Scorpion Motorauslegung

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Rockys

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Hallo Peter

Danke für das Angebot, aber es wird eine S4020.
Deinen Motor bekämen wir auch vom Durchmesser her nicht unter. Im Uboot ist es kronisch eng und die Anlenkungen für die Ruder müssen auch noch am Motor vorbei.

Ich melde mich wieder wenn die Teile da sind und es weitergeht.

Gruß Tobias
 
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Rockys

User
Es ist jetzt doch ein 4025 geworden. Macht es Sinn den Motor als 20wd YY zu verschalten oder lieber 18-20wd D? Also so wie hier beschrieben. Das müsste fast die selbe Drehzahl ergeben wie die 20wd D beim 4020. Die etwas geringere Drehzahl kommt uns auch entgegen. Außerdem hat man dann 6 identische Gruppen zu wickeln ;).
 
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Powercroco

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20D dreht langsamer.
bzw. genauso schnell wie 23YY. dafür kannst du bei YY auch einen dünneren draht für die gleiche belastbarkeit benutzen (querschnitt = 1,73/2* D)

vg
ralph
 
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Rockys

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Scorpion.jpeg

Der Motor ist heute beim Kollegen angekommen. Hier schon mal ein Bild. Jetzt nur noch die Isoscheiben fräsen und dann kann es losgehen.
 
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Rockys

User
So, nach einigen Verzögerungen soll es jetzt weitergehen.
Den Sekundenkleber habe ich schon, aber müssen die Bleche noch alle entfettet werden, oder soll der Sekundenkleber die Bleche nur beim wickeln fixiren? Später wir der Stator auf ganzer Länge mit dem Statorträger gestiftet. Den Wickeldorn habe ich auch schon erhalten.
Die zweite Frage bezieht sich auf den Magneteinbau. Wie bekommt man den Kleber am besten hinter die Segmentmagnete. Das ist ja kein Spalt, in den sich der Kleber reinsaugen kann. Welchen Kleber sollte man nehmen. Loctite 648, Uhu Endfest oder andere?

Gruß Tobias
 
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FamZim

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Hallo Tobias
Ich mache mal hier weiter :D

Zu Deinen Zieldahten weiss ich jetzt die Betriebspannung nicht ? tippe mal auf 12 V ?
Dann habe ich mal bei Croco den 4035 angesehen der bei 12 V immer noch mehr als das doppelte dreht!
Er soll ja nur 3000 U/min machen bei 0,3 Nm (richtig ?). Sind etwa 90 W an der Welle .
Dazu lass erstmal die YY weg und gehe auf Y also alle Spulen in reie, und um von 35 mm Statorlänge auf 25 mm runter die Windungszahl erhöhen von 6 auf 8 oder 9 !!
Und die Leiterdicke was eben so reingeht !!

Wenn ich die Luftspaltflächen mal wirksamen Hebelarm rechne hat der 4025 immer noch 2/3 von meinem 6515 aus Battmannblechen, und der bringt bis 2 Nm noch gute Werte :D bei den niedrigen Drehzahlen.

Wie viele Pole bekommt er den ?
Nimm die hohe polzahl !
Für eine Probewicklung (Drehzahltest) nimm einfach 0,4 oder 0,5 mm Draht, das reich für Lehrlauf. Einfach locker (nicht übertreiben) wickeln .:D
Ich habe auf meinen Motor 2 Teilmotoren, da gibt es keinen Unterschied bei den Lehrlaufmessungen, egal ob beide angeschlossen sind oder nur einer.
Leicht schräge Nuten bringen noch weniger Rastung !! bei ABC Wicklung zu empfehlen.

Gruß Aloys.
 
