Fehlende Leistung A30-12L V2 mit 6,7:1

FAG_1975

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Hallo zusammen,

eine Frage dazu:

Wenn ein Motor mit einem 17x11er Prop. an 4S 45 Amp. ziehen soll und mit 650 W spezifiziert ist, wie ist das folgende Verhalten zu deuten?:

Der Motor zieht mit einem 18x10er Prop. um die 27 Amp. und mit einem 18x13er auch kaum mehr. Nur die Drehzahl sinkt ...

Kann es sein, dass der Motor mal zu heiß geworden ist und nun einfach nicht mehr die Leistung hat (schwächere Magnete durch die Überlastung)?
 
Kann es sein, dass der Motor mal zu heiß geworden ist und nun einfach nicht mehr die Leistung hat (schwächere Magnete durch die Überlastung)?
Hallo Karsten,

wurde ein Permanetmagnet über der spezifizierten Einsatztemperatur betrieben, dann wird er dauerhaft beschädigt. Die magnetische Stärke
des Permanetmagneten hat durch die Überhitzung dauerhaft abgenommen. Jetzt wird in der Motorwicklung eine kleinere Spannung induziert.

Ein Gleichstrommotor beschleunigt so lange bis die induziert Spannung in der Motorwicklung gleich der angelegten Spannung ist.
Sind die Magnete thermisch beschädigt, dann sinkt die induziert Spannung, folglich steigt die Leerlaufdrehzahl und damit das KV [rpm/V].
Folglich müsste der Motor mit der gleichen Last mehr Strom ziehen. Es muss also einen anderen Grund geben.

Bei den besseren brushless Motoren werden i.d.R. Neodymmagnete z.B. 35SH verwendet, SH geht bis 150°C.

Gruss
Micha
 

hsh

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Bei den meisten NoName-Herstellern kannst du die "Leistungsangabe" vergessen, weil aus Marketing-Gründen max. Wicklungsstrom * max. Leerlaufspannung (Drehzahlfestigkeit) gerechnet wird. Die alten Datenblätter von Axi, Kontronik, Scorpion sind da idR deutlich realistischer. Man kann sich auch einfach im Hinterkopf behalten, dass bei ca. 75% Wirkungsgrad die Wärme irgendwo abgegeben werden muss... Ein 150g Motor kommt dann je nach Wicklung einfach einmal an seine Grenzen...

Ein überhitztes Magnetsystem führt zu einer erhöhten Leerlaufdrehzahl bzw. steigender Stromaufnahme, ist also idR einfach feststellbar, wenn man den Motor bei der Luftschraubenanpassung einmal vermessen hat (ich empfehle hier immer www.drivecalc.de).
Das von dir beschriebene Verhalten würde ich eher auf hochohmige Akkus zurückführen. 30A sind für gealterte 3s22000mAh 25C Zellen nicht mehr so einfach zu liefern... Was sagt Spannungs- Stom- und Drehzahlmessung?
 

FAG_1975

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Danke für die Antworten!

Es handelt sich um ein Markenprodukt, dass ich allerdings gebraucht erworben habe und daher nicht weiß wie der Motor behandelt wurde. Montiert war die 18x10 Graupner CAM, womit der Motor gem. eCalc eher schon im Überlastbereich arbeitet und um die 60 Amp. ziehen soll, bei 5300 Umdrehungen - daher mein "Verdacht".

Der Akkus ist (fast) neu, auch eine renomierte Marke 4S3500 30C und mit einem anderen Motor kann ich ohne Probleme 70 Amp. aus diesem Akku ziehen.

Hier das Motordiagramm mit 18x10 (Graupner CAM):

18x10.JPG

Die Aufzeichnung war während des ersten Steigflugs und die Steigleistung war mit "nur" 6,5m/s auch in diesem Leistungsbereich. eCalc errechnet 10m/s.

Kann man über das "Rastverhalten" des Motors eine Aussage zu den Magneten treffen? Andere Motoren rasten stärker, ausgeprägter, als dieser Motor. Leider habe ich keinen direkten Vergleich mit dem gleichen Motor.

Hier eine Messung mit der 18x13 (GM Scale) - allerdings im Stand:

18x13.JPG
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Karsten,

laut deiner 2ten Grafik hat dein Motor einen Wirkungsgrad von 62 %.

Pel = 15.8 V * 40 A, ca. 632 Watt

Die GM 18x13 hat ein N100 von 2861 rpm bei M37 auf Meereshöhe. Hab ich aus Messungen vom A. Reisenauer.

Pmech = (4500 rpm/ 2861 rpm)3*100 W, ca. 389 Watt

Ist die Telemetrie korrekt? Was ist das für ein Motor?

