Bitte um Hilfe und Anregung zur Auslegung eines E-Antriebes

Patschke

User
Hallo Kollegen,

ich möchte meine Colibri Ente mit einem elektrischen Antrieb ausrüsten. Da ich noch nie
einen elektrischen Antrieb in dieser Größenordnung verbaut habe wäre ich sehr dankbar,
wenn der Eine oder Andere von euch mir Hinweise und Tipps geben könnte, ob meine
Vorstellungen sinnvoll sind oder halt eben nicht. Das Modell (Bilder hänge ich hinten an)
ist ein Semiscale Nachbau der Farner Colibri 1SL im Masstab 1:4
Spannweite : 4400mm
Flächeninhalt: ca. 70dm2
Gewicht ohne Antrieb und Finish: ca. 5000g (damit gab's ein paar Testflüge im F-Schlepp)
Gewicht mit Antrieb und Finish: ca. 6500g (geschätzt)

Der Motor ist im Heck. Es muss also ein Druckpropeller dran. Der Motor muss in das
kleine Bürzel am Heck passen. Motordurchmesser max. 36mm. Länge ist unkritisch, es ist
Platz bis ca. 120mm Länge. Motorkühlung ist sehr schlecht. Es sind praktisch keine
Öffnungen im Einbaubereich vorhanden. Falls nicht unbedingt nötig, möchte ich auf
Öffnungen verzichten. Der Antrieb sollte, wegen der exponierten Lage hinter dem Schwerpunkt,
möglichst leicht sein. Das Modell soll vorbildähnlich steigen und nicht wie eine
Rakete nach oben geschoben werden. Aus Sicherheitsgründen möchte ich dennoch mindestens
40N Standschub. Ich habe ein wenig mit Ecalc herumprobiert und komme zu den folgenden
Auslegungen:
Akku 6s LiPo 3000-4000mAh
Propeller RFM 20x13 (der wäre genial da Scale Grösse)
Regler YGE 60-90A oder was ähnliches

Motor Hacker B50-16L + 6.7:1 Getriebe:
Strom, Temperatur & Pitchgeschw. grenzwertig aber ich denke noch ok?
Motor Hacker B50-18L + 6.7:1 Getriebe:
Pitchgeschw. grenzwertig aber ich denke noch ok?
Motor Hacker B50-10XL + 6.7:1 Getriebe:
alles im grünen Bereich aber halt knapp 100gr schwerer.

Leider sind die Antriebe von Schambeck nicht in der Ecalc Datenbank. Wahrscheinlich
kommt aber was ziemlich ähnliches raus.
Ich tendiere zu dem Hacker B50-18L. Wie ist eure Meinung dazu? Oder hat jemand einen
ganz andere Vorschlag? Wie sind eure Erfahrungen mir Ecalc. Kann man sich auf diese
Berechnungen halbwegs verlassen?
Wegen dem Druckpropeller muss der Motor ja anders herum laufen. Ist das den Motoren und
Getrieben eigentlich egal oder haben die eine bevorzugte Drehrichtung?
Muss man an dem Propeller wegen der Druckanordnung (Mittelstück, Spinner) irgendwas
spezielles beachten? Sonstige Hinweise...Ich freue mich auf eure Beiträge.

Grüße
Heinrich
 

Anhänge

  • B1.jpg
    B1.jpg
    146,4 KB · Aufrufe: 257
  • B2.jpg
    B2.jpg
    126,5 KB · Aufrufe: 86

v.p.

