Die "Skorpionklopfer"

Wie versprochen ein paar Eckdaten zum "Skorpionklopfer".
Der Name gefällt mir, deswegen habe ich ihn beibehalten.

Es handelt sich bei diesen seit ca. 2018 existenten Motoren um aussen ziemlich weitgehend umgebaute und mit einer aufwändigen Handwicklung versehene Bastlermotoren auf der Basis des HK 5040 "Speed".
Sie wuden auf einen einigen Zweck hin optimiert: den Einsatz im Speedfliegen.
Diese Motoren sind nicht im Handel verfügbar, können jedoch afaik mit entsprechender Wartezeit auch über das Headquarter der Herstellers des Basismotors geordert werden und werden dann nach Wunsch gebaut.

Die Motoren haben 62mm Durchmesser und - je nach Umbauausführung - bis zu 95mm Länge.
Sie wurden - weil sie ja für den Einsatz im Speedflug spezialisiert sind - aus Kühlungsgründen eher luftig ausgeführt und nicht auf Leistungsdichte getrimmt. Daher ist das Gewicht mit 880-900g vergleichsweise niedrig gemessen am Volumen.

Im weiteren beziehe ich mich auf den für 35V ausgelegten Motor für das FAI_Weltrekordreglement.
Davon existieren mehrere Einzelstücke.
Sie wurden und werden wohl auch noch an großen Speedmodellen wie dem großen "Typhoon" von Dr. Marcus Koch und dem "Hyperspeed" V1 und V2 und der "HCB" von Alexander Grimm eingesetzt.

Der Stator besteht aus 0,2mm dicken SiFe Blechen.
Bei den Einzelstücken existieren "normale" Varianten mit Dimpeln und mehr oder weniger isoliert verklebte ohne Dimpel die zusätzlich im Phosphorsäurebad von den kleinen Stanzgraten befreit wurden.

Für etwa 535/V werden durch den großen Statordurchmesser von 50mm und die 40mm Statorlänge nur 4+3 Windungen in YY gebraucht. Die Bewicklung mit 2 x 1,6mm Draht in parallel ist für einen geübten WIckler problemlos in den 64mm² großen slots unterzubringen. Der Füllgrad ist also deutlich niedriger, als es möglich wäre.
Dennoch laufen in der Wicklung 4 Stck 1,6mm Drähte parallel.
Aus thermischen Gründen wird 0,15 bzw. 01,mm dicke Kaptonfolie als Slotisolation genutzt.
Die Endplatten des Stators bestehen aus 200° festen GFK.

Der Innenwiderstand der o.g. Wicklung beträgt gemessen 2,8mOhm. (Peaktech 2705 Vierpunktmessung)
Gerechnet über Wickeldrahtdicke und -Länge sind es 2,85mOhm.

Eine Leerlaufdatengruppe:
U = 40,38V; I = 8,7A; n = 21640 u/min

Eine Hochlastgruppe ohne Syncloss mit einem 400A Sondersteller von Heino Jung und 10S 5100 "Speed" von SLS:
U = 34V; I = 408,9A; n = 14255 u/min

Diese Datengruppe wurde mit dem alten 2017er Stellerprototypen von YGE mit 18° Fixtiming auf dem Teststand erzeugt.
Sie liegt in Diagramm genau auf der Drehzahlgeraden. merkliche Sättigungseffekte sind da also noch nicht nachzuweisen.
Auch die ganzen hochtheoretischen Dinge wie Wirbelströme in der Wickung und Proximity-Effekte scheinen im Speedbetrieb (quasi kein Teillastbetrieb, sondern nur Vollblockansteuerung) keine wesentlichen Effekte zu zeigen.

Die Auslegung des Motors lässt es zu, mit ihm für die ca. 40-45 Sekunden der üblichen Speedflugsequenz die volle Leistung der Akkuzellen abzurufen.

Der auf dem Bild gezeigte Motorträger ( "Aussenbecher" ) gehört nicht direkt zum Motor.
Er dient als Kühlfläche und leitet die heisse Luft aus der Wicklung und vom Statorträger nach aussen ab und verhindert, dass sie Steller und Akku zusätzlich aufheizt. Die werden auch ohne die Zusatzbeheizung warm genug.
Es gibt auch Einzelstücke, bei denen die Sternpunkte der YY Verschaltung zur Verbesserung der Wärmeabfuhr aus der Wicklung nach aussen in den Luftstrom geführt wurden ("Pigtails").

Wie schon geschrieben, wurde seit ca. 2019 keine weitere Entwicklungsarbeit am Triebsatz mehr geleistet.
Vielleicht findet sich ja jemand, der die Speedmotoren - welcher Größe auch immer - für die Zukunft weiterentwickelt.

