weißglut im Schutzgas ,das macht das Alu dann nicht mehr mit .
Ein größerer Motor kühlt besser und ist weniger Belastet . Müste eignetlich Euren Solarfliegern entgegen kommen.

Happy Amps Christian

Wenn schon dann bitte aber den Motor mit Silberdraht bewirken !

Doppelt.

Nö Gerhard,
das Silber bringt nur Gewicht und Nachteile . Aludraht hat neben dem Günstigeren Leitwert/Gewichtsverhältnis noch den Vorteil dass man mit recht wenig mechanischer Kraft das Alu verformen kann um zb. die Spulen ordentlich zu verpressen . Damit Gewinnt man nochmals beim Füllfaktor so das der Querschnittnachteil von Alu zu Kupfer fast ausgelichen werden kann .
Muss mal,Suchen ,gibt da einen Interesanten Artikel zu.

Happy Amps Christian

Moin
JA und Nein und NEIN und JA

Alu hat auf das Gewicht gerechnet die beste Leitfähigkeit
Silber hat auf das Volumen gerechnet die beste Leitfähigkeit
Kupfer ist irgendwie ein preiswerter Kompromiss dazwischen ....

Wenn Geld und Gewicht keine Rolex spielen, ist Silber klar im Vorteil, da in der Induktion auch die Spulenlänge, und damit das Volumen der Spule sowie Drahtlänge eine Rolle spielt. (Silber ist bei gleichem Ri dünner, damit werden die Wege kürzer)
Pi x Daumen, doppelter Eisenweg ergibt auch doppelte Windungszahl. Die induktive Kreis im Motor besteht aber nicht nur aus Spulenlänge, sondern auch aus Rückschluss, Magnet, Luftspalt, Statorinnenring.
Typisches Beispiel ist die Lautsprecherspule, hier ist geringes Wicklungsvolumen zwecks möglichst geringem Luftspalt ein Gütewert, Silber eindeutig im Vorteil.
Bei einem vorhandenem Motor, der möglichst niederohmig sein soll (maximale Dynamik z.B. Heli) kann Silber Vorteile bringen. Wir hatten mal eine Sonderserie Indoormotoren mit Silberlackdraht, vom Wirkungsgrad hat man das kaum gemerkt, aber sie reagierten wesentlich dynamischer.
M.E. eine saubere Verarbeitung (etwas mehr Zeit beim Kupfer wickeln nehmen) bringt wesentlich mehr Vorteile für weniger Geld als Silber.

Aluminium ist natürlich auf Gewicht unschlagbar. Vor 12Jahren gab es mal bei Pollin 0,5x0,5mm quadratischen Aluminium Backlack im Angebot. Einige im RCL (den Thread gibts noch) haben sich drauf gestürzt (ich auch ). Ergebnis war, das es mit dem vorhandenem Material nicht Sinnvoll war. Man müsste die Flussdichte im Motor stark herabsetzen; dünnere Magnete, dünneren Rückschluss, schmalere Hammerstiele, u.s.w. spart dann nochmal Gewicht, aber der Motor muss für gleiche Leistung auch größer.
Da der Motor so auch mechanisch instabil wird, wäre das erst ab einer gewissen Größe sinnvoll machbar. Für unseren Heli-Dauerflugmotor denke ich schon länger über eine Aluwicklung mit angepasster Flussdichte nach, da könnte noch was gehen.

Vom wickeln her, bei den kleinen Querschnitten, war Silber das "weichere" Material, was aber beim Fädeln nicht unbedingt einen Vorteil ist.

Ansich müsste der Alu-Basteldraht auch fürs Motorwickeln funktionieren, 1000V Isotest macht er ja mit, ich teste das mal die Tage aus

Hi Holle,
ja den Draht wollte ich auch mal haben ,war dann aber schon verkauft. Ne , ich habe noch zwei Spulen aus Festplatten zum Lesekopf schwenken. Die unten im Bild haben Aluspulen um leichter zu sein und Trägheitmoment zu reduzieren. Damit kann man sehr schnelle Aktuatoren basteln . Habe damit in einem Boot experimentiert . Der Kreisel gibt die Richtung vor und die Klappe schlägt gegen die Abweichung aus. Somit braucht es keinen Poti um die Klappe in irgendeiner Position zu melden .
Beim Alubasteldraht , ist der richtig Eloxiert oder ist das nur Transparenter Buntlack? Was hält der an Temperatur aus . Mit Eloxal brennt der Motor erst durch wenn eh alles am Schmelzen ist.

