Welcher Brushless Motor wäre besser

[Femis]

Hallo...
Wieder mal eine Frage.
Für das ausrüsten einer alten RC1/F3a Kunstflug Maschine habe ich 2 Brushless Motoren in die nähere Auswahl gezogen.
Sie sollen keine allzu hohen Kosten verursachen, aber trotzdem einigermaßen Leistung und Zuverlässigkeit bieten.
Ich habe die beiden Kandidaten von der Fa. Spitz ausgewählt. Den C5055-06 mit 760kv und den C4260-05 mit 71OKv
Ich habe hierfür bereits mehrere grosse 5s Lipos. Deshalb diese Wahl.
Beide Motoren leisten max. 1660, bzw.1610 Watt. bei ca. 82A. Auch die Propellerabmessungen sind identisch. Gewicht beide 275gr.
Meine Frage. Was ist da der vermutlich der bessere Motor? Hat der 5055 mit dem größeren Durchmesser mehr Drehmoment? Ist aber träger bei der Beschleunigung.
Ich bin kein Fachmann. Lediglich Anwender der grundsätzlich sein neues Modell optimieren will.
PS: ich habe noch keine Spitz Motoren in meinem Sortiment. Die wenigen Aussagen, die ich mit Netz finden konnte, stimmen jedoch optimistisch.

Bin gespannt auf eure Meinung.
Danke und Gruß
Femis

 

[k_wimmer]

Dann wäre doch mal interessant mit welchen Props du arbeiten möchtest.

Ich hatte in m einer Curare 2 versch. Antriebe getestet (jeweils 6S/5000)
1. Scorpion 4025/730 mit einer 11*7
2. Joker mit 520kv und einer 12*10

der letztere Antrieb zog weniger Strom mit weniger Krach bei gleicher Leistung wie der erstere.
Der erstere schrie wie dunnemals die RC1 Kisten mit 10ccm, logisch bei 14k Drehzahl.

 

[Femis]

Ja, da hast du Recht.
Also der Flieger ist eine Genesis von Peter Wessels. Als Propeller habe ich z. Z. APC mit 11x7, 11x7,75, 11x8, 11x11, 12x9 und 12x11 zur Verfügung.
Viel größer geht nicht wegen der Bodenfreiheit.
Eine Rakete wie zu RC1-Zeiten, Curarre und Co. soll die F3a Genesis nicht werden.
Bei 5s Lipo und 710, 760kv dachte ich ca. 11.000 bis 12.000U/min. Wieviel Watt das dann sind, keine Ahnung. Beide Spitz Brushless haben ja max. 1,6kW Leistung. Also mehr als jeder 10ccm Langhuber.

 

[k_wimmer]

Ich habe dir mal die beiden Motoren im eCalc durchlaufen lassen mit der 11*11:
der 4260-05:

und der 5055-06:

Vielleicht hilft dir das ja weiter.

 

[lastdownxxl]

Hallo Femis,

eine einfache Regel bei baugleichen Motoren. Der Flächeninhalt vom Stator ist direkt propotional zum Leistungsvermögen vom Motor, hier findet die gesamte magnetische Wechselwirkung statt. Außenläufer mit der gleichen Polzahl, Statorgröße (Flächeninhalt) und ähnlichen Kv-Werten erzeugen daher eine ähnliche Ausgangsleistung.

C5055: Rotor 41x20 A = 5216 mm²
C4060: Rotor 35x30 A = 5222 mm²

Die beiden sind daher relativ identisch in der Leistungsabgabe.
Im Code die Berechnung für die Wellenleistung, Drehmoment und Wirkungsgrad rein vom Motor, idealer Akku und Regler.

clc
% matlab Script
% gerechnet mit https://freemat.sourceforge.net/

U = 18.5; % [V] 5S LiPo
Uo = 10; % [V] Leerlaufstrom @ 10V
Kv1 = 760; % [rpm/V]
R1 = 17.3e-3; % [Ohm]
Io1 = 2.4*(U/Uo)^0.7 % [A ], Io @ 5S, näherungsweise
Im1 = 83; % [A ]max. Motorstrom

Kv2 = 710; % [rpm/V]
R2 = 23.4e-3; % [Ohm]
Io2 = 2.7*(U/Uo)^0.7 % [A ], Io @ 5S, näherungsweise
Im2 = 82; % [A ] max. Motorstrom


Ik1 = U/R1; % (Kurzschlusstrom) % [A]
eta1 = 1 + Io1/Ik1 - Im1/Ik1 - Io1/Im1 [ ]
M1= (30/pi)*(1/Kv1)*(Im1-Io1) % [Nm]
Pmech1 = U*Im1*eta1 % [W]

Ik2 = U/R2; % (Kurzschlusstrom) % [A]
eta2 = 1 + Io2/Ik2 - Im1/Ik2 - Io2/Im2 % [Nm]
M2 = (30/pi)*(1/Kv2)*(Im2-Io2)
Pmech2 = U*Im2*eta2 % [W]

Die Kennzahl Kv [rpm/V]:
Der Kv-Wert beschreibt die Leerlaufdrehzahl pro Volt [rpm/V], er beschreibt gleichzeitig auch das Motordrehmoment pro Ampere [mNm/A],
diese Kennzahl (Drehmomentkonstante) wird mit meistens mit Km [mNm/A] oder Kt [mNm/A] in der Literatur bezeichnet.