Das Rastmoment besitzt übrigens keine Aussagekraft, ist konstruktionsbedingt und eher unerwünscht. Macht krach, gerade mit Getriebe aufgrund der Drehmomentschwankung im Betrieb.

Gruss
Micha
 

FAG_1975

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Ist die Telemetrie korrekt? Was ist das für ein Motor?
Hallo Micha,

die Telemetrie ist ein UnisensE und der Motor ist ein Hacker A30-12L V2 mit 6,7:1 Getriebe.

Ich schätze, dass im Flug der Strom eher bei nur 35-36 Amp. liegt und sollte der Wirkungsgrad nicht eher bei 80% liegen?
Es handelt sich um ein 45mm Mittelstück und ich bin ziemlich genau auf Meereshöhe (9m).

In einem anderen Modell läuft ein Leo LC500-2000 mit 5:1 ME Plus Getriebe mit dem gleichen Prop am 45mm Mittelstück und dabei messe ich mit rund 70 Amp. eher mehr Strom als per Drive Calc Datenblatt vom Andy (58 Amp.), weshalb ich schon fast geneigt war eine GM 20x13 zu montieren, aber das lasse ich jetzt ... ;)

Regler ist ein D-Power Antaris 85 Amp. am Hacker. Am Leo hängt ein EMC-Vega Sword 120A.

Edit: Lt. eCalc sollten es mit der GM 18x13 70 Amp. am Hacker Motor sein ...
 
Zuletzt bearbeitet:
Hab mit meinem MotCalc gerechnet. Irgend was stimmt da nicht mit dem Motor. Der sollte ca. 61 A ziehen.
An den Magneten kann es eigentlich nicht liegen, wie schon weiter oben beschrieben. Musst mal den Wicklungswiderstand messen.

Karsten.jpg

Schönen Abend
Micha
 

FAG_1975

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Hab mit meinem MotCalc gerechnet. Irgend was stimmt da nicht mit dem Motor. Der sollte ca. 61 A ziehen.
An den Magneten kann es eigentlich nicht liegen, wie schon weiter oben beschrieben. Musst mal den Wicklungswiderstand messen.
Hallo Micha,

ok, danke jedenfalls für die Bestätigung, dass der Motor zu wenig Strom zieht. Bleibt die Frage nach dem warum. Werde ihn mir mal genauer ansehen.
 

hsh

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hmm. Das schaut merkwürdig aus. Am Akku liegt es nach den Daten sicher nicht.
vier Ideen
-> Kabelbruch auf einer Phase, aber da müsste das Anlaufverhalten schlecht sein
-> unpassendes Timing am Steller (ev. ein Automatikmodus der mit niederpoligen Außenläufern nicht klar kommt? 6-pol sollte mit ca. 10-15° bzw. middle eigentlich gut laufen)
-> Steller kann die notwendige Felddrehzahl nicht liefern
-> Gasweg falsch eingelernt und der Steller macht nicht voll auf, oder eine andere ungewollte Programmierung

oder könnte es ein A30 mit anderer spezifischer Drehzahl sein, der vom Vorbesitzer mit einem Hacker-Getriebe kombiniert wurde? Ich werde aus den Typenbezeichnungen bei Hacker gerade nicht ganz schlau, aber ein A30-12 L V3 od. V4 mit kv1000 scheint nach den Produktfotos äußerlich kaum vom 6-poligen A30-12 L V2 kv2800 unterscheidbar zu sein. Allerdings kann das von den Drehzahlen her auch nicht passen (ist die Drehzahlmessung beim UniSense korrekt konfiguriert?).

Kontrolliere doch einmal die Leerlaufdrehzahl bei 2s und 4s.
Kreuze einmal die Steller aus.
 
Hallo Karsten,

Laut Hacker: A30-12L V2 6pol
Innenwiderstand: 0,016ohm
Leerlaufstrom @8,4V: 2,8A
empf. Timing: 10°

Leerlaufstrom mit 3S bei Lagerspannung messen, sollte etwas größer 2.8A sein.
Innenwiderstand mit Konstanstromquelle messen, ich verwende eine Labornetzgerät (Eigenbau), Strombegrenzung auf 3A und Spannungsabfall
jeweils an zwei Phasen mit dem DVM messen.

Das KV kann aufgrund vom Regler um ein paar Prozentpunkte abweichen. Auch die Serienstreuung vom Magnetmaterial und Wicklungswiderstand
kann bis zu 8% bzw. 7% beim Ri betragen. Die Angaben sind von Maxon, Hersteller von Präzisionsantrieben.

