Verlustleistung & Temperaturentwicklung in BLDC-Motoren

Ich kenne keinen der seinen Motor am Punkt des besten Wirkungsgrads betreibt, schon gar nicht wenn wenn er mit dem Gewicht fliegen muss.
Wollte man sowas bei den Speedern dann wären die Motoren mehr als 3 mal so schwer um die selbe Leistung zu haben.
 
Ja, das stimmt was du sagst. Ich rede aber von der Impedanz des Gesamtsystems, die auch den Hochlastpunkt beeinflusst.
Vielleicht kann dir das jemand besser erklären als ich.
 
Vielleicht kann dir jemand besser erklären das die Verluste am Hochlastpunkt hauptsächlich Kupferverluste sind, und das bleibt auch so wenn du woanders was veränderst, du wirst ja wohl kaum das Ohmsche Gesetz austricksen können.
Aber das ist dir wahrscheinlich zu simpel, dann kümmere dich um die Peanuts, ich bin raus.
 
Ja, ich weiss.
Ohmsches gesetz darf weiter walten.
Es geht ums Verhältnis.
Z.B. für den von Euch vermessenen Lehner-Stator war der Strom noch zu gering, zu viel Eisen.

Man müsste mal bei Lehner anrufen und fragen, ob sie so eine Motorglocke einzeln verkaufen, und das dann mit einem auf eure Ströme und Drehzahlen angepassten Stator laufen lassen..
 
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Ja, ich weiss.
Ohmsches gesetz darf weiter walten.
Es geht ums Verhältnis.
Z.B. für den von Euch vermessenen Lehner-Stator war der Strom noch zu gering, zu viel Eisen.

Man müsste mal bei Lehner anrufen und fragen, ob sie so eine Motorglocke einzeln verkaufen, und das dann mit einem auf eure Ströme und Drehzahlen angepassten Stator laufen lassen..


Hä? Strom zu gering?
Datenblatt, letzte Zeile

240A! das ist die allerletzte Zeile des Datenblattes!
kann Dir wirklich grad nicht folgen!
Meinst Du ernsthaft, mit mehr Strom steigt der Wirkungsgrad wieder an?

die 500/V des 4140-13 sind genau das, was wir in den FAI-konformen Maschinen benutzen.
n /n0 = 12.233/17.504 =0,698 = theoretisch maximal möglicher Wirkungsgrad.
Willste da wirklich noch mehr Strom draufhaun?
bis zum Grenzpunkt isses von da aus nicht mehr weit.....

oder meinste jetzt den Leerlauf?
erklär Dich bitte mal!
 
Nein, wenn man den 13-Winder weiter mit Strom volljagt, kommt der nicht noch mal, der ist ja im griff der ohmschen Verluste.. Die sind da schon viel zu hoch.

Dennoch: Das Magnetfeld ist ja Stromabhängig, nicht Spannungsabhängig.
Es kann also bei einem bestimmten Strom eine gewisse Menge Eisen leicht ummagnetisieren.
Wenn zu viel Eisen da ist, wird die Leistung, die benötigt wird, um das Eisen (was der Magnetisierung ja einen Widerstand entgegensetzt) zu hoch -
Der Motor wird vermutlich mit weniger Windungen und deutlich höheren Strömen besser, da das verhältnis von Strom zu eisenmenge dann wieder stimmt..
Also Getriebe - es ist ja ein Bootsmotor, die fahren ja mit höheren Strömen.
Was hat das jetzt mit den Segmentierten Magneten zu tun ?
Ich wollte das als Beispiel für niedriegere Impedanz verwenden.
Ist wohl nicht gelungen :)
Die segmentierten Magnete behindern den Fluß weniger, deshalb wird nicht Absolut der Widerstand um betrag x verbessert, sondern das gesamtsystem - wie bei besseren Blechen.
 
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Zusammengefasst -
Die Leistung, die die Eisen- und Magnetverluste erzeugt, muss ja auch als "Ohmsche Last" duch die Leiter.
Da ja die Umwandlung von Leistung in nicht Ohmsche Verluste auch einen Wirkungsgrad hat, müsste man pro Einheit eingesparter Eisenverluste mindestens das doppelte Gewinnen..
Jetzt übelegt mal in dem Kontext, warum am punkt des besten Wirkungsgrades die mechanischen-, Eisen- und MagnetVerluste fast 1:1 zu den Ohmschen Verlusten ist..