Happy Amps Christian

Hallo Ihr Alluwickler

Ich denke es bringt keine Vorteile, auch keine Gewichtsvorteile.
Höchstens NUR für die Wicklung.
Aber es wird etwa 1,68 mal so viel Wickelraum benötigt, der nicht vorhanden ist.
Dadurch wird der Motor grösser ausgelegt werden müßen, und nimmt an Eisen mehr zu als durch Allu ab !
Auch pressen nützt wenig, das geht mit CU ja auch, siehe Pressseile in Elektrischen Maschinen und Spulen.
Das sind multifilare Leiterbündel die zu einem Rechteckigen Querschnitt verpresst sind, und so gut wie keine Schlüsse haben, die gibt es schon über 50 Jahre !!

Gruß Aloys.

Das einzige was helfen könnte, wären Supraleiter. Aber da wird es mit der Kühlung schwierig.

Hi,
hab den link zum Aludrahtmotor gefunden , http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.670.2765&rep=rep1&type=pdf . Könnt Euch selbst ein Bild davon machen.

@Alois ,
beim Frauenhofer Institut macht man gegossene Aluspulen . Einmal wegen Kosten und zweitens wegen Füllfaktor.
http://www.ifam.fraunhofer.de/de/Presse/Archiv/2015/LARA.html .



Happy Amps Christian

Christian, Danke für das Dokument, sehr interessant.
Allerdings sehe ich das mit Füllfaktor bei unserem Motor anders, da ist kein grosser Unterschied zwischen Alu und Kupfer, die nachverformbarkeit der Spulen betrifft uns ja nicht.

Die Gegenüberstellung, bis zu 10% Gewichtsersparnis ist etwa gleich, bei einem 80g Motor wären es rechnerisch 7g wenn man einfach das Kuofer gegen Alu tauschen würde.
Bei dem beliebtem 56g AXI rechnerisch 4-5g (oder man lässt die Werkswicklung drauf, die ist auch leichter, weil Luft wiegt ja auch nix )

7g sind ca 1,5% Modellgewicht. (Leistung abzgl. sinken sowie Gewicht gehen linear in die Steigflugformel ein)

bei mutmasslichen Ri(Kupfer) 100mOhm MPP: 6,25V I=4A (schnitt) P=25W

P_verlust_kupfer = I² X R = 4A² x 0,1Ohm = 1,6W ergibt 6,4% ohmsche Verluste.

P_verlust_Alu = I² X R = 4A² x 0,2Ohm = 3,2W ergibt 12,8% ohmsche Verluste. --abzgl. die oben erwähnten 1,5% durch Gewichtsersparniss.

Ohne Neu-Design vom Motor wird es leider nichts, dann aber sollte es was bringen. Bei solche kleinen Motoren wird das aber schwierig diese mechanisch noch in den Griff zu bekommen. Da gibt es (noch) einige Stellen wo mehr Gewicht mit weniger Aufwand im Flieger zu holen wäre.

..



Wir kratzen so langsam an der 400g Grenze mit den 12Zellen-Fliegern (<35g/Zelle), vor nur zwei Jahren wogen die noch knapp 600g (50g/Zelle)
Pi x Daumen Formel für die Steigleistung: Abgabeleistung / Gewicht - Sinken = Steigen

Durch einige Änderungen, wie das neue Profil vom Jakob, die rauhe Oberfläche auf dem Solar die das Licht bricht und auch der Aerodynamisch augenscheinlich sehr gut tut, bessere Motorabstimmung, wesentlich bessere MPP-Software, das aktuelle geringe Gewicht (2015 waren die Modelle noch 50% schwerer), viele Ideen die durch die Gemeinschaft entstanden sind (DANKE DANKE DANKE) u.s.w. klappen mittlerweile Rollenkreise unter Wolken, die Steigleistung ist mehr als verdoppelt, und die Flugzeit in der man noch durch tiefere Sonne bis wesentlich später in den Abendhimmel bzw. in den Herbst hinein fliegen kann

Hallo Christian

Das :

beim Frauenhofer Institut macht man gegossene Aluspulen . Einmal wegen Kosten und zweitens wegen Füllfaktor.

ist schon sehr interessant.