User
Soll der antrieb nur für steigflüge herhalten, oder soll er für den dauerhaften kraftflug geeignet sein?!
Bei der komplett isolierten einbaulage würde ich eher Abstand von den grenzwertig ausgelegten innenläufern nehmen...
Beim IL gibt es schnell thermische Probleme.
Also solltest du auch mal ausschau nach nem AL mit Getriebe halten.
Vorallem die Scorpion HK sind interessant für sowas, da die vom Wirkungsgrad und von der auslegung in ner extrem hohen liga spielen.
Auch der lüfter in der glocke hilft etwas, die motortemperatur im Rahmen zu halten ;-)

Ps.: coole kiste, eindeutig mal was nicht alltägliches ;-)

Gruß Max
 

Patschke

User
Hier noch ein paar Informationen als Nachtrag.
Ich habe nochmal nachgerechnet. Scale Größe für den Propeller wären 19" nicht 20"
wie am Anfang von mir geschrieben.
Der Antrieb ist nur für Steigflüge vorgesehen. Das ist zwar keine Hochleistungssegler
aber etwas Gleiten ist schon zu erwarten. Der Motor läuft so 20-30% der Zeit denke ich.
@Max: Welchen AL meinst du denn genau? Ich habe keinen gefunden der in die 36mm Röhre passt.

Gruß
Heinrich
 

Patschke

User
Hallo Andreas,
eine Fernwelle lohnt nicht. Ich habe 120mm Platz bis zur Steckung. Der Hacker B50 ist mit Getriebe 95mm lang.
Die verbleibenden 25mm brauche ich, um das Ding überhaupt einschieben zu können und die Kabel müssen an
der Steckung auch noch vorbei gebogen werden.
Was mich brennend interessiert: Kann ich den Motor samt Getriebe überhaupt auf "links" laufen lassen oder
gibt es da irgendwelche Probleme? Wäre schön, wenn hierzu noch jemand Auskunft geben würde.
Cu
 
Das ist kein Bürstenmotor mit eingestellter Frühkommutierung o.ä. . Einem Drehstrommotor ist das völlig egal. Gruß Bernhard
 

Eisvogel

User
Das wär mal eine Aufgabe für einen echten Modellbauer mit Maschinenpark zur Metallverarbeitung.

Ein ca. 80° Winkelgetriebe mit längerer Ein- und Ausgangswelle, dann könnte ein dicker Motor in den Rumpf der dort gesund mit ausreichend Luft rundrum laufen kann.
Die Untersetzung könnte an Motor und Luftschraube angepasst werden, bzw. mit käuflichen Zahnrädern zusammengestellt werden.
 

gecu

User
Mini Impeller zu Kühlung des Innenläufers?

Mini Impeller zu Kühlung des Innenläufers?

Hallo Heinrich,

denke ein Innenläufer mit Getriebe ist bei den Platzverhältnissen die einfachste Möglickeit. Einzig die fehlende Kühlung könnte da größere Probleme bereiten.

Nur mal als Idee: ein kleiner mini-Impeller der den Innenläufer von schräg unten anblässt und ihn dadurch kühlt. Wäre natürlich gut wenn um den Innenläufer noch wenigstens 1mm Platz wäre, eventuell auch nur teilweise --> Motor absichtlich aus der Mitte montieren? Ich würde den Impeller durchlaufen lassen, also nicht an die Motorlaufzeit des Innenläufers koppeln. Diese Innenläufer schieben recht viel Wärme nach.

Die Ente ist echt toll, gibt's von einem der Schleppflüge ein Video?

Grüße,
Georg
 

v.p.

User
Eine Möglichkeit wäre auch ein Scorpion 2520 mit Getriebe ;-)
Ich Rechne da heute Abend mal etwas rum....
Ich denke, mit ner dickdrahtwicklung sollte der motor der Herausforderung durchaus gewachsen sein ;-)
Und die Temperaturprobleme sollten deutlich geringer ausfallen, da der Punkt, der warrm wird und die wenigste hitze verträgt, nicht komplett isoliert im inneren liegt :-D
 

Patschke

User
Hallo nochmal,

erstmal Danke für den Hinweis auf diese Peggy Pepper Antriebe. Die kannte ich noch nicht.
Ich habe da den HK-2524 mit 5:1 Getriebe entdeckt. Mit 18x10 Propeller an 5s oder 16x8 an 6s
kommt dieser Antrieb durchaus an meine Vorstellungen heran und das bei nur 145gr Gewicht!

