Halbe Spannung = halber Strom oder Denkfehler ?

[Knutschkugel]

Hallo, ich habe eine Frage zur Antriebauslegung meines Motorseglers. Um den Standstrom zu messen, steht ein regelbares Netzteil zur Verfügung. 0-24 V max. 20 A. Die Energie im Modell soll mal ein 4s Lipo liefern. Also rechne ich mit 16 Volt kurz nach Vollladung. Der Regler und der Motor verkraftet max. 50 A. Um sicher zu gehen, möchte ich 40 A Standstrom nicht überschreiten. Wenn ich jetzt die Luftschraube so anpasse, dass bei 8 Volt 20 Ampere fliesen ( mehr liefert das Netzteil nicht !), sind es dann bei 16 V 40 Ampere ? I=U/R. Oder mache ich da einen Denkfehler bezüglich der Luftschrauben-Leisungaufnahme ? Ich denke schon, denn bei 4 Volt sind es nur 6 Ampere und keine 10 A.

 

[wno158]

Meiner unmaßgeblichen Meinung nach leider ein Denkfehler:
Die Leistung soll ja dieselbe sein, oder?
8V * 20A = 160W = 16V * 10A.
Also: halbe Spannung = doppelter Strom.

 

[Knutschkugel]

Nein, da hast du mich falsch verstanden. Ich möchte den Motor mit 16 Volt und 40 A = 640 Watt Eingangsleistung betreiben. Ich kann aber keine 40 A messen. Nur im Netzteil ist ein Voltmeter und Amperemeter bis 20 A. Deshalb meine Idee mit halber Spannung nur zum Messen des Stroms und anpassen der Luftschraube.

 

[wno158]

Ach so.
Die 160W, die Du dann zum Einstellen verwendest, sind aber nur 1/4 der geplanten Leistung.
Ich kann aber leider nicht beurteilen, ob die Leistungskurve linear verläuft; da muss ich passen.

 

[S_a_S]

Die Drehzahl wäre noch halbwegs linear zur Spannung. Das erforderliche Drehmoment der Luftschraube steigt mit dem Quadrat der Drehzahl - dazu ist der Strom proportional. Die Leistungsaufnahme wächst also mit der dritten Potenz zur Drehzahl/Spannung.

Dazu noch die ganzen Motorverluste und der unterschiedliche Wirkungsgrad der Luftschraube. Denke, dass da ein Rechenprogramm bessere Ergebnisse liefert, als das Hochrechnen der Messwerte bei halber Spannung.

Ein Zangenamperemeter oder Stromsensor kostet auch nicht die Welt...

Grüße Stefan

 

[lastdownxxl]

Hallo Knutschkugel,

• die Aufnahmeleistung P vom Propeller ändert sich mit der dritten Potenz der Drehzahl n.
• Das Drehmoment Q vom Propeller ändert sich mit dem Quadrat der Drehzahl n.
• Die Drehzahl von einem Motor ohne Last ändert sich nahezu linear mit der Spannung.
• Der Motorstrom ist proportional zum Lastmoment Q.
• Die Verluste durch