Ich denke das Allu ist einfacher zu bearbeiten als CU beim Gießen, vor allem bei einer eckigen Spirale .
Die Spulen rieseln da wohl aus dem Automat ?
Die Iso der Windungen tragen kaum auf und werden von hinten mit Nutiso aufgesteckt .
Mir fehlt nur der mechanische zusammenhalt am Wicklungsring , kann doch nur von aussen sein .
Bei 4 Motoren für jedes Fahrzeug spart man eine Menge Wickelei und die Kosten.
Den Zusammenbau macht sicher auch ein Automat einschließlich das Verschweisen ?

Gruß Aloys.

Schön das es hier einen aktiven Solarflieger-Thread gibt, kann ihn aber jetzt nicht mehr durchlesen.
Wegen der LoRa KickstarterKampagne https://www.kickstarter.com/projects/sonnet/sonnet-decentralized-mobile-communication überleg ich mir gerade, ob wir Normalmenschen (statt Google und Facebook) nicht schon ein fliegendes LoRa-Internet Mesh-Netzwerk realisieren könnten.

Für mein Solarfahrrad hab ich schon aus den 20+% Wirkungsgrad Sunpower Semiflexiblen Solarzellen ein Carbon Ultraleichtmodul mit 100 Watt / kg gebaut: https://youtu.be/H2lsKTLKbDM

Und hier im Forum lese ich "Segelmodell schwach steigend 100 W/kg"

Da stell ich mir so eine Art Paraglider mit starrem Solarflügel vor. Gibt inzwischen auch Fresnelfolien die Sonnenlicht schräg fokussieren können. Also könnte man ein paar Meter über den Solarflügel noch einen größeren kreisförmigen Drachen aus solch einer Folie spannen, welcher je nach Sonnenstand gedreht wird um das 2-3 fache an Sonnenenergie auf den Solarflügel zu projezieren.

Und damit dann über den Wolken fliegen.

Hi Alois,

ich sehe schon wie Du im Garten die Guß Maschinerie vorbereitest. Die haben sicherlich die Spulen aus verbrennbaren Kunststoff ober einem Wachs zum Einbetten . Die einzelnen Wicklungslagen durch feine Stege auf abstand gehalten ,Aussen . Die werden beim fertigen Guß dann abgetrennt. AusnAlublech würde man Eloxieren ,beim Guß nicht ganz so einfach aber es gibt da zig Beschichtungen die das Erfüllen würden. Wir haben auf solche Bleche per Elektrophoretische Lackierung beschichtet . Damit wird die Isolierungsdicke an den Kannten am dicksten, dort wo auch die Ladung am größten ist und durchschläge am Wahrscheinlichsten. Habe mit einem Freund auch ein paar Spulen per Lasersintern angefertigt ,die haben ein paar Gymiks und sind deshalb jetzt nicht zum vorzeigen.
Noch ein paar links dazu, http://www.ifam.fraunhofer.de/conte...essemitteilung_IFAM_2014_Gegossene Spulen.pdf

, http://www.elektromobilitaet.fraunh...bilitaet/de/produktblaetter/ifam_lara_web.pdf .

Hier noch Spulen aus Wickelblech , http://www.anofol.de/fileadmin/user_upload/downloads/Coils_made_of_Anodised_Aluminium/ANOFOL-D.pdf .
Solche Spulen haben aber Nachteile bei den Wirbelstrom Verlusten da die Blechung dazu nicht richtig steht.