Ich muss aber nochmal bei euch nachfragen wegen der anderen Drehrichtung. Klar kann ein
elektronisch kommutierter Motor theoretisch ganz einfach auch anders herum laufen. Aber
die restliche Konstruktion, insbesondere was den axialen Schub angeht muss das ja auch
abkönnen. Gleiche Frage gilt dann auch für das Getriebe. Falls da z.B. schräg verzahnte
Zahnräder verbaut sind und die Konstruktion nicht für beide Drehrichtungen vorgesehen ist
geht das bestimmt schief. Wäre schön, wenn jemand diese Details genau wüsste.

Wegen Video: Der aller erste Start wurde von einem Kollegen mit einem Smartphone aufgenommen.
Die Wetten standen 50:50 für einen Einschlag. Das Video ist etwas grobkörnig. Ich habe
aber keine Ahnung, wie ich hier ein Video hochladen kann. Falls das hier noch mehr
interessiert will ich gerne versuchen das Ding hier einzustellen.
Cu
Heinrich
 

Jalapeno

User gesperrt
Hallo Heinrich,

die Getriebe sind nicht schräg verzahnt, zumindest kenne ich keine.
Was die Drehrichtung anbelangt ist es sogar besser wenn er "verkehrt" herum läuft,
weil es dann das Getriebe auf den Flansch zieht.
In normaler Drehrichtung dreht es schon mal das eine oder andere Getriebe auf.

Am besten du schickst dem Andreas Reisenauer mal eine Mail, nicht das er Axiallager in seinen Getriebe hat.

Irvine
 

v.p.

User
Hmmm, die frage bezüglich des getriebes ist duchaus berechtigt....
Aber wirkliche bedenken habe ich nicht...
Dem motor ist das ziemlich egal, auch von der lagerung ;-)
Heinrich, welche drehzahlen brauchst, bzw wünschst du dir an der 19x10?!
Dann könnte man auf der Grundlage vom 5:1 getriebe mal rechnen, welche Kv benötigt wird.
Allerdings würde ich dir immernoch vorschlagen, statt der Peggy 2524 den Scorpion 2520 zu nehmen ;-)
Die Motoren kommen zwar aus der selben schmiede und sind qualitativ gleich.
Allerdings ist der Scorpion nen 10P und die peggy ein 8P, der Scorpion braucht für die gleiche drehzahl weniger Windungen, was dickeren Draht und weniger Wärmeentwicklung bedeutet zu dem ist der Lüfter im glockenboden etwas effektiver ;-)
Bringt in deiner einbausituation nur vorteile ;-)
Zudem ist er noch etwas kürzer.
 

v.p.

User
Na, schaut ja garnicht so schlecht aus.....
Mit ner single-wicklung dürfte sich noch etwas holen lassen, aber das sollte die orginalwicklung auch gut verpackt ohne frischluft mitmachen :-)
 

Patschke

User
Hallo Max & Irvine,

Drehzahl ist mir eigentlich egal. Ein 19" Prop wäre zwar Scale aber ich sehe das nicht so eng. 15" - 20" fände ich auch in Ordnung. Der Flieger soll von einem Dolly sicher starten ohne dass mit Gummi oder sonstwas nachgeholfen werden muss. Bei 6.5Kg Eigengewicht plus knapp 1Kg für den Dolly sollten das mind. 40N Standschub sein. Ich weiß aber ehrlich gesagt nicht, wie viel Schub/Gewicht man braucht, um auf Gras nach 20-30m sicher abheben zu können. Nur das Bauchgefühl sagt mir 40N sind ok.

Die Auslegung mit dem Hacker B50-18L hänge ich mal an. Das sah für mich eigentlich ganz gut aus. Wenn ich aber mit Scorpion oder Peggy Pepper auf ähnliches komme bei ca. halben Gewicht dann ist das natürlich höchst interessant. Muss hier auch noch sagen, dass es auf 100/200 Euro nicht (mehr) ankommt. Ich habe noch nie soviel Aufwand in ein Modell gesteckt. Urmodellbau/Negativformen .... das volle Programm.