P1030144.jpg


Vom "Skorpionklopfer" wurden auch Auslegungen für 15S und 16S ("open"-Klasse) gebaut und erfolgreich eingesetzt.
Für die wirklich ganz Verrückten unter den Speedfliegern gibt auch noch ein paar wenige Einzelstücke der Baugröße 5050.
Sie sind im Rahmen des FAI-Reglements nicht einsetzbar. (ca. 1100g Gewicht)
Es wurden damit in der russischen Steppe bereits 400A an 16S (APD 400- Steller) durchgesetzt.

Wirklich extreme Leistungen im Speedflug können übrigens genauso mit Umbauten auf der Basis des Pyro 1000 von Kontronik errreicht werden, wie "Schmiddie"s liebevolle Umbauten für 17S und 18S gezeigt haben!
 
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Für die, die rein theoretische Daten lieben:

I stall = Arbeitsspannung / Innenwiderstand
für 35V = 12500A
für 40,38V = 14421A

eta max gemäß der von ChristianL im LMT-Thread auch verwendeten Formel (mit den gemessenen 2,8mOhm Innenwiderstand):
gerechnet mit 8,7A Leerlaufstrom bei 40,38 V = 95,1%.

Wenn man es drauf anlegt, kann man mit Autotiming statt 18° Fixtiming den Leerlaufstrom auf ca. 8A senken.
dann errechnet man für die 40,38V = 95,3% eta max.

Aber meiner Meinung nach ist diese Art der Rechnerei nur völlig praxisferne pure Theorie.
Wirklich wichtig ist doch nur, was im realen Einsatz bei dem wirklich fliessenden Strom am Flieger rüberkommt.
Und das bildet der dem DC zugrunde liegende Rechenweg von Helmut Schenk deutlich besser ab.
Genauso der sehr einfache Zusammenhang, dass der Wirkungsgrad an einem beliebigen Arbeitspunkt das dort leicht zu bestimmende Verhältnis von Arbeitsdrehzahl zu Leerlaufdrehzahl nicht überschreiten kann.
Zumal diese Faustregel ganz ohne irgendwelche Drehzahl- oder Drehmomentkonstanten auskommt und im Kopf gerechnet werden kann.
Da ergeben sich dann für obigen Motor und 35V und 400A noch <78% Wirkungsgrad.
Aber die muss man erstmal für eine nutzbare Zeit durch den Speedmotorfliessen lassen ;)
Bisher hat das keiner der Speedpiloten wirklich "dauerhaft" in Anspruch genommen.

Mit derlei "Daten" kann es gern jeder halten, wie er es lieber mag.
Für mich waren nur reglementgerecht erreichte Ergebnisse in der Messtrecke wirklich relevant.
:)
 
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Dix

User
Whoa,

Wenn ich rechne 35V x 400A x 22% dann produziert Teil also 3kW Heizleistung.

Damit bekomme ich den Innenraum des Autos ziemlich schnell kuschelig warm...
 

Dix

User
Wenn ich das respekt- und demutsvoll anmerken darf:

Habt Ihr schon mal CFD auf die Lüftung losgelassen?

Die Öffnungen sehen "so irgendwie reingezimmert" aus. Da geht bestimmt noch mehr.

Ich denke hier z.B. an NACA-Einläufe, die mit 5-10° Vorspur entgegen der Drehrichtung ausgerichtet sind. Damit zeigen sie dann in Richtung der resultierenden oberflächlichen Anströmung.

Mit heutigen Fräsmethoden sollte das gut machbar und vielleicht sogar bezahlbar sein.
 
Da hast Du völlig recht.

Das sind ja auch nur handgefeilte Veränderungen des Radiallüfters der Helimotoren.
Muss man auch gar nicht machen, anfangs haben wir die Motoren so gelassen, wie sie waren und nur die Wellen auf Vorspantmontage umgesteckt.
Schmiddies Pyro 1000 Umbauten haben den nahezu unveränderten Radiallüfter heute noch und funktionieren auch ausgezeichnet.

Ganz sicher lässt sich da heutzutage mit entsprechenden Maschinen noch einiges machen!
Vielleicht nimmt sich ja irgendwann ein Profi dieser Sache an.