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Rockys

User
Hallo Aloys

Polzahl, wird natürlich ein 12N14P.
Leider sind noch praktisch keine Daten bekannt. Das Boot ist noch nicht fertig. Alle Leistungsangaben sind bisher nur sehr wage Schätzungen. Der fertige ist ein 4025-16 an 3S2P 2500er Konion.
Das kleine Boot nimmt 25W auf am Bürstenmotor. Das neue Boot hat 3-faches Gewicht und soll etwas schneller werden und hat BL, darum kalkullieren wir erstmal mit 100W bei vollgas an 11V.
Wenig Drehzahl ist erwünscht, aber die Endanpassung geschieht über den Eigenbauprop. Ich schau morgen mal, was so in den Schnitt vom vorhanden Draht genau reinpasst, aber gas ich gerade so geteste habe, kann ich wohl auch DD wickeln, beim normaler 20wd D ist der kaum gefüllt. Bei 20wd DD habe ich exakt den Füllgrad wie Ralph bei 5wd mit 1,5mm Draht. Ich habe 0,75mm Draht noch hier. 1mm müsste ich bestellen. Den 1mm dicken kann ich aber auch als 20m im Elektroladen günstig bekommen, dann aber nicht doppelt gelackt wie beim 0,75er von Elosal. Das dürfte aber bei Verwendung von GFK Deckscheiben und Isolierpapier in den Slots eigentlich kein Problem sein. Den 1mm müsste auch ich locker als 20wd D in den Schnitt reinbekommen. Dann habe ich 89% Füllgrad im Vergleich zum 5wd 1,5mm und etwas mehr Luft für die Kühlung. Ns dürfte dann bei 265 liegen, damit wären die unter 3000U/min erreicht.
Ich kann am Mo mal 1mm Draht besorgen und schauen wie ich den gewickelt bekomme. Ich habe bisher nur max 0,5mm Draht gewickelt, aber die Statoren hatte auch max 24mm.
Ich werde weiter berichten.

Gruß Tobias
 
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FamZim

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Hi

Hab mal kurz gerechnet mit den Daten vom 4035 aus dem Crocoforum mit Ralph s messungen!

Motor
12N 10P 4035
Lehrlauf : 24,37 V 2,56 A = 12750 U/min
bei 11 V -------------------- 5755 U/min
gekürzt auf 25 mm----------- 8057 U/min
mit 14 Polen----------------- 5755 U/min
von YY auf einfach Y-------- 2877 U/min
von Y auf einfach D ---------5121 U/min
von 6 N auf 9 N pro Steg in D-3414 U/min

Das wären dann alle 4 Spulen mit 9 Windungen in reie, und wäre dann ein 36 Winder in Dreieckschaltung !!
Der Lehrlaufstrom geht natürlich drastisch runter wie die Windungen ansteigen.
Weitere Senkung nur mit grösserem Lufspallt, dabei steigt aber die Drehzahl wieder !

Gruß Aloys.
 
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Rockys

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Hallo Aloys

Geplant sind erstmal 10 Windungen pro Zahn mit 1mm Draht, wenn ich das draufbekomme, in Dreieck verschaltet, also als 20-Winder. Das sind 15,7mm² pro Slot und beim 5wd 1,5 von Ralph sinds 17,7mm² pro Slot und beim 6wd 1,4 sind es 18,5mm², das müsste also zu schaffen sein. Bei der Werkswicklung müsste es 14,1mm² pro Slot sein, Ralph hat also 131% im Slot.
Dann müsten laut der Rechnung 3073/Vmin im Leerlauf rauskommen. Dann sind wir unter Last unter 3000 wie gewollt. Wenn ich von den 332U/Vmin beim 16-Winder ab Werk ausgehe komme ich bei 11V auf 2922U/Vmin.

Aber bevor das hier alles zu theoretisch wird, wickel ich mal und dann schauen wir weiter wenn feste Daten vorliegen. Vor allem wenn auf feststeht, wieviel Leistung tatsächlich benötigt wird. Das ist ja die ganz große Unbekannte.

Gruß Tobias
 
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Rockys

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So der Motor ist jetzt fertig und abgeliegert.
Letztendlich habe ich einen recht dünnen Draht genommen, damit von viel Platz für Kühlluft freibleibt.

