Brushless Motor quietscht bei älteren Akkus

Lownoise

User
Hallo, ich habe ein aus meiner Sicht komisches Phänomen:
Mein Brushlessmotor quietscht und heult bei viel/Vollgas bzw. wenn man schneller Gas gibt, aber.... nur bei älteren Akkus....?!? Er dreht weiter bzw man kann so fliegen, er stottert nicht spürbar und bleibt auch nicht stehen.
Bei neuen Akkus ist dieses bisher nicht aufgetreten, bei älteren, welche spürbar weniger Druck haben, auch erst etwa ab der zweiten Flughälfte.
Hatte jemand schon einmal sowas bzw. welchen Parameter kann man da verändern? Timing? Wenn ja, welche Richtung bewirkt was?

T-Motor 1507
7x3,5 GWS Propeller
35A HAKRC BL_Heli32
2s 350 mAh

BL_Heli ist ja Fluch und Segen zugleich, dass man ca. 20 Parameter in nahezu unendlichen Kombiantionsmöglichkeiten verändern kann... Habe schon PWM Frequenz und Timing von Voreinstellung auf Auto gestellt, ohne Erfolg bzw. Verbesserung.

Habe leider kein Screenshot der aktuellen Einstellungen, nur zur Orientierung, das hier kann man alles einstellen (wer es nicht so gut kennt)

1702544416273.png
 
Hallo,

die PWM (Frequenz) wirkt nur im Teillastbereich, bei Vollgas arbeitet der Regler mit 100 % Duty Cycle.
Bei zu niedriger PWM-Frequenz im Teillastbetrieb kann es im Worst Case zu einem lückenden Betrieb der Motorwicklung kommen,
der Phasenstrom reist ab. Ist jedoch nur bei Motoren mit sehr sehr kleiner Zeitkonstane Tau = L/R der Motorwicklung der Fall,
bei Dir sicherlich nicht das Problem. Höhere PWM-Frequenzen reduzieren die Rippelströme in der Motorwicklung
und erhöhen den Motorwirkungsgrad im Teillastbetrieb. Auch läßt sich die Motordrehzahl feinfühliger regulieren.

Der Motorstrom steigt mit zunehmendem Timing, wirkt wie eine Feldschwächung der Magnete (zunehmendes Kv), ein altersschwacher Akku
bricht noch schneller ein. Zudem kann ein zu hohes Timing zu einem phasenverkehrten Magnetfeld führen, es wirkt kurzzeit dem Magnetfeld der Permanentmagneten entgegen, hoher Drehmomentimpulse in der falschen Drehrichtung . Das ist wie eine Frühzündung bei einem
Ottomotor, er fängt an zu stottern. Der Regler kann die Rotorposition gebildet aus der Gegen-Emk des Drehzahlsignals nicht mehr
richtig erkennen, das System wird quasi instabil.

Eine hohe Beschleunigung bedarf enorm viel Energie (Motorstrom) aufgrund des Trägheitsmoments vom Rotor (Glocke) und des Propellers.
Deswegen sind auch schwere Verbrennerpropeller nicht unbedingt für e-Flugantriebe geeignet. :D

Daher mal das Timing (festes Timing) reduzieren, auch die Rampup Power sowie die max. Acceleration versuchsweise reduzieren.

Gruss
Micha
 
Oder bzw. zusätzlich (zumindest testweise) einen Elko (Spannung bei 2s >16V, besser 35V) an den Reglereingang löten.
Auf den Bildern vom 35A HAKRC BL_Heli32 ist überhaupt kein Elko vorhanden und bei den SMD Kondensatoren kann ich weder Typ noch Kapazität raten.
Bei einem zu hohen Ri des (alten) Akkus sollte aber mehr Kapazität direkt am Regler helfen.
Und wie Micha schon schrieb, weniger Motor Timing sollte auch hilfreich sein. Mit zu wenig Timing hatte ich bisher nie Probleme, nur die Drehzahl/Leistung sinkt dann etwas.
Die Hälfte (8°) sollte auch bei einem Außenläufer noch keine Probleme machen, kommt aber immer auf den Regler an. Timing Werte sind nicht unbedingt 1:1 vergleichbar.