Kriege ich den Scorpion 2520 fertig mit Getriebe? Oder muss ich das selber machen. Ich habe bei Reisenauer diese Kombination nicht gefunden. Allerdings las ich folgendes zum Getriebe: "... Im Abtrieb: Großdimensioniertes, doppelreihiges Schrägkugellager vom Super Chief zur Aufnahme von höchsten Zugkräften." Das heißt es sind auch Schubpropeller möglich? Ich werde bei Reisenauer da nachfragen.

Der Antrieb sollte, insbesondere wegen der schlechte Kühlung, halt vor allem thermisch nicht genzwertig sein. @Irvine: Was hast du denn bei dem Feld "Motorkühlung" ausgewählt. Auf dem Screenshot ist das oben nicht zu sehen.
Cu
Heinrich
 

Anhänge

  • B50-18L.jpg
    B50-18L.jpg
    89,7 KB · Aufrufe: 104
...die Getriebe sind nicht schräg verzahnt, zumindest kenne ich keine....Irvine
Dem kann ich nur beipflichten, im Modellbausektor habe ich noch keine Schrägverzahnung gesehen (ich sah bereits eine ganze Menge von innen), die Getriebe sind eher klein, haben zu kleine Stückzahlen und sie müssen trotzdem bezahlbar bleiben.
Bei ganz modernen Getrieben im Auto, also Großserie, da ja, Schrägverzahnungen, exotische Eingriffswinkel, insbesondere unsymmetrische Zahngeometrien, dazu unsymmetrische Längs- und Querballigkeiten, Kopfrücknahmen und mehr, da gibt es erkennbar eine Vorzugslaufrichtung (natürlich Vorwärtsfahrt). Dem durchsetzbaren Drehmoment (damit auch Leistung, d.h. spezif. Gewicht in Nm/Kg) , dem Wirkungsgrad (Flottenverbrauch!) und der Geräuscharmut (Komfort) wird da jedes Opfer gebracht, dass sich nicht zu sehr auf die Stückkosten in großen Serien durchschlägt (Entwicklungskosten und komplexe, teure Maschinen relativieren sich dann). All' das ist für die Getriebe in unserem Sektor nicht zutreffend.
Ob man nun einen Innenläufer mit etwas besserem Wirkungsgrad (insbesondere die Zweipoler: Lehner, Hacker, Kontronik) oder einen Aussenläufer mit etwas besserer Wärmeableitung (Scorpion, Strecker, Peggy) nimmt, ist eher persönliche Philosophie. Ich benutze und schätze Beides und mache es von der Einbausituation abhängig. In diesem Fall ist die Lösung Innenläufer mit Getriebe und Außendurchmesser bis 38mm eigentlich schon gesetzt. Fernwellen oder gar Umlenkwellen (herber Wirkungsgradverlust!), nur um per Gewalt einen Außenläufer einsetzen zu können, halte ich hier(!) nicht für optimal. Eine dezent angebrachte Kühlluftzufuhr durch den Fahrtwind halte ich jedoch immer für zwingend notwendig, auch bei eingebauten oder externen Lüftern. Das die Kühlluftabfuhr doppelt so groß (und vorhanden!) sein muss, sollte sich mittlerweile rumgesprochen haben...! Niemand käme auf die Idee, einen 100W Lötkolben (hier die mindest Verlustleistung des Motors, also das dicke "Brateisen", dass auch noch 16mm2 Kabel /Taue löten kann) in einen Rumpf von der Größe von 2 Zahnpasta- Schachteln zu sperren und dennoch zu glauben, mit etwas Umluft (intern oder extern erzeugt) bliebe das noch "Handwarm".:rolleyes: Faustformel: Je stärker der Magnet, desto weniger Temperatur gefällt ihm! Die Situation entspricht recht gut der Antriebsfrage hier, eher mit noch mehr Leistung. Wer sich das nicht vorstellen kann, nehme den 100W Lötkolben vorn am Heizkörper in die Hand und stecke ihn ein. Derjenige, der dass volle 30 Sekunden schafft, bekommt von mir 2 Kästen Bier ins Krankenhaus geliefert!:D
Gruß Bernhard
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten