Solarflieger

[saxonia]

Ich meinte speziell gebautes mppt / esc wie hier nach der Suche ... das regelt auch die Motorleistung ... und ist billiger als ein großer Solar-MPPT allein

Solarflieger

Kannst Du bitte noch einmal einen Link zu dem Baukastenmodell geben? Besten Dank u. mfG Robert R. Da gibt es noch keinen Link, ich bin grade dabei das erste zu bauen :) Gruesse Julian

www.rc-network.de

Verstehe. Kannst du die Quelle deiner Bilder angeben? Hilft ja vielleicht weiter bei der Recherche danach

 

[Dietrich_M]

wegen der Diskussion "Getriebe bei Solarflug" habe ich jetzt auch mal versucht ein paar Wirkungsgrad-Messungen zu machen.
Der Benjamin hatte mir dafür 2 Motoren ausgeborgt: Sunnysky X2216-KV880III einmal ohne Getriebe und einen den er zum Reisenauer geschickt hatte, um ein MicroEdition 5:1 anzubauen.

Zur Messung hatte ich das Rückdrehmoment mit einer Wägezelle gemessen und Strom / Spannung / Drehzahl direkt in meinem Frsky-Sender aufgezeichnet (ein 52A Tattoo-Regler stellt die Daten bereit).

Die Messung ohne Getriebe kommt recht nahe an die Daten von DriveCalc ran, wenn ich die Daten vom Hersteller eintippe.

Hier mal das Ergebnis mit und ohne Getriebe bei etwa max. Sonnneinstrahlung (bei ca. 11.7V):
ohne Getriebe: Input: 72W / Output: 60W / 83.4%
mit Getriebe: Input: 72W / Output: 58.2W / 80.9%

Die Kombination scheint in dem Betriebspunkt noch recht gut zu funktionieren, nur 2.5% weniger Wirkungsgrad.
Das Problem war dabei einen großen Prop zu finden, der den Motor entsprechend fordert.

Ich hatte dann auch noch versucht eine Messung bei weniger Spannung (7.5V) zu machen.

mit Getriebe: Input: 23.5W / Output: 22.25W / 72%

Da ist man aber schon im Bereich der Kennlinie, wo es steil abwärtz geht.
Eine Messung ohne Getriebe habe ich dann nicht versucht, lt. Kennlinie sollte da schon ein Verlust von ca. 8% durch das Getriebe entstehen.

Wenn man das Prinzip vom Holger von Post #1860 nachvollzieht, würde das Getriebe ca. 1.8W verbrauchen.
Bedeutet, dass bei 9W Input das Getriebe etwa 20% Verlust erzeugen würde.
Eine Sache hat der Holger aber vielleicht noch nicht berücksichtigt:
Bei wenig Leistung regelt der MPPT den Motor runter, was man sich als Verringerung der Spannung am Motor vorstellen kann.
Bei Verringerung der Spannung muss deshalb das Getriebe auch weniger Leistung benötigen (vereinfacht: bei 0V -> 0W Leistung)
Man sieht das auch, wenn man den Leerlaufstrom beider Motoren bei unterschiedlichen Spannungen vergleicht.
Z.B. braucht der Getriebemotor bei 12V und auch bei 8V ca. 0.1A mehr Strom, da Leistung U*I ist, muss die Verlustleistung bei kleineren Spannungen geringer sein.
Ich denke deshalb, dass die 20% Verlust bei z.B. 9W in Realität nochmal weiter runtergehen werden.
Wenn man bedenkt, dass ein sehr großer Prop vielleicht 20% mehr Wirkungsgrad hat wie ein kleiner, könnte ein Getriebe im Solarflug vielleicht doch Sinn machen??

Gruß Dietrich

 

[ThomasIN89]

Hast du auch ermittelt wie sich der erzeugte schub dabei verändert?

Da würde mich interessieren ob in der Praxis tatsächlich ein Gewinn dabei heraus kommt.

Viele Grüße und danke für die Messungen

 

[GC]

Meinen 2-Achs-Solarflieger befeuere ich auch mit einen Brushles-Getriebe Antrieb. Und zwar habe ich einen Innenläufer 2040 mit 2080KV (diesen Motor gibt es aber leider nur noch hochdrehend, 3600KV o.ä.) und 4:1 Reisenauer-Getriebe mit einer Aernaut 15*13.