Der Zusammenhang zwischen Kv und Kt ist:

Kt = (30/pi)*(1/Kv) [Nm/A]

Index t... torque (engl.)
Index m... Drehmoment

Das Drehmoment ist also indirekt proportional zum Kv. Ein Motor mit einem Kv von 710 rpm/v und einem zulässigen Spitzenstrom von 83 A
erzeugt daher ein max. Drehmoment von 1.1 Nm. Da der Leerlaufstrom (Eisen- und Reibungsverluste) nicht zum abgegebenen Drehmoment beiträgt, fällt das verfügbare Drehmoment etwas geringer aus.

Die mechanische Motorleistung ist allgemein Motordrehzahl * Drehmoment.

Mit Propeller gilt: Eingangsleistung vom Propeller gleich der mech. Leistung vom Motor ist proportional zu Kv³.

Zusammenhang Drehmoment und Propellerdurchmesser:
Beim Propeller gilt, der Drehmomentbedarf ist proportional zum Durchmesser hoch 5 und proportional zur Drehzahl im Quadrat.
Für die Leistungsaufnahme vom Propeller gilt daher, Pin ist proportional zum Durchmesser hoch 5 und proportional zur Drehzahl hoch 3.

Der Propellerwirkungsgrad steigt mit dem Durchmesser und zunehmendem Ratio H/D.

Berechnung für 18.5 Volt (5S nom.):

Fazit: Der C5055-06 mit 760kv ist etwas Potenter.

Gruss
Micha

 

[Femis]

Aber hallo...
Das ist ja viel mehr Kompetenz als ich erwartet habe. Und das meiste davon habe ich sogar verstanden. Als Maschinenbau-Ing. hat man Gott sei Dank nur 3 Semester E- Technik. Bin immer wieder baff was für Fachwissen und Hilfe im rc network vorliegt. Dafür 3 .
Hatte ich mir auch gedacht, dass der C5055-06 etwas besser ist. Werde mir dann mit verschiedenen Propellern das Optimum erarbeiten. Die Diagramme sind eine große Hilfe.
Vielleicht lege ich mir doch noch 6s Lipos zu. Ggf. gibt mir vorab ein Hubschrauber Modellflieger im Verein ein 6s zum ausprobieren.
Danke an alle.... habt mir bei meiner Entscheidung sehr geholfen.
Femis

 

[lastdownxxl]

Als Maschinenbau-Ing. hat man Gott sei Dank nur 3 Semester E- Technik. Bin immer wieder baff was für Fachwissen und Hilfe im rc network vorliegt. Dafür 3 .

Als Elektrotechnik Student hatte ich zum Glück keine Vorlesung in einem Maschinenbau-Fach. Eine Schein hätte ich in tech. Zeichen machen müssen,
ca. 20 Zeichnungen am Anfang vom Studium (erstes Semester).

Zum Glück war ich auf dem Tech. Gymnasium in BW, das war Tech. Zeichen auch ein Fach, die vielen Zeichnungen (abgekupfert von einem Klassen-und Modellflugkameraden, er wurde Maschinenbau-Ing.) wurde mir zusammen mit der Zeugnisnote dann als Schein von der Professorin anerkannt. Ich sollte jedoch an der Vorlesung teilnehmen, bin da jedoch lieber in die Studentenkneipe gegangen.

Fehlerlorrektur im Code:

eta1 = 1 + Io1/Ik1 - Im1/Ik1 - Io1/Im1 % [-]
M1= (30/pi)*(1/Kv1)*(Im1-Io1) % [Nm]

eta2 = 1 + Io2/Ik2 - Im2/Ik2 - Io2/Im2 % [-]
M2 = (30/pi)*(1/Kv2)*(Im2-Io2) % [Nm]

eta2 = 0.8502

Gruss
Micha

 

[Marc_D]

Hallo zusammen
Der FMS Predator 4258-KV550 wäre auch ein Kandidat.
Habe den auf einem Diablotin und einer FMS Olympus, die sind mit 6S eher übermoterisiert.

Gruss Marc

 

[lastdownxxl]

Der FMS Predator 4258-KV550 wäre auch ein Kandidat.

Hallo Marc,

beim Femis sind mehrere 5S vorhandenen, und wegen max. 12 Zoll aufgrund der Bodenfreiheit ist der
FMS Predator 4258 mit einem KV von 550 rpm/V keineswegs ein Kandidat. Die Leistung ist proportional zum Durchmesser hoch 5 und zu Kv³.

Selbst bei 6S müsste ein 13x10 Zoll verwendet werden.

Gruss
Micha