Ich hab bei einem Kira600-24 das KV mit 3 Reglern gemessen: Timing jeweils 0° oder Low bei den Reglern
# SMART60 opto, Io = 5A @ 15V, KV = 2600 rpm/V
# Kontronik 3SL 40-6-18, Io = 3.7 A @ 15V, KV = 2508 rpm/V
# Turnigy Plush-32 80A ,Io = 3.5 A @ 15V, KV = 2445 rpm/V

Nach der Messung liegt das KV bei ca. 2032 rpm, ein Delta von -27% zum Nennwert, viel für ein Markenprodukt.
4500rpm*6,7/(15.8V - 40A*0.016 Ohm*1.5)

Eine Felddrehzahl von 126000 rpm sollte der Antaris 85 können.

Zu eCalc:
In eCalc ist die Berechnung bei einer Aeronaut CamCarbon und einer GM nahezu identisch. Ich besitze mehrere GM von 16x8 bis 20x13,
die benötigen alle bei gleichem DxH wie eine ACC deutlich weniger Standstrom.

Gruss
Micha
 

FAG_1975

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Hallo Harald und Micha,

ok, danke für die Hinweise und Tipps. Ich werde mich an meine "Hausaufgaben" machen und berichten :cool:
 

FAG_1975

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Erste Ergebnisse

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Moin zusammen,

der Unisense ist korrekt auf 6-Pol und 6,7:1 Getriebe eingestellt.

Im Leerlauf zeigt die Telemetrie folgende Werte:

3S: 11,1V / 3,1 Amp. / 4540 min-1
4S: 15,0V / 4,0 Amp. / 6030 min-1

Das Timinig des Reglers war m.E. auf "Auto". 10° erlaubt der Regler nicht, nur 8° und 15°. Ich hab's jetzt mal hart auf 15° eingestellt.

Anlaufen tut der Motor. Ab und an ruckelt es kurz, das Anlaufverhalten ist auf Werkseinstellung (30%) programmiert.

Den Gasweg habe ich neu eingelernt, ändert aber an den Leerlaufwerten nichts. Ich hatte des Gasweg aber auch vorher schon eingelernt,
von daher schließe ich das aus. Ich werde nun noch mal einen anderen Regler nehmen ... um ganz sicher zu gehen.

Fortsetzung folgt ...

Das ist jetzt interessant:

Mit einem Wasabi 85Amp. Regler ergeben sich folgende Leerlauf-Werte:

3S: 11,0V / 3,2 Amp. / 4640 min-1
4S: 15,0V / 4,1 Amp. / 6220 min-1

Damit habe ich jetzt nicht gerechnet ... hmmm.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Karsten,

deiner Messung nach hat der Motor ein KV von knappen 2800 rpm/V. Gerechnet hab ich bei deiner Messung #4 mit der GM 18x13 einen eta_Motor von 62%. D.h. der Motor+Regler hat einen riesigen Ri von 76 mOhm. Dann passt das Ergebnis in meinem MotCalc sehr gut zur Messung.

Karsten1.jpg

Gruss
Micha
 
Das ist jetzt interessant:

Mit einem Wasabi 85Amp. Regler ergeben sich folgende Leerlauf-Werte:

3S: 11,0V / 3,2 Amp. / 4640 min-1
4S: 15,0V / 4,1 Amp. / 6220 min-1

Damit habe ich jetzt nicht gerechnet ... hmmm.
Siehe Post #10, Messung am Kira600-24 mit verschiedenen Reglern, auch im Leerlauf.

Mein Drehzahl-KV Messgerät: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/603119-Drehzahlmesser-für-Brushless-Motoren

Wünsche einen schönen Nachmittag, geh jetzt an meinen Haushang mit meinem TXL.
Micha
 

FAG_1975

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Siehe Post #10, Messung am Kira600-24 mit verschiedenen Reglern, auch im Leerlauf.
Yep, das ist interessant - und davon höre ich jetzt das erste Mal, dass der Regler bei Vollgas solch einen Unterschied ausmachen kann.

Mit montierter Graupner CAM 18x10 und jetzt mit dem Wasabi Regler zieht der Motor im Stand beim 4S Akku auf Lagerspannung:

14,3V / 37,5 Amp. / 5330 min-1

Das ist zwar immer noch (zu) wenig, aber schon ein ziemlich krasser Unterschied. Wobei die Drehzahl nahezu exakt mit eCalc übereinstimmt.

Edit: Mit der 18x13er GM

14V / 55 Amp. / 4900 min-1

Das ist ja irre ...
 