 

[smartrobert]

wegen der Diskussion "Getriebe bei Solarflug" habe ich jetzt auch mal versucht ein paar Wirkungsgrad-Messungen zu machen.
Der Benjamin hatte mir dafür 2 Motoren ausgeborgt: Sunnysky X2216-KV880III einmal ohne Getriebe und einen den er zum Reisenauer geschickt hatte, um ein MicroEdition 5:1 anzubauen.
Anhang anzeigen 12412488
Zur Messung hatte ich das Rückdrehmoment mit einer Wägezelle gemessen und Strom / Spannung / Drehzahl direkt in meinem Frsky-Sender aufgezeichnet (ein 52A Tattoo-Regler stellt die Daten bereit).
Anhang anzeigen 12412490
Die Messung ohne Getriebe kommt recht nahe an die Daten von DriveCalc ran, wenn ich die Daten vom Hersteller eintippe.
Anhang anzeigen 12412487
Hier mal das Ergebnis mit und ohne Getriebe bei etwa max. Sonnneinstrahlung (bei ca. 11.7V):
ohne Getriebe: Input: 72W / Output: 60W / 83.4%
mit Getriebe: Input: 72W / Output: 58.2W / 80.9%

Die Kombination scheint in dem Betriebspunkt noch recht gut zu funktionieren, nur 2.5% weniger Wirkungsgrad.
Das Problem war dabei einen großen Prop zu finden, der den Motor entsprechend fordert.
Anhang anzeigen 12412489
Ich hatte dann auch noch versucht eine Messung bei weniger Spannung (7.5V) zu machen.

mit Getriebe: Input: 23.5W / Output: 22.25W / 72%

Da ist man aber schon im Bereich der Kennlinie, wo es steil abwärtz geht.
Eine Messung ohne Getriebe habe ich dann nicht versucht, lt. Kennlinie sollte da schon ein Verlust von ca. 8% durch das Getriebe entstehen.

Wenn man das Prinzip vom Holger von Post #1860 nachvollzieht, würde das Getriebe ca. 1.8W verbrauchen.
Bedeutet, dass bei 9W Input das Getriebe etwa 20% Verlust erzeugen würde.
Eine Sache hat der Holger aber vielleicht noch nicht berücksichtigt:
Bei wenig Leistung regelt der MPPT den Motor runter, was man sich als Verringerung der Spannung am Motor vorstellen kann.
Bei Verringerung der Spannung muss deshalb das Getriebe auch weniger Leistung benötigen (vereinfacht: bei 0V -> 0W Leistung)
Man sieht das auch, wenn man den Leerlaufstrom beider Motoren bei unterschiedlichen Spannungen vergleicht.
Z.B. braucht der Getriebemotor bei 12V und auch bei 8V ca. 0.1A mehr Strom, da Leistung U*I ist, muss die Verlustleistung bei kleineren Spannungen geringer sein.
Ich denke deshalb, dass die 20% Verlust bei z.B. 9W in Realität nochmal weiter runtergehen werden.
Wenn man bedenkt, dass ein sehr großer Prop vielleicht 20% mehr Wirkungsgrad hat wie ein kleiner, könnte ein Getriebe im Solarflug vielleicht doch Sinn machen??

Gruß Dietrich

Ein sehr schöner Beitrag - danke.

Ohne es selber nachgemessen zu haben, kann doch gesagt werden, dass der Vorteil eines Getriebes darin liegt, dass Luftschrauben mit größerem Durchmesser (=besseren Wirkungsgrad) eingesetzt werden können.

Eine vergleichende Messung mit einer deutlich größeren zweiblättrigen Luftschraube unter Berücksichtigung des Standschubs wären sicher auch interessant.

Gruß Robert

 

[elektroniktommi]

Hast du auch ermittelt wie sich der erzeugte schub dabei verändert?

Da würde mich interessieren ob in der Praxis tatsächlich ein Gewinn dabei heraus kommt.

Viele Grüße und danke für die Messungen

Schub ist nicht der Segen, Strahlgeschwindigkeit sollte immer > Fluggeschwindigkeit sein, der Schub überwindet nur den Widerstand um die Geschwindigkeit zu erreichen, und dazu ist normal nicht viel nötig bei den Seglern.