Gruß
Holger
 

Lownoise

User
hast Du schon mal Rampup oder auch Acceleration reduziert?
Bei Rampup habe ich Extremwerte getestet also ganz rauf und ganz runter. Bei ganz runter lief er nicht mehr an, wollte damit aber das minimale Ruckeln beim Starten optimieren. Was Acceleration genau macht weiß ich ehrlich gesagt nicht. Zackige Gasannahme brauche ich aber generell schon (Shockflyer)

Timing war bisher default (ich glaube 16 Grad) und nun Auto.

Werde es (erst)mal mit weniger Timing versuchen und berichten.

Danke an alle für die Tipps!

Die Frage ist halt, warum das nur bei weniger Spannung passiert (einbrechende, ältere Akkus). Ich kenne das sonst nur so dass mehr Power Probleme macht 😬💁‍♀️
 
Zuletzt bearbeitet:

Meier111

User
Die Frage ist halt, warum das nur bei weniger Spannung passiert (einbrechende, ältere Akkus).
Weil einbrechende, ältere Akkus, mehr Innenwiderstand haben.
Da hilft eventuell (musst mal probieren):
Bei einem zu hohen Ri des (alten) Akkus sollte aber mehr Kapazität direkt am Regler helfen.

Eine etwas abgespeckte Version von dem da:
wäre wahrscheinlich okay.
 
Die Frage ist halt, warum das nur bei weniger Spannung passiert (einbrechende, ältere Akkus). Ich kenne das sonst nur so dass mehr Power Probleme macht 💁‍♀️

Hallo,

der Antrieb bestehend aus Akku, Regler, Motor und Propeller ist ein sehr komplexes rückgekoppeltes System. Alleine die SW im Regler zusammen mit der Reglerhardware ist schon sehr komplex. Da passiert es schnell, das eine Änderung eines Parameters zu einem Problem führt.
Im Anhang ist ein mathematisches Blockschaltbild eines e-Flugantriebes, eine Version mit dem dynamischen Verhalten vom Antrieb.
Der Pfeil zeigt auf den Akku Ri, auch eine Rückkopplung im Model. Man kann daher nicht alles verstehen was da passiert. :D

PS: Hab mich mit solchen Dingen früher beruflich beschäftigt. Das Modell berechnet wie mein MotCalc z. B. die Drehzahl und den Motorstrom.

Gruss
Micha
 

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Lownoise

User
Vielen Dank noch einmal für euren wissenschaftlichen Input. Es hat leider konkret das Problem nicht gelöst, jedoch habe ich interessantes dazu gelernt.

Timing runter von Auto und 16 auf 8 grad hat es deutlich verbessert, weg war es jedoch nicht, bei ruckartigem Gas geben quietscht es einmal kurz. Weiter runter auf 4 oder 1 hat es nicht weiter verbessert, ebenso die Acceleration über einige Schritte bis zum „schlechtesten“ Wert auch nicht, ein Kondensator (1000… 35 V) auch nicht.

Herum liegenden 20A BLHeli Regler angelötet: gibt keinen Mucks von sich…

Herum liegenden KISS 24A angelötet: funktioniert sofort perfekt. Ist jedoch etwas größer und schwerer.

Warum kein „normaler“ Regler: Diesen möchte ich für das Modell nicht „verschwenden“ da an 2S mit HV Servos auch ein herum liegender, leichter Copter Regler ohne BEC geeignet ist.
 
Hallo,

die PWM (Frequenz) wirkt nur im Teillastbereich, bei Vollgas arbeitet der Regler mit 100 % Duty Cycle.
Bei zu niedriger PWM-Frequenz im Teillastbetrieb kann es im Worst Case zu einem lückenden Betrieb der Motorwicklung kommen,
der Phasenstrom reist ab. Ist jedoch nur bei Motoren mit sehr sehr kleiner Zeitkonstane Tau = L/R der Motorwicklung der Fall,
bei Dir sicherlich nicht das Problem. Höhere PWM-Frequenzen reduzieren die Rippelströme in der Motorwicklung
und erhöhen den Motorwirkungsgrad im Teillastbetrieb. Auch läßt sich die Motordrehzahl feinfühliger regulieren.