Zuletzt bearbeitet:
Yep, das ist interessant - und davon höre ich jetzt das erste Mal, dass der Regler bei Vollgas solch einen Unterschied ausmachen kann.
Hallo Karsten,

der Regler muss ein Drehfeld ohne Hallsensoren zur Positionserkennung erzeugen. Dazu wird der Nulldurchgang in der nicht bestromten Phase benützt. Dann muss der Regler frühzeitig die Motorwicklung bestromen, je schneller der Motor dreht, desto früher. Dies muss der Regler alles leisten, also sehr trickreich. Je nach Algorithmus und Prozessorleistung gelingt das manchen Reglern besser, manchen schlechter. Der Regler ist also quasi das Herzstück vom BLDC-Motor. Bei den Bürstenmotoren hat das der Kommutator mit den Kohlebürsten erledigt. Da kann man einfach den LiPo direkt an den Motor anschließen.

Der Antares 85A Regler hat anscheinend ein Problem mit dem Motor, zudem scheint der Motor einen schlechten Wirkungsgrad zu besitzen. Der Wicklungswiderstand ist anscheinen nicht so wie von Hacker beschrieben. Im Bild hab ich mal den Kommutierungsvorgang skiziert. Der Regler ist vereinfacht als Schalterstufe dargestellt.

Timing.jpg

Gruss
Micha
 

FAG_1975

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Je nach Algorithmus und Prozessorleistung gelingt das manchen Reglern besser, manchen schlechter. Der Regler ist also quasi das Herzstück vom BLDC-Motor.
Hallo Micha,

ok, zumindest bin ich damit einen Schritt weiter und der Motor landet vorerst noch nicht in der Tonne ... ;)

Die Werbung für den Antares Regler liest sich nicht so, als dass es damit ein Problem geben könnte. Aber ich werde ihn künftig für einen Direktantrieb von D-Power mit 1000 KV nutzen, vielleicht harmoniert das besser. Bzgl. der Widerstandsmessung von den Motorwicklungen muss ich noch mal schauen wie ich das mache ...

Zumindest erledigt sich damit mein Verdacht, dass der Motor überhitzt gewesen sein könnte. Vielen Dank für euren Input!
 
Hallo Micha,
Bzgl. der Widerstandsmessung von den Motorwicklungen muss ich noch mal schauen wie ich das mache ...
Hallo Karsten,

ein regelbares Labornetzgerät ist als Modellbauer eine gute Investition. https://www.pollin.de/p/regelbares-...MIycC-77jO6QIVxuFRCh3mewhjEAYYASABEgKU0fD_BwE

Zwei Motoranschlüsse z.B. A,B (Bild #16) mit 1A bestromen und mit einem DVM im 200 mV-Messbereich
direkt den Wicklungswiderstand in mOhm ablesen.

Mit einem regelbaren Labornetzgerät kannst Du z.B. auch einen Empfänger versorgen und die Stromaufnahme der Servos einfach
messen. Leere Akkus laden, einen Dremel versorgen...

Gruss
Micha
 

FAG_1975

User
... ein regelbares Labornetzgerät ist als Modellbauer eine gute Investition.
Hallo Micha,

als Funkamateur habe ich ein regelbares Netzteil bis 13,8 V / 20 Amp., aber leider kein Labor-Netzgerät mit Strombegrenzung. Aber ich habe mir für diesen Anwendungsfall mal quick & dirty einen nach meiner Meinung ausreichenden Messaufbau gestrickt:

Mit einem 5,6 Ohm 11W Widerstand habe ich die Spannung des Netzteils auf ca. 5,6 V eingestellt, so dass 1 Amp. durch den Widerstand fließt. Anschließend habe ich diesen Strom durch jeweils zwei Wicklungen des Motors fließen lassen und die Spannung über beide Wicklungen gemessen:

schw-rot: 19mV
schw-bl: 19mV
bl-rt: 20mV

Da der Innenwiderstand vernachlässigbar klein gegenüber dem 5,6 Ohm Widerstand ist, kann damit hinreichend genau gemessen werden. Da ggf. auch noch kleinere Übergangswiderstände an den Kontakten des Messaufbaus (Krokoklemmen) hinzu kommen, kann ich also feststellen, dass die 16mOhm Herstellerangabe annähernd bestätigt sind.

Einverstanden?
 
Hallo Karsten,

der Motor ist also in Ordnung. Ein vergleichbarer AXI 2814-06 in Drive Calc hat mit einem 6.7:1 und ACC 18x11 @ 14V ähnliche Werte.
Der Motorwirkungsgrad ist halt nicht so berauschend.

Gruss
Micha
 
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