Der grundlegende Denkfehler ist, Eisenverluste und Ohmsche Verluste in Ihrer Wirkung voneinander getrennt zu betrachten..
 
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Na, und die Leistung, die in den Magneten zur erzeugung der Verluste benötigt wird, muss ja auch erst durch die Leiter, dann durch das Eisen, um via Magnetfeld zu den Magneten zu kommen..
Also meineserachtens lohnt sich das total, da verbesserungen zu suchen..
(sobald man Wicklung und Stator als halbwegs als Flaschenhals weg hat)
 
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Den größten Gewinn bringt ja die erste Teilung der Magneten. Sie reduziert die Magnetverluste theoretisch auf die Hälfte.
Evtl. gucke ich wirklich mal in der Kiste, ob ich noch einen Motor habe, dem ich das antun mag.
Evtl. habe ich noch irgendwo nen speziellen 7050 er Prototyp mit 8mm breiten Hammerstielen.
Keine Ahnung, ob da je in die Serie überführt wurde, das war deutlich vor 2019 als wir uns beide (Georges und ich) zur Ruhe gesetzt hatten.

Wobei "Der, den CL früher immer nach sowas gefragt" hat, seinerzeit der Meinung war, ein gestapelter Rückschluss würde wesentlich mehr bringen.
kurzer Auszug aus dem langen Statement:

......"Der Rotor hat typbedingt schon durch die Grundwelle des Stromes eine ziemlich hohe Wechselfeldbelastung, weswegen man den Rotor idR geblecht ausführen muss. In dem Moment stören dann die Wechselfelder von den Magneten auch nicht mehr".......

Wenn ich viel Zeit habe, probiere ich beides mal aus und gucke, ob sich mit einfachen Messmitteln was erfassen lässt.
Wenn nicht, ist die Größenordnung eh nicht wirklich von Bedeutung.
Ich bin mir sicher, wenn man den Rücksschluss von aussen bis auf die Magnete durchschneidet, sind die Dinger steif und fest genug, das ganze beieinander zu halten. bis aussen die Kohlerowings ausgehärtet sind. Der dabei in kauf zu nehmende Verlust an Rückschlussmaterial wird sich definitiv nicht zu sehr auswirken.

Wenn ich zu viel Geld hätte, würde ich glatt mal ne LMT Glocke aufschneiden und gucken, ob denn der Rückschluss gestapelt ist.
Dann würden ja auch die geblechten Magneten Sinn machen.
Evtl. reicht ja dazu auch ein ( kurzer) senkrechter Schlitz in der Aussenhülle hinter der inaktiven Mitte eines Magneten. Bzw. 2 genau gegenüber, damit man die Wuchtung nicht versaut. Da wird sogar die Glocke 1-2g leichter, ohne dass aktives Material verloren ginge. :-)
Das könnte man mit nen 1mm Kugelfräser hinbekommen.
Mal sehen, ob ich was in die Finger kriege.......

Der grundlegende Denkfehler ist, Eisenverluste und Ohmsche Verluste in Ihrer Wirkung voneinander getrennt zu betrachten..

Ne. Der grundlegende Denkfehler ist, den besten Wirkungsgrad zu betrachten und nicht den Arbeitspunkt.
Denn das Verhältnis von 1/19 ändert sich dort genausowenig, wie es sich von 1/1 bei η max ändert.
Sieht man daran, dass man das Basisdiagramm nur relativ an η und Drehzahl festmacht, nicht an Absolutwerten.
 
Na, den Aufwand mit dem Fräsen kann man sich evtl sparen, wenn das hier magnetisch ist :


Noch mal zum Wirkungsgrad am Lastpunkt -
Da kann man sich streiten, aber me. muss der Wirkungsgrad unter Last ja irgendwie sinken, und das auch, weil man im verhältnis zum eingesetzten A bei Hochlast weniger Fluß hinbekommt.
Darauf beruhend müsste man beim verbessern des Wirkungsgrades auf Eisenseite bei deinem Beispielmotor an eta max um 0,5% erstmal beim verhältnus von 1/1 schon 1% gewinnen, da die Leistung für die Eisenverluste ja nicht mehr durch die Leitung mus.
Bei 1/19 sieht es anders aus, da müsstest du bei verringerung der Eisenverluste um 0,1% ja 1,9% Ohmsche verluste mitgesenkt werden da die Leistung für die Ineffizientere umwandlung von A in Fluß/Drehbewegung ja auch da durch die Leitung muß, also insgesamt 2% Gewinn

Ansonsten würde ich mich wundern, wie man den Wirkungsgrad am Lastpunkt ohne veränderungen des Wirkungsgrades bei eta max hinbekommen will..
 
