Ein Wald voller Elektromotoren! Wie wählt man einen passenden Antrieb aus?

[Malanger]

Ich möchte mich ins Thema Elekromotoren einarbeiten.
Wie der Titel schon sagt; ich habe wenig/keine Ahnung wie ich einen geeigneten Antrieb zu einem Modell auswählen soll. Welche Kriterien sind wichtig? Wie gehe ich am besten vor?

Grundsätzlich ist es doch so, dass der Motor mein Modell antreiben, bzw. in die Luft bringen soll.

Kriterien z.B.
- Welche Leistung benötigt der Motor um Modell x in die Luft zu bewegen? Es muss also ein gewisser Schub zustande kommen.
- Über welche Zeit kann der Motor diese Leistung abgeben ohne thermische Probleme zu bekommen?
- Welche Stromversorgung steht mir zur Verfügung, bzw ist dazu notwendig?

Ok, als Beispiel:
Elektrosegler, 5 Kg Abflugmasse, Steigleistung soll 10 Meter/Sekunde betragen? Ich möchte 5 Mal von +/- 0 auf 250 Meter Höhe aufsteigen können.

Ab hier humpelt der Hamster bereits!
So rufe ich mal die eCalc setup finder Seite von Hacker ins Leben und füttere die Anforderungen.

Was sagt mir nun das?
Ok, ein A40 14L V4 wäre passend. Dazu ein Regler mit 70 Ampère Belastungsfähigkeit, 6S Lipo mit 5000 mAh und ein Propeller mit der Grösse 18x8

Hacker A40 14L
Daten des Motors:

Leistungsbereich max. 1100W (15 sec.)
Leerlaufstrom bei 8,4V 0,85A
Innenwiderstand 0,050 Ohm
Leerlaufdrehzahl pro Volt 355 U/min-1
Gewicht 275g
Aussendurchmesser 41,7 mm
Länge 52 mm
Polzahl 14
Reglerempfehlung 40A bis 70A Brushless
empf. Timing 20° - 25°
Wellendurchmesser 5 mm

Wie gehe ich nun vor, wenn ich einen anderen Hersteller zur Verfügung habe?
Sagen wir, in der Grabbelkiste liegt ein Motor, technische Daten vorhanden. Worauf muss ich schauen?

Wo fange ich an?
Welche Daten benötige ich um einen Motor beurteilen zu können ob er in mein Beispielmodell passt?

 

[Robinhood]

Du hast schon mal einen richtigen Ansatz gefunden. eCalc gibt es auch als eigenständiges Programm ohne Hacker-Limit. Gegen Bezahlung eines geringen Betrages hat man eine riesige Datenbank zur Verfügung. Die Funktion setupFinder erleichtert Dir das Leben, weil es zu gegebenen Flugzeugdaten Antriebsempfehlungen gibt. Wenn man dann den Wald soweit ausgeholzt hat, daß man einzelne Bäume erkennt, geht das Feintuning über propCalc, sofern gewünscht. Wenn ein Motor oder gewünschte Antriebskombination dort nicht gelistet ist, kann man auch in drivecalc, einer alternativen Datenbank, schauen.

Alternativ schaut man bei Lieferanten wie z.B. Reisenauer nach Empfehlungen für bestimmte Modellflugzeuggrößen und vergleicht diese mit dem eigenen Setup.

 

[onki]

Hallo,

da hast du aber eine ganze Menge Fragen auf einmal.
OK - ich versuche halbwegs unwissenschaftlich das Thema zu beantworten, um es einfach zu halten.
Erstens - verlasse dich nicht zu sehr auf die Berechnungsprogramme, die berechnen nur und das kann auch mal in die Hose gehen. Die geben doch sehr optimistische Werte aus, die in der Praxis dann nie erreicht werden.
Das ist beispielsweise ein Grund, warum ich fast ausschließlich bei Reisenauer schaue, denn hier sind Messdaten und keine berechneten Werte (Schub ausgenommen) angegeben.
Dann gibt es natürlich Randbedingungen, die abzuklären sind. Wie schwer und groß darf der Motor sein, was ist das Maximum bei der Luftschraube und was für einen Akku bekomme ich in das Modell, damit ich mit dem Schwerpunkt klar komme.
Von der benötigten Leistung gibt es ein paar grobe Faustformeln, die man beherzigen kann.
Mit einer Eingangsleistung von ca. 100W/kg Modellgewicht steigt eigentlich jedes Modell.
Sportlich wird es mit rund 200W/kg wobei es bei 300W/kg schon in Richtung Rakete geht.