Der Motorstrom steigt mit zunehmendem Timing, wirkt wie eine Feldschwächung der Magnete (zunehmendes Kv), ein altersschwacher Akku
bricht noch schneller ein. Zudem kann ein zu hohes Timing zu einem phasenverkehrten Magnetfeld führen, es wirkt kurzzeit dem Magnetfeld der Permanentmagneten entgegen, hoher Drehmomentimpulse in der falschen Drehrichtung . Das ist wie eine Frühzündung bei einem
Ottomotor, er fängt an zu stottern. Der Regler kann die Rotorposition gebildet aus der Gegen-Emk des Drehzahlsignals nicht mehr
richtig erkennen, das System wird quasi instabil.

Eine hohe Beschleunigung bedarf enorm viel Energie (Motorstrom) aufgrund des Trägheitsmoments vom Rotor (Glocke) und des Propellers.
Deswegen sind auch schwere Verbrennerpropeller nicht unbedingt für e-Flugantriebe geeignet. :D

Daher mal das Timing (festes Timing) reduzieren, auch die Rampup Power sowie die max. Acceleration versuchsweise reduzieren.

Gruss
Micha
Die Pulsweitenmodulation (PWM) wirkt auf den gesamten Drehzahlbereich,außer bei Vollgas schaltet er dann komplett durch. Was du meinst ist active Freewheeling, was man bei Yep /YGE Reglern ein und komplett ausschalten kann.
Wirkt so von 10- 85% Stelleröffnung.
Diese 24khz bis 32khz nimmt man eigentlich beim Govnenor bei einem Heli Regler, damit er besser und gleichmäßig immer die gleiche Kopfdrehzahl halten kann.
Hier beim Steller (kein Heli Regler), würde ich die PWM mal auf 8khz absenken.
Habe dies auch bei meinem Hobbywing Platinum V3 100A Regler von 32khz auf 8khz abgesenkt, da er für einen Heli Govenor Regler vorprogrammiert war und hab ihn so zum Steller für die Fläche auf 8khz eingestellt...
Gingen vielleicht auch noch 16khz...
Aber umsomehr er takten muß umso wärmer wird auch der Steller.
Hab immer geschaut das Regler und Motor nach dem Heliflug circa die gleich Temperatur nach der Landung hatten.
Und das Pfeifen beim Andrehen des Motors, bei den ersten Umdrehungen der Latte kommt von zu wenig Spannung beim alten Akku.
Hier mal Motorstartup Power, von low auf middle anheben usw. , wenn sich dies an diesem Regler verstellen läßt.
 
Zuletzt bearbeitet:
Die Pulsweitenmodulation (PWM) wirkt auf den gesamten Drehzahlbereich,außer bei Vollgas schaltet er dann komplett durch. Was du meinst ist active Freewheeling, was man bei Yep /YGE Reglern ein und komplett ausschalten kann.
Hallo Alex,

ich hab nichts anderes geschrieben!

Teillastbereich ist der Bereich kleiner 100 % Gasweg, bei den Flugzeugtriebwerkern sagt man dazu Part Load (PL), Wide Open Throttle (WOT)
ist Vollgas, hier arbeitet der Drehzahlsteller nicht im PWM-Betrieb sondern mit 100 % Duty Cycle.

Beim "active freewheeling" geht es um die Verlustleistung in der Freilaufphase (Freewheeling) des PWM Betriebs.
Hier fliest der Strom über die Intrinsic Body Diode vom FET und produziert eine hohe Verlustleistung (I*0.7 V). Als Gegenmaßnahme
wird das "active freewheeling" eingesetz. Hier wird die Intrinsic Body Diode durch einen durchgeschalteten FET ersetzt,
daher nahezu Verlustfrei verglichen mit den Verlusten in der Body Diode. Das "active freewheeling" gab es schon 1999 bei meinem
ersten Kontronik 3SL-40 BLDC-Regler, es konnte auch per Reglerprogrammierung deakiviert werden.