Na, den Aufwand mit dem Fräsen kann man sich evtl sparen, wenn das hier magnetisch ist :


Noch mal zum Wirkungsgrad am Lastpunkt -
Da kann man sich streiten, aber me. muss der Wirkungsgrad unter Last ja irgendwie sinken, und das auch, weil man im verhältnis zum eingesetzten A bei Hochlast weniger Fluß hinbekommt.
Darauf beruhend müsste man beim verbessern des Wirkungsgrades auf Eisenseite bei deinem Beispielmotor an eta max um 0,5% erstmal beim verhältnus von 1/1 schon 1% gewinnen, da die Leistung für die Eisenverluste ja nicht mehr durch die Leitung mus.
Bei 1/19 sieht es anders aus, da müsstest du bei verringerung der Eisenverluste um 0,1% ja 1,9% Ohmsche verluste mitgesenkt werden da die Leistung für die Ineffizientere umwandlung von A in Fluß/Drehbewegung ja auch da durch die Leitung muß, also insgesamt 2% Gewinn

Ansonsten würde ich mich wundern, wie man den Wirkungsgrad am Lastpunkt ohne veränderungen des Wirkungsgrades bei eta max hinbekommen will..

Also das Ding ist jedenfalls interessant! Muss ich mir mal angucken.
Elektroblech wirds aber nicht sein.
Mit "falschem" Rückschlussmaterial (Drehteile) sind wir schon 2005 ordentlich auf die Nase gefallen und es hat einige Zeit gedauert, bis wir raus hatten, wo das problem lag.....

Was die η Geschichte angeht:
Das ist doch genau das, was beim Umwickeln immer erreicht wird. (reine Senkung des Wicklungswiderstandes, alles andere (Eisen, Schnitt, Magnete blebt ja dabei völlig gleich).
Natürlich ändert sich dabei auch der Wirkungsgrad bei η max.
Aber η am Punkt max steigt nur relativ wenig, der am Hochlastarbeitspunkt massiv.

Wenn man in einem der Rechentools nur den ohmschen Widerstand reduziert, zeigt sich auch genau das.
Damit kann man auch schön den möglichen Gewinn des Umwickeln abschätzen, bevor man sich an die Arbeit macht.
 

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Ja, in meinen Augen schließt sich das nicht aus. Ich bin nur eben der Meinung, dass Systembedingt eine Senkung der Eisenverluste auch immer die Kupferverluste mit senkt. Umgedreht nicht, da das Eisen ja gleich schlecht bleibt und eigrntlich nur mehr Leistung ankommt. Beim Verbrenner wärs Quasi Tuning durch Vergaser aufbohren, Spülkanäle vergrößern. Eisenverluste optimieren ist wie anpassen der Verdichtung und Steuerzeiten etc..

Was hat denn Scorpion als Material für den Rückschluß verwendet ? war das irgenswas spezielles ?
Was nutzt du denn als Berechnungstool ?

p.s..: ich hab die Spiralen in 67 und 35mm gefunden, was würde denn besser zu deiner Ersatzteilkiste passen ?
 
Zuletzt bearbeitet:
Das mit dem Rückschluss war lange vor Scorpion, das war noch im Crocoprojekt, als jemand drehteile nachgefertigt hat. War einfach nur der "falsche" Drehstahl.

2. Bild.

Aber der allererste Scorpionmotor den ich in der Hand hatte z.B. auch noch einen Rückschluss, der aus geschweistem Rohr gefertigt war. Das muss ca. 2006 oder 2007 gewesen sein.
Lustig: hätte ich damals nicht noch mit dem Asbesthandschuh gebremst, wäre mir die Schweissnaht niemals aufgefallen.

Das obige Berechnungstool von Mikhail Sharonov (©) stand mal in den rcgroups. Es ist Browser- und scriptbasiert.
Meine Spezialversion ist ein wenig an meine Bedürfnisse angepasst. Ich benutze es gern ergänzend zum excel-drivecalc, wenn ich motorkonstantenbasiert sehen will, was sich so ändert und wie der "Lügen η" aussehen würde. Da ist dc zu realistisch (aus gemessenen Datengruppen rückgerechneter Anschlusswiderstand) und lässt alles immer deutlich schlechter aussehen, als de Formelsätze der üblichen tools.
Und dann gibt es ja auch noch die tools, die ganz exorbitante Sachen ausrechnen - die hätte ich auch gerne mal vergleichsweise.......