 

[Dietrich_M]

ich habe noch mal versucht ein bisschen hin und her zu rechnen wegen wenigerem Getriebeverlust bei weiniger Spannung.
Der Holger scheint recht zu behalten die Verlustleistung scheint doch unabhängig von der Spannung zu sein.
Wenn man eine konstante Verlustleistung von 1.8W beim "Reisenauer MicroEdition 5:1" annimmt würde man zu folgender Kurve kommen:

hinzu kommt ein Mehrgewicht von 32g beim Getriebe (72g ohne Getriebe, 106g mit)

Gruß Dietrich

 

[GC]

Sind auch die Verlustleistungen anderer Getriebe bekannt?
Ich habe vor meinem Innenläufer 2040 mit 2080KV einen Macro Gear von Reisenauer gespannt. Es ist wesentlich leichter als das Micro Edition. Letzteres gibt es aber auch noch mit Nadellagern.
In einem meiner Dauerflugzeuge habe ich - wie die Dauerflieger am Anfang der E-Fliegerei - ein Marx Pile Planetengetriebe rein aus Kunststoff (und somit sehr leicht) eingebaut. Beim Pile kann man sehr leicht die Untersetzung auf 3:1, 4:1 und 5:1 ändern, indem man die Einsätze mit den Planeten tauscht. Die damaligen Profis sind mit relativ schweren Glockenankermotoren mit Pile Getriebe geflogen. Dem Pile Getriebe haben sie noch Kugellager verpasst. Das Pile ist nur für relativ geringe Leistungen brauchbar. Ich schätze max bis 100W.

 

[Dotcom]

Das Mehrgewicht des Getriebes kann durch einen leichteren Motor grossteils kompensiert werden. Auch kann, in einer idealen Welt, durch die kleinen Leistungen eine sehr leichte grosse Luftschraube eingesetzt werden, von der Stange gibt es sowas wohl nicht.

Ich plane mit dem Hacker A10-7L 4.4:1 aus dem F5L/ERES Bereich, der hat 40g

 

[GC]

Der Hacker A10-7L 4.4:1 wiegt zwar nur 38g, hat aber einen Leelaufstrom vom 1,1A. Damit wird der Wirkungsgrad für dem Einsatz bei Solarfliegern mit Strömen unter 4A nicht besonders dolle sein.

 

[Dietrich_M]

Der Benjamin hatte mir auch noch einen Hacker-B20S22 mit 16.5x1 Getriebe und ca. 38cm großer Solar-Latte geborgt.
Den hatte ich auch vermessen:
Bei 9.2V: P_in = 48.7W, P_out = 28.6W, Wirkungsgrad = 58.7%

Ich denke durch das 2-stufige Getriebe geht da so viel verloren.
Ich hatte damit auch schon ein Vergleichsfliegen mit dem Axi-Motor ohne Getriebe bei wenig Sonnenwinkel gemacht.
Der Getriebeantrieb fühlte sich nur geringfügig schlechter an als der Antrieb ohne Getriebe.
Der bessere Wirkungsgrad des großen Prop verbessert die Situation wohl wieder.

Gruß Dietrich

 

[Andreas Maier]

Leute rechnet bei den Getrieben nicht so viel!
Planeten haben den höchsten Wirkungsgrad. (bis 95%)
Ein großer Propeller ist grundsätzlich besser
als so ein kleines schreiendes Ding Plastik vor dem Modell.

Hohlradgetriebe, Riemengetriebe, Flachgetriebe, ...... etc. sind wesentlich schlechter.




Gruß
Andreas

 

[saxonia]

Leute rechnet bei den Getrieben nicht so viel!
Planeten haben den höchsten Wirkungsgrad. (bis 95%)
Ein großer Propeller ist grundsätzlich besser
als so ein kleines schreiendes Ding Plastik vor dem Modell.

Hohlradgetriebe, Riemengetriebe, Flachgetriebe, ...... etc. sind wesentlich schlechter.




Gruß
Andreas

Stimme dir zu, mit der Ergänzung dass das Getriebe bei steigenden Temperaturen und damit einhergehend niedrigerer Viskosität des Getriebefetts im Wirkungsgrad zunimmt.
Und ein großer, langsam laufender Prop steigert den Gesamtwirkungsgrad erheblich, gerade wenn er gut abgestimmt ist. Das Delta V Flug/Propgrschwindigkeit ist deutlich geringer bei damit höherem Wirkungsgrad.