PS: Ich hab auf dem Sektor der BLDC-Motorregelung (Phasenstromregelung, Timing advance, dq-Modellbildung, ... ) vor 31 Jahren
meine Diplomarbeit erstellt, bin also noch nicht komplett ahnungslos, aber inzwischen nahe dran. :D

Gruss
Micha
 
... Active Freewheeling ist irgendwie eine Freilaufdiode wo der Strom zurück geht und nicht durch Wärme verbraten wird, so oder so ähnlich... 🙈🤔🤗
Vielleicht haben wir dadurch bald alle Verbrenner Hybrid Flugzeuge oder so ähnlich. 🤗🙂😉
Und der Platinum 100A V3 Regler ist sowieso ein echt guter Regler, auch wenn man es mit dem Timing mal übertrieben hat und steckt auch mal 150A Dauer weg.
Habe ihn in meiner Mustang aber auch auf 16khz Pwm stehen, da mir 8khz etwas wenig vorkam, aber glaube der macht das alles mit.
Aber hier geht es ja um einen anderen Regler/Steller, warum der peift und quietscht und tippe mal auf die Motor Startup Power Einstellung im Steller.
Aber danke nochmal für die genaue Erklärung von dir. 👍🙂🤗
 
Zuletzt bearbeitet:

Lownoise

User
Wie gesagt, mein Motor quietscht nicht beim Anlaufen, sondern wenn man mit älteren/leeren Akkus ruckartig Gas bzw. Vollgas gibt, dann kommt bei ca. 3/4 oder Vollgas ein komisches Geräusch, läuft aber weiter. Abstellmaßnahmen sind neue Akkus (habe ich schon) und anderer Regler (ging im Test ja auch, siehe oben).

Euer Input ist aber generell sehr interessant, auch wenn die meisten es sicherlich leider nur durch Zufall hier finden oder überhaupt nicht.

Die PWM fängt bei üblichen Copter Antrieben bei 24 KHz an, und geht rauf bis zu 96, teilweise mehr. Allgemein sagt man, dass die Motoren dann im Teillastbereich sauberer und feinfühliger ("smoother") laufen. Bei kleinen Coptern, Indoor Whoops usw. steigt die Flugzeit meistens deutlich an, wenn man von 24 auf 48 oder 96 wechselt, oft kann man 30% länger fliegen, ohne spürbare Verschlechterung der Performance oder Leistung. Allgemein sagt die Copter Szene mit 24 KHz hat man etwas besseres Beschleunigen/Bremsen, dafür etwas ruppiger, aber nicht wirklich zu spüren. Daher fliegen die meisten Racer 24 KHz, und "smoothe" Cinematic-Filmer meistens mehr. BLHeli_32 hat recht neu "by RPM", da wird dann wohl je nach Drehzahl die optimale Frequenz eingestellt, aber damit habe ich mich ehrlich gesaht noch nicht beschäftigt, ebenso wenig mit dem Sine Modulation statt der üblichen KHz Werte. Hat da jemand Erfahrung oder kann dieses einfach erklären?

Achso: Da ich in meinem Flugmodell einen Coptermotor und einen Copterregler habe, würde ich zunächst garnicht unter 24 KHz gehen, außer es kommen Top Argumente dafür.
 
Wird dein Copter Motor im Flugzeug den so gesteuert, wie ein Steller, oder ist ein Gouverneur Modus programmiert wie beim Copter /Heli um immer die gleiche Drehzahl zu halten.
Der Heli gibt ja dann mit kollektiv Pitch Gas und wenn die Drehzahl dadurch einknickt, macht der Regler im Gouverneur automatisch auf,
um die Drehzahl zu halten, Ein Copter ist ja eher Festpitch und hat verschiedene Drehzahlen.
Würde dann mal die verschiedenen khz Einstellungen im Regler testen, was diese dann beim alten Akku bewirken.
Meine Mustang fliegt mit 16khz Pwm sehr gut, hätte auch 32khz lassen können, aber dadurch wurde mein Regler nur unnötig heiß.