Wobei 3D CAD Zeichnungen immer sehr hübsch aussehen, aber nix nützen, wenn es keiner umsetzt.
Und für die aktuell 5-6 Großspeederpiloten wird das wohl auch keiner tun.
;)
 

steve

User
Hallo,
bei diesen Prototypen hat sich Ralph sehr viel Arbeit gemacht. Solche Metallteile sind in Handarbeit ausgesprochen aufwändig. Ich nutze bei meinen Metallteilen auch keine CAD-Werkzeuge - alles handgekurbelt - und ich denke mal, die wenigsten können sich vorstellen, wie viele Stunden/Tage in der Konstruktion und Umsetzung solcher Ideen stecken - auch wenn es evtl. nur sehr kleine Teile sind.
Der Vorteil ist allerdings, dass man immer das gerade optimale Design umsetzen kann - soweit es einem eben handwerklich möglich ist. Ist das dann erst mal im CAD-Prozess und 20 Teile wurden gefertigt, evtl. sogar vorfinanziert - dann gehen die auch so raus, auch wenn man es inzwischen ganz anders machen würde.
Aber Ralph hat seine Ideen eigentlich immer allen zur Verfügung gestellt - evtl. findet sich ja ein CAD-Begeisterter, der nach seinen Vorlagen eine Kleinserie zaubert.

VG

ps. ich bevorzuge hochfestes Alu
 

Dix

User
Genau so habe ich es mir bereits gedacht.

Deshalb habe ich das "respekt- und demutsvoll" absolut ernst gemeint!
 
Hallo,
weil Ralph es angesprochen hat, ich kann das alles voll und ganz bestätigen.

Hier die neuste Ausbaustufe vom Pyro1000 Antrieb, von 18s zurück zu 16s wegen Opto255 mit 16s3500 Fullymax biaxial.
Die nutzbare Leistung wurde auf 19kW gesteigert wodurch die Drehzahl erhöht werden konnte, und das Gewicht verringerte sich auf 4,2kg wodurch sich das alles entscheidende Leistungs-Gewicht auf 4,5kW/kg erhöhte.

Die Flächenbelastung liegt damit bei 95 g/dm² was noch nicht zu überhöhten Bremseffekten führt so wie das mit der XXS Fläche bei 108 war.
Dadurch sollte es möglich sein 650kmh in der Waagerechten auch ohne "Blase" zu fliegen.
Wir werden sehn.
VG Schmiddi
 

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Hi,
ich gebe es ja zu , das sind wahrlich gute Maschinen , mit einem SPS Schnitt vielleicht noch etwas besser , aber okay darum ging es mir letztendlich garnicht. Wenn die Motoren wie geschrieben für ALLE verfügbar sind passt es ja. War mal anders auch zwischen Euch beiden Thomas , Ralph . Wenigstens sehe ich auch einige Details die ich beeinflußt habe wie der Luftdurchströmung, waren meine Buntstifftzeichnungen nicht ganz Umsonst. Wobei ich nach wie vor nicht verstehe für was die Motorwelle immer noch da drin steckt , die wiegt nicht wenig und bei den Drehzahlen tun es auch größere Lager und das Rotorglockenrohr ist immer steifer wie die dünnliche Welle. Ist auch kein Hexenwerk das mal umzustellen. Ihr habt ja Zeit . Ich nicht , habe an einem Motor angefangen der jeden zweiten Statorzahn axial verlegt und so Platz für viel Kupfer schafft und ganz ohne Flußsperren die Phasen trennt wie beim YASA Scheibenläufer.

Happy Amps Christian
 

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Steve,

Ich denke, Thomas meint Zellen mit breiten fetten beidseitigen Ableitern.
Die hatte Fullymax früher sogar in Serie, aber für normale Anforderungen reichen die technologisch leichter und kostengünstiger herzustellenden Zellen mit schmalen Ableitern auf der einer Seite.
Vielleicht meint er aber auch bipolare zellen wie sie CL schon beschrieben hat. Die funktionieren ziemlich anders, sind aber noch nix für die Serienherstellung.

Hi !
Ich freue mich, dass es hier wieder um Motoren geht

Nö, jetzt nicht mehr. jetzt geht es nur noch um das allseits bekannte Geltungsbedürfnis eines Einzelnen:

ChristianL

Hui, da isser ja wieder und auch seine allseits beliebten ur-ur-ur-ur-alten Buntstiftzeichnungen (10jahre?) hatter uns auch wieder mitgebracht. :)
Ja, täglich grüßt das Murmeltier.
Ausser Dir kann natürlich keiner denken und eigene Lösungen finden.
Wissen wir.

Manche unserer gezeigten Lösung wurde nur so umgesetzt wie sie sind, um das zu vermeiden:
"[irgendwann] habe ICH mal [irgendwo] was zu diesem Thema geschrieben, also ist das alles MEINE Idee und ihr habt alles nur nur von MIR kopiert."

Happy Amps Christian

Bau einfach Deine Motoren mal zusammen und zeige uns deren Überlegenheit!
Oder lass es, wenn Du keine Zeit hast.

Da niemand hier deinen Kram jemals umgesetzt hat solte Dir klar sein:
NEIN, Wir (speedmotorenbastler) wollten und wollen es nicht haben.
Wir machen unsere Sachen, mach DU DEINE Sachen.
Oder lass es wenn Du keine Zeit hast.