 

[saxonia]

Der Benjamin hatte mir auch noch einen Hacker-B20S22 mit 16.5x1 Getriebe und ca. 38cm großer Solar-Latte geborgt.
Den hatte ich auch vermessen:
Bei 9.2V: P_in = 48.7W, P_out = 28.6W, Wirkungsgrad = 58.7%

Ich denke durch das 2-stufige Getriebe geht da so viel verloren.
Ich hatte damit auch schon ein Vergleichsfliegen mit dem Axi-Motor ohne Getriebe bei wenig Sonnenwinkel gemacht.
Der Getriebeantrieb fühlte sich nur geringfügig schlechter an als der Antrieb ohne Getriebe.
Der bessere Wirkungsgrad des großen Prop verbessert die Situation wohl wieder.
Anhang anzeigen 12413203

Gruß Dietrich

Da ich gerade das Bild mit deinem Flieger sehe:

- sind das C60er Zellen?
- Gibt es mittlerweile Alternativen
- z.B. auch halfcut wie es bei heute allen gängigen Solarmodulen auf dem Dach genutzt wird?

Hab hier noch einen E-UHU liegen der mit Zellen zu bestücken wäre: aber welchen und am besten wo kaufen?

 

[GC]

Ein großer Propeller sollte möglichst leicht sein, nicht nur wegen des Abfluggewichts sondern hauptsächlich wegen des Trägheitsmoments bei der Rotation, damit im Kurvenflug nicht allzu viel Energie benötigt wird.
Wo gibt es denn sehr leichte große Propeller ca. 20" oder mehr? Evtl. bei den Freifliegern, Wakefield?

 

[Fliegerass1]

Moin zusammen,
ich verfolge immer mal wieder sporadisch diesen Thread.
Teilweise fühle ich mich erinnert an ein Buch von Helmut Bruß "Solarflug" von 1981!
ISBN 3-7723-1551-8

Dort hat auch ein Solarpionier von seinen Versuchen geschrieben. Gerade, wenn es um Antriebsleistungen von 10 -40 Watt elektrisch geht, hat sich ein Mann "Helmut Schenk" Gedanken um den Propeller gemacht. Ab Seite 99.

Als Dipl.-Ingenieur für Aerodynamik war Ihm dies immer wichtig, zu betonen.

Also auch an die Propellerblattform und Anstellwinkel denken, um Verbesserungen für das System zu erzielen.

Nur so am Rande ein Hinweis.
Bitte nicht als Kluchscheissen verstehen. Das will ich nicht!

 

[saxonia]

Moin zusammen,
ich verfolge immer mal wieder sporadisch diesen Thread.
Teilweise fühle ich mich erinnert an ein Buch von Helmut Bruß "Solarflug" von 1981!
ISBN 3-7723-1551-8

Dort hat auch ein Solarpionier von seinen Versuchen geschrieben. Gerade, wenn es um Antriebsleistungen von 10 -40 Watt elektrisch geht, hat sich ein Mann "Helmut Schenk" Gedanken um den Propeller gemacht. Ab Seite 99.

Als Dipl.-Ingenieur für Aerodynamik war Ihm dies immer wichtig, zu betonen.

Also auch an die Propellerblattform und Anstellwinkel denken, um Verbesserungen für das System zu erzielen.

Nur so am Rande ein Hinweis.
Bitte nicht als Kluchscheissen verstehen. Das will ich nicht!

Hallo Fliegerass,
danke für deinen Beitrag. Ein absoluter Klassiker das Buch. Hier einige Auszüge: https://books.google.de/books?id=wnM-EAAAQBAJ&pg=PT128&source=gbs_toc_r&cad=3#v=onepage&q&f=false
Habe es auch noch in einem Schrank liegen. Schaue später mal rein um zu sehen was er dort schrieb.

Kannst du noch etwas zu den Propellern sagen oder wie du das machst?
Habe gestern auch auf ebay diese phantastischen Verstellpropeller eines Gummimotor Freiflugmodells gesehen: es scheint ein CFK belegter Balsapropeller zu sein.

https://ebay.com/itm/115598370131 Ich gerate da schnell ins träumen
Auch bei den anderen, schönen und ausgetüftleten Modellen: https://ebay.com/itm/125804090479

 

[Fliegerass1]

Vielleicht für Euch interessant. Habe ich gestern durch Zufall im Fernseher gesehen und passt 1:1 hier her.
Ab 4:30 min geht e los mit den Verbesserungen des Fliegens und Antreiben. Gerade für Solarbetriebene Modell e ein Ansatz, den man untersuchen und versuchen sollte.

Lesch's Kosmos Heute - Suchen Videos

www.bing.com

Fliegen, wie Wale.

 

[saxonia]

Oder als direkter link zur richtigen Zeit

https://www.youtube.com/embed/YEZoM5fka6k?wmode=opaque&start=263

 

[Dietrich_M]

Hie mal das Video mit und ohne Getriebe:

https://www.youtube.com/embed/uAyUd9unVoM?wmode=opaque&start=0