Dann habe ich deinen Motor noch gefunden :


Technische Daten:

  • Hersteller: T-Motor
  • Typ: Outrunner
  • Nenndrehzahl [kv]: 3800
  • Min. Betriebsspannung [V]: 11,1
  • Max. Betriebsspannung [V]: 14,8
  • Dauerstrom [A]: 23,0
  • Leistung [W]: 372
  • Gehäusedurchmesser [mm]: 18,9
  • Gehäuselänge [mm]: 29,7
  • Gewicht [g]: 15,0
  • Wellendurchmesser [mm]: 2,00
  • Innenwiderstand [Ω]: 0,081
  • Anwendung für Multicopter: ja
Und ich hab auch bei dem kleinsten KV Wert mit 2700kv geschaut, die starten alle erst ab 3S-6S aber wird wohl viel mit 4S betrieben.

Du sagst, du betreibst ihn nur mit 2S?
2s 350 mAh...?
Und mit 350mah Lipo, wielange läuft damit der Motor, bei schon älteren Akkus?
So groß sind fast meine 2S 300mah Lipos für Umx Modelle die ein Abfluggewicht von 80-90g nur haben.
Wieviel KV hat der verbaute Motor denn?
Lese überall ab 3S bis 6S wäre wohl seine Spannung.
Wahrscheinlich würgst du ihn mit 2S schlicht ab, was mit älteren Akkus dann wohl noch besser zu hören ist.
Wenn das ein Copter Motor ist haben die doch irre Drehzahlen,
Vielleicht braucht er mindestens einen 3S Lipo und du musst nen kleineren Propeller nehmen.

Im Text steht : 3" prop@ 4s/6s
Passt zu 3 Zoll prop@ 4s/6s (die 2700kv Version)

Und was kann mit der Reglereinstellung "Rampup", welche nur auf 50% steht, einstellen?
Ich meine er bekommt einfach zu wenig Drehzahl durch die zu schlappe Spannung, deswegen dachte ich wegen quietschen auch gleich an zu wenig Spannung beim Motor startup Power, da quietschen die Motoren auch wenn es bei zu großer Latte nur auf low steht.
 
Zuletzt bearbeitet:
Oder meintest du einen 2S 3500mah Lipo, den ein 350mah Lipo kann vielleicht so 5-10A Dauerstrom nur halten.
Würde mal einen 3S Lipo testen, mit einem kleineren Propeller, ähnlich vom Durchmesser wie ein Copter.
Vielleicht statt 7x3,5, mal nen 5x3" Propeller oder oder einen kleinen dreiblättrigen Prop , an 3S testen und dann mal den Strom messen.
Was ist es denn eigentlich für ein Modell.
Der Motor sieht so aus wie damals in meiner Yuki Cessna (1kg schwer), und den hatte ich für einen besseren Outrunner, für Flächenmodelle, so für 10€ getauscht, aber auch die brauchten beide mindestens 3S.
Habe den hier zweimal noch liegen und kann mal schauen wieviel KV der hat, aber mehr als 1000KV hatte der glaub ich auch nicht.
 

Lownoise

User
Der Motor wird ganz normal angesteuert, also PWM (früher PPM Servosignal), kein Heli Modus oder so.

Ob Copter- oder Flugzeugmotor hängt eigentlich nur von der Propaufnahme ab. Man kann einen 2204er Motor genau so gut dafür oder dafür einsetzen. Beim Copter werden für 2204er oder 2206er mit etwa 2.200 kv Motoren 4s empfohlen, aber halt an 5" Props. Die selben Motoren werden aber genau so erfolgreich mit 8" Prop an 2s eingesetzt, siehe Volta oder Pulsar Antriebe für Shockflyer. Daher sind die Angaben bei meinem T-Motor mit 4 oder 6s für den Betrieb im Copter gedacht, an 3" Props, entsprechend hochdrehend, natürlich im Shockflyer nicht geeignet. Und mehr als 2s geht auch deshalb nicht, da Akkuspannung direkt auf Servos und Empfänger gehen.

Es ging mir darum, zu den erwähnten, bewährten 2204er Motoren mit 8x4,3 Prop einen etwas leichteren Antrieb zu finden. Dieser sollte vergleichbar sein mit dem Slowflyworld Schnurzz aus den Anfägen der Slowflyerfliegerei, Knuffel usw. ihr wisst schon... 2003, als solch ein Motor und ein schlechter, stotternder Regler je 80 EUR gekostet haben... ;) So kann man gegenüber 2204er mit 8" Props etwa 7-10 g Gewicht sparen. je nach Regler und Kabel usw. Das Modell wiegt 103 g ohne Akku, also etwa 130 g flugfertig.