Beim LMT sind sind deine vollmundigen Versprechungen ala
Die Daten die der Thomas [Moldtmann]sagt sind eher langweilig.

Happy Amps Christian
zusammengeschrumpft auf: naja, ist fast genauso gut wie die Einzelstücke in Handwicklung aber wird ja wenigstens frei an jeden Konsumenten verkauft!
Die 2,8 mOhm bei 530/V vom Klopfer oder Thomas 19kW bei 16S und passender Drehzahl sind da noch verdammt weit weg!
Ausserdem: welches Formel 1 Team verkauft seine Motoren frei an jedermann?

Bau den 50er LMT und zeige, dass er besser und preiswerter ist.
Sollte nach 10 Jahren Feilen am Konzept ja auf jeden Fall so sein.
Ähm, ne sind ja seit 1996 schon 26 Jahre vergangen.
Aber inzwischen gibt es bestimmt 10-20 Leute, die drauf warten!
Oder lass es, wenn Du keine Zeit hast.

Es wird alles noch kommen Versprochen

Happy Amps Christian
Oder hast Du Dich versprochen?


Warum treibst Du Überexperte Dich eigentlich in einem Bastlerforum um und nicht irgendwo, wo Du mit intellektuell gleichwertigen Leuten diskutieren kannst? Mögen die dich dort [auch] nicht? Wirst Du in diesen Kreisen auch gemobbt und denunziert?
Lassen die Dir Deine Lügen und Schwurbeleien ( so ein treffendes Wort musste erst erfunden werden!) auch nicht durchgehen?
Oder kannst Du deren Gleichwertigkeit oder Überlegenheit nicht ertragen?
Oder warum sonst?
Tip:
Kannst doch mit Deinem Hubertus auf Helifreak debattieren, da stört euch niemand beim gegenseitig die Taschen vollhaun.
:)

Noch besser: bitte, bitte, bitte bleib einfach bei Deinem:
"Was soll ich hier weiter Zeit totschlagen die ich nicht habe wenn Ihr es eh nicht haben wollt."

Happy Amps Christian
(schon wieder vergessen?)

Muss mal gucken, ob es hier ne "Ignore"-Funktion gibt....
 
Zuletzt bearbeitet:
evtl. findet sich ja ein CAD-Begeisterter, der nach seinen Vorlagen eine Kleinserie zaubert.

Moin

Klugscheiss an

CAD plus CAM - es sollte ja idealerweise auf den üblichen Hobbyfräsen produzierbar bleiben.

Klugscheiss off

Kann da mal einer ein Bild posten, lasse mich da technisch gerne mit begeistern. Wäre auch ein Grund, endlich die 4.Achse in Betrieb zu nehmen :D

Grüsse

Gero
 
Hallo Leute
Ich verstehe es nicht.
Ich lese hier seit Jahren begeistert bei den verschiedenen LRK Bauern mit
und bin von ALLEN über deren Fachkenntnisse begeistert.
Und schätze diese auch.
Hab auch nix gegen ein bißchen "Fachgeplänkl" unter den Kollegen.
Bin auch mit einem dicken Fell ausgestattet und halte einiges aus.
aber WARUM? muss das immer ausarten.
Grüsse Robert
 
Hier noch ein Bild vom großen Bruder (auf Basis HK 5050).
Was der wirklich kann, weis noch keiner, weil mangels entsprechend leistungsfähigen Steller bisher nicht an seine wirklichen Grenzen gebracht werden konnte.
Damit meine ich einen Steller , den man in einem unserer Rümpfe mit 62mm Durchmesser unterbringen kann und der bei bis zu 20S und bis zu 500A auch ohne Wasserkühlung auskommt.

Im Log gesehen wurden bei 16S 400A, also ca. 22,5kW.


100_0298.jpg



Auch die Grundvariante dieses Motors kann man bei Bedarf im HQ des Herstellers des Basismotors ordern und sich entsprechend der eigenen Bedürfnisse umbauen. Mit etwas Geschick kann man sich sogar einen 5045 draus machen.
 

f3d

Vereinsmitglied
Hallo lieber Powercroco,

hier ein paar Bilder von einem Modell, das in der Lage ist den von Dir genannten Motor problemlos zu " verarbeiten ". Ja darüber hinaus nimmt er noch deutlich mehr an Power gerne auf. Viele Flüge mit einer Jet Cat 180 NX konnten auch mit Vollgaspassagen aus 800m und mehr als 750km/h nicht aus der Ruhe bringen.
Platz für bis zu 30 S 6000er Zellen und einem high Volt Regler von ADP bis 100 Volt und 300Amp können einfach eingeschoben werden.

Daher ist der POWERCROCO 5050 der Anfang und als Trainigsvariante zu sehen. Da darf bitte noch mehr kommen.

MFG michael
 

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