Was die Spiralen angeht, werde ich erstmal die Coilwinding abwarten. Dort sind sie mit sicherheit aus Elektroblech gefertigt.
Es finden sich auf dieser Messe immer wieder sehr zugängliche Industrieaussteller, die da auch mal samples für verrückte Modellbauer rausrücken, wohlwissend, dass da keinerlei Anschlussgeschäft rausschaut.
Vielleicht hängt ja z.B. wieder die spezielle "Crocoblade" bei VAC ........
 
Hi,
Sebastian , so ist es. In übrigen haben alle Lehner Aussenläufer auf Grund des Erfolges geblechte Magnete und geblechtes Rückschlußeisen. Die zu wesentlich geringeren Verluste in der Glocke führen, vor allem die Surfbretthersteller haben sofort nur noch diese Motoren geordert. Der kleine 41 ziger wurde nur mit diesen Magnetsytem gefertigt, hohe Drehzahlen wie in Hubschraubern und Booten gefahren wird. Für Seedflieger würde man 14 pol mit Flußleitsytemen verwenden , da verkauft man aber praktisch nix. Der Markt bestimmt was gefertigt wird. Und klar , wie der Sebastian schreibt , der 13 Winder war der falsche Motor , hatte viel weniger Windungen haben müssen .
Die Motoren werden bei ATE Systems gerechnet dort werden auch die Motoren für Porsche Rennfahrzeuge gerechnet . Mercedes hat die Motoren vermessen und ihnen bescheinigt , die besten Maschinen die es derzeit gibt. Für eine Hochleistungsmaschine mit maximalen Drehmoment müste die Stator- zu Nutbreite 50/50 betragen und im Rotor Magnet-zu Adstandbreite 70/30 bei Sinus. Wird der Magnet breter entstehen mehr Oberwellen, machen zur Zeit die Dronenmotoren so.
Verluste in den Magneten bestimmt man indem man die Magnete und alle geblechten Varianten im Feld zwischen Helmholzspulen bei den verschidenen Frequenzen belastet und deren Temeraturen dabei aufzeichnet. Habe ich bei MM zu genüge durchgeführt. Genauso mit Flußleitkeilen und Statoren ect. Alles was vom Feld erwischt wird. Nur dies Ergebnisse sind relevant.
So das war es. Mehr schreib ich nicht mehr .

Sebastian 1+

Happy Amps Christian
 
Zuletzt bearbeitet:
In übrigen haben alle Lehner Aussenläufer auf Grund des Erfolges geblechte Magnete und geblechtes Rückschlußeisen.
Danke für die Info!

.Mercedes hat die Motoren vermessen und ihnen bescheinigt , die besten Maschinen die es derzeit gibt.

Herzlichen Glückwunsch an ATE und LMT!
Also stehen die handgewickelten Bastlermotoren ja immer noch gar nicht so schlecht da, wenn man sich die Vergleiche anguckt.

der 13 Winder war der falsche Motor , hatte viel weniger Windungen haben müssen .

Mit weniger Windungen hätte er leider wesentlich höher gedreht, als die im FAI Bereich nötigen ca. 500-550/V für die derzeit verwendeten Propeller. für Schmidies Experimente ist die nötige n spec. noch deutlich niedriger.(300/V)
Aber vielleicht passen sie ja dann mit den Überschallpropellern besser zusammen.
 
Hallo,

die Webpage vom Mikhail Sharonov ist super, sehr informativ. :cool:

Etwas zum studieren für den nächsten Winter.

Jetzt geht es wieder an meinen Hang zum Fliegen, siehe heutige Thermikprognose für den Bodenseeraum. :D

1676272647820.png


PS:
Für das Graph Tool gibt es für die Propellereingabe Leistungsbeiwerte Cp unter:

Gruss
Micha
 
Zuletzt bearbeitet:
Mercedes hat die Motoren vermessen und ihnen bescheinigt , die besten Maschinen die es derzeit gibt.
*** gelöscht - unhaltbare Polemik *** ... bei Mercedes wird man sicher schon von Schenks simplem Motorgesetz gehört haben, wonach Eta an einem Arbeitspunkt nicht besser sein kann als das Verhältnis der Lastdrehzahl zur Leerlaufdrehzahl.
Selbst wenn man stur Naturgesetze ignoriert schafft man sie damit nicht aus der Welt, und das ist gut so, sonst wären die Grünen schon viel weiter.
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
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