Und der T-Motor 1507 2700kv ist sehr gut mit dem Schnurzz vergleichbar was Gewicht und Leistung angeht. Da ich von damals noch viele GWS 7x3,5 Propeller habe, passt das schon so. Bei Vollgas zieht er 11 - 15A, je nach dem ob alte oder neue Akkus.... Etwa 4A weniger als der aktuelle Power Shockflyer Antrieb (2204er 2.200 kv, 8") den unter anderem Martin Münster erfolgreich fliegt. Allerdings haben da manche auch Vollgas auf ca. 80% reduziert, was immer noch völlig ausreicht, und mit dem in anderem Bezug angesprochenen FreeWheel bzw. unbegrenzter Teillastfestigkeit auch kein Problem ist für die modernen Regler (eigentlich Steller bzw. ESC). Die heutigen Akkus, vorgeheizt, halten das schon aus, zumal man ja nur 1-2s Vollgas gibt zwischendurch.


Vorschaubilder
IMG_8900.JPEGIMG_8944.JPEGIMG_8951.JPEG
 
Ah, jetzt sehe ich auch erst das der Motor bestimmt nur so 3cm Glocken Durchmesser hat.
Ungefähr so wie das Setup meiner winzigen, kleinen Fly Fly Mustang P51 mit 400mm Spannweite und so 150 g Gewicht.
Die hatte ein ähnliches Problem mit schnurpseln bei Halbgas, und der Regler hat nur auf 8V geladene 2S Lipos erkannt. War ein 2S 600mah Nine Eagles Heli Lipo.
Irgendwann hat es mir gereicht und für 10€ einfach nen kleinen Hobbywing Skywalker 15/20A Regler geholt.

Damit konnte man die kleine programmieren, genau wie die großen Regler, nur mit der Knüppelprogrammierung.
Und der kleine, fast gleich aussehende Motor läuft nun seidenweich, glaube so um die 3000 KV hat er.
Hatte noch einen winzigen Orange Empfänger mit kleinen Kreisel drin verbaut, der vielleicht nur 5g wiegt und die kleine fliegt jetzt fast so stabil, wie meine 1500mm Mustang. 🤗
Aber gleich mit dem günstigen Hobbywing Regler an 2S 600mah,hätte ich mir vorher viel Arbeit gespart.
 

Lownoise

User
Habe nun einen 20A BLHeli_S Regler eingebaut. Dieser funktionierte auf Anhieb, keine Probleme, keine Programmierungen nötig. Diesen gibt/gab es für 4,77 EUR (ca. 6,20 EUR incl. Versand) bei Aliexpress. Er hat einen super sanften Anlauf und sehr niedriges, minimal mögliches "Standgas", falls man es braucht. Ich bin echt begeistert. Zudem wieder ca. 1-2g gespart gegenüber dem 35A oder dem 24er KISS (im Foto oben). Das Modell wiegt nun (ohne Akku) 102g... Dann muss ich wohl doch noch fürs Gewissen nen leichteren CFK Propeller montieren und die SR/HR Servokabel kürzen, um auf 99g zu kommen.... ;)

1705430876985.png
 

Sichel

User
Hallo lownoise,
wenn ich das Bild richtig sehe,
bietet der BLHeli S wegen dem
2-adrigen Kabel keine Empfängerstromversorgung!?

Danke, Helmut
 

Lownoise

User
Ja genau, er hat wie leider fast alle Copter Regler kein BEC, hab einfach das rote Kabel vom eigenen Servokabel an das rote vom Akkuanschluss am Regler gelötet. HV Servos und Empfänger laufen somit direkt an 2s, was kein Problem ist.
 

Meier111

User
Bei einem Hexakopter wären 6 ESC mit BEC ziemlich albern.
Bei den 4in1 ESC ist üblicherweise auch kein BEC drauf.
So gesehen ist es eher verwunderlich, dass es inzwischen Kopter-ESC mit BEC gibt...
HexaKoptr2.jpg
 
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