Daher habe ich noch zwei generelle Fragen:
Welchen Einfluss hat der verwendete Drahtdurchmesser und der Kupferquerschnitt pro Slot auf die (Leerlauf-) Drehzahl?
Die Drehzahl ist letztlich höher geworden als voher gedacht.

Wie wählt man den "optimalen" Draht aus? Bei uns waren 100W am S4025 angepeilt. Also max 10A.
Sagen wir man hat den Stator und weiß es sollen 10A fließen und es passt max. 1mm Draht drauf, welchen Draht nimmt man dann?
 
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FamZim

User
Hallo Tobias

Schau mal da: http://www.powercroco.de/draht_daten.html

Das ist für Deine Anwendung aber zu stark, da bei 1700 U/min die Kühlung sehr gering ausfällt.
Ich würde die Angaben von VDE 0100 nehmen (1 mm² = 16 A).
Da sollte dann 0,8mm Draht reichen.
Dreht er noch zu hoch, mach eine Windung mehr drauf.
Wie gross der Strom wird bestimmt die Schraube auf der Welle, die ist ja noch unbekannt ? ! ?
Die Lehrlaufdrehzahl wird nur von Spannung und Windungszahl beeinflusst.
Durch die Wicklung sollte schon 2/3 der Nut gefüllt werden, denn dicker Draht wird nicht so warm und braucht weniger Kühlluft.

Gruß Aloys.
 
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Rockys

User
Da bin ich wieder. Die ersten kurzen Testfahrten sind absolviert und der Motor macht sich gut.
Der Motor hat riesig Drehmonent und spielt mit der 12kg 210. Unter Projekte.
Beim schlagabrtigen Vollgasgeben krängt das Boot 30° zu Seite, das ist viel mehr als bei allen anderen (Bürsten-) Ubooten. Mit dem Testprop liegt der Strom bei Vollgas bei 3,5-4A (40W). Die Lastspitzen liegen allerdings bei fast 200W, das hatten wir so nicht erwartet. Wir vermuten, dass die mit dem hohem Losbrechmoment der Wellendichtringe zu tun haben könnte.
Wenn wir die Reichweitenprobleme abgestellt haben und die Tiefensteuerung richtig eingestellt ist wird man verlässlichere Daten aufnehmen können. Dann erfolgen auch Drehzhalmessungen. Was der Motor bisher gezeigt hat, ist aber ein voller Erfolg.
Danke an alle die geholfen haben.
 
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Rockys

User
Ich wollte mal über den aktuellen Stand bereichten. Die Steuerung läuft mittlerweile nach abstellen einiger Kinderkrankheiten sehr gut.
Aufgrund des gewaltigen Drehmomentes musste allerdings ein Querlageregelung nachgerüstet werden. Allerdings haben wir es noch nicht geschafft dem Motor eine fühlbare Temperaturerhöhung abzuringen. Demnach hätte auch ein 4020 locker gereicht.
Das ganze ist bisher als voller Erfolg zu bewerten.
 
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FamZim

User
Hallo Rocky

Die Losbrechmomente sollten eigentlich keinen Einfluß auf das Boot haben.
Die Kräfte dazu heben sich zwischen Motorlagerung und Wellenlagerung auf.

Wirksam, und damit sichtbahr, sind Beschleunigungskräfte beim hochlaufen aller sich drehenden Teile, (Motor ; Welle ; Schraube).

Da müste am Steller dann ein Sanftanlauf eingestellt werden.
Das der Motor wesentlich mehr kann sieht man ja am Hochlaufstrom.
Das ist aber bei allen Motoren so.

Zu Lageregelung mal eine Ide.
Der Motor dreht ein Schwungrad in anderer Drehrichtung über Getriebe das sollte beschleunigen und bremsen ausgleichen.
Ist aber wohl kaum Platz im Boot ????

Gruß Aloys.
 
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