Happy Amps Christian

Hi Alois,
hier in Ottobrun an der Bundeswehr Hochschule will in Zukunft keiner mehr viele Windungen Wickeln. Es reicht ja einfach ein Leiter der durch den Stator läuft . Auf einer Seite werden alle Leiter in einem Ring verbunden ,quasi der Sternpunkt und auf der anderen Seite des Stators sitzen viel Mosfet Transistoren und schalten dort direkt die Leiter an die Spannung. So ein Leiterkrönchen wäre einfacher zu gießen . Nur brauchst halt einen Elektroniker der die Leistungshalbleiter sammt Elektronik zum Ansteuern ausführt. https://www.unibw.de/rz/dokumente/getFILE?fid=9869622&fd=kein .

Happy Amps Christian

Ja moin !

Danke für die Links, sehr interessant, es sind aber Wiedersprüche in den euphorischen Aussagen !
Alles sehr Diplomatisch ! (Im Pressebericht).
Das mit dem einen Leiter und dann an die Elektronik, tritt aber nur für sehr große Maschinen zu, mit hoher Spannung an nur einem Leiter.
50 Hz Großmaschinen erreichen auch bis zu 1,5 kv an einem Leiter (9 Windungen und 27 kv !!)
Für unsere Bereiche und auch für Antriebe im PKW eher nur mit mehreren Windungen.
Das könnte Mann mal bei E Motoren diskutieren !!

Gruß Aloys.

Hi Holle,
also was Du hier für den Solarflug getan hast ist doch Sagenhaft.Da ist Dir mit Sicherheit ein bleibender Platz in der Solarflughistorie gesichert.

@Alois,

ne ne , die wollen das nicht nur für Megamaschinen ,das soll für kleinere Fahrzeugantriebe genau so gemacht werden .
Also so ein kleiner 30 - 150 KW Antrieb und nicht nur ein paar Ampere ,schon einige Kiloampere sollen es sein und sind es schon. Aber ,ja , mach ma einen Tread in e-maschinen.

Happy Amps Christian

Hi Holle,

hab die Mini Tango Motoren gefunden die es mal , soviel ich weis , von Faulhaber oder Maxon im Program gab. Die Elektronik ist im Deckel integriert . Die Laufen wie Bürstenmotoren ,je nach angelegter Spannung, wiegen so 23g der kleinste bis 30g der größte im Bild . Dem Größten habe ich die Elektronik entfernt und direkt angelötet . Hat sich aber in der zwischenzeit gelöst ,muss nochmal dran. Die sind wie die Kontronik Tangos mit einem innenliegenden Magneten und einer aussen mitlaufenden Eisenrückschlußglocke aufgebaut . Das Grundfeld sieht nur die Spulenglocke.

Happy Amps Christian

Hallo Christian
Schick
Motoren gibt es, die gibt es garnicht
Das Datenblatt konnte ich finden, ist aber eine etwas andere Serie, zumindest kann man die Motores so etwas zurodnen (12Volt)
https://fmcc.faulhaber.com/resources/img/DE_1935_BRC_DFF.PDF

Hi,
ich habe noch etwas in alten Archiven gesucht und einen Faulhaberkatalog Nr.2 aus dem Jahr 2000 gefunden. Darin sind die Motoren noch gelistet. Der 1928 nicht mehr aber ein 1935 . Das ist der größere. Schön ist auch die Zeichnung die klar erkennen läst das der Tango schon wo anders das Licht der Welt erblickt hat.

Kleines Schmankerl für Elektroflughistory . Ich habe auch die Seiten zum Graupner Elektroflugmotor zum Silentius im Katalog gefunden ,den gab es 2000 immernoch zu kaufen . Ich habe vor ein paar Monaten in einem alten Bastelgeschäft in vergessenen Schubladen den Elektroflugmotor und die Version für die Belamatik Servos gefunden und gleich mitgenommen.

Happy Amps Christian

Hallo

Sehr schöne Motörchen leider aber in der Drehzahl begrenzt durch die Spannungsfestigkeit der eingebauten Elektronik ? !
Ohne diese kann solch ein Motor sicher weit höhere Drehzahlen und damit auch Leistung umsetzen!

Gruß Aloys.