Das alles hängt aber auch vom Modell selbst ab. Es gibt langsamere und schneller Modelle. Hierbei muss man die Geschwindigkeit des vom Propeller erzeugten Luftstrahls mit in Kalkül ziehen.
Bei gewöhnlichen E-Seglern ist ein Verhältnis von Umfang zu Steigung von etwa 2:1 ein guter Anhaltswert, die 18 x 8 die du nennst sind also nicht verkehrt. Will man bodenstartfähige Modelle, leidet das Verhältnis zu gunsten der Steigung, weil nicht genug Bodenfreiheit für den Prop vorhanden ist.
Für Handstarts wähle ich immer den größtmöglichen Durchmesser aus, damit mit beim Werfen genügend Standschub zur Verfügung steht und ich so sicher werfen kann, manchmal auch mit dem Wind wenn es nicht anders geht.
Beim Akku wähle ich auch immer eine große Zellenzahl, um den Strom gering zu halten.
Bei einem 5kg Segler sind 6s eine gute Wahl und die Akkus passen recht gut rein. Die Anzahl Steigflüge ergibt sich nicht zuletzt aus der Akkukapazität.

All das lässt sich auch mit etlichen Formeln herleiten. Das empfinde ich aber als sehr trocken und für Anfänger nicht zielführend.

Als Beispiel für deinen 5kg E-Segler möchte ich das mit meinem Skywalker vergleichen, der in der gleichen Klasse unterwegs ist und zur flotteren Gattung zählt. Dort nutze ich einen Leopard-Getriebemotor mit rund 1400W Eingangsleistung und einer 20x13 GM Latte , da ich noch Ballstierungsoptionen für windige Tage hab. Als Regler nutze ich einen 90A SBEC Regler an einem 6s 3800 Hacker Eco. Damit mache ich 12-13 Steigflüge auf 200m und der Handstart ist eine Freude, da ich das Modell aus dem Stand mit einem Schubster starten kann ohne das es durchsackt. So stelle ich mir sichere Handstarts vor. Da hab ich leider schon viel schlimmes gesehen.
Auch die Geräuschkulisse ist ein Thema, denn es gibt Antriebe, die sind echt nervtötend. Hier sind Getriebe mitunter eine gute Lösung weil sie größere Props mit geringeren Drehzahlen nutzbar machen, was sich positiv auf das Geräusch auswirkt. Aber es soll ja in allen Hobbys Menschen geben, die es geil finden andere mit ihrem erzeugten Lärm zu belästigen und das toll finden. Daher neige ich immer zu Getriebeantrieben wo möglich. Allerdings hatte ich im Skywalker zuvor einen Hacker-Getriebe Antrieb der auch ein fürchterliches Geräusch von sich gab. Der aktuelle ist eine Wonne.

Eine gute Alternative zu eCalc & Co. ist das direkte Gespräch mit Experten, wie z.B. Andy Reisenauer. Der gibt passende Empfehlungen (natürlich aus seinem Portfolio) ab, wenn man sein Antriebsproblem darlegt.

Gruß
Onki

 

[lastdownxxl]

Hallo Malanger,

ich empfehle Dir mal die beiden Links. Zum Verständnis must Du allerdings etwas in die physikalischen Grundlagen abtauchen.

Effiziente Antriebsauslegung

Hallo, ich hab im folgenden Dokument ein paar Dinge zur Antriebsauslegung basierend auf meiner Erfahrung für Elektrosegler zusammengeschrieben. Das Dokument ist ein Paradigma von mir zum Thema effiziente Antriebsauslegung. Es soll ein paar grundsätzliche Gedanken für eine vernünftige...

www.rc-network.de

MotCalc V8.3

Hallo, mein Berechnungsprogramm MotCalc steht wieder als Download zur Verfügung. Neu ist die Berechnung für GM Klappluftschrauben. Die Kennlinien für APC (E) Propeller sowie die der Aeronaut CAM Carbon (ACC) wurden etwas angepasst. Bei den GM Klappluftschrauben bezieht sich die...

www.rc-network.de

Gruss
Micha

 

[maddyn]

HI

zum fliegen reichen in der regel
50-100watt pro kg fluggewicht
200 w/kg schnelles steigen bis leichter kunstflug
300 w/kg schnelles bis senkrechtes steigen
400w/kg geht dann aus`m stand senkrecht

das richtige modell vorrausgesetzt
mit einem gemütlichen thermiksegler wird das mit noch soviel leistung nix

du kannst mal bei natter modelbau reinschauen da findest du in der praxis bewährte antibskombos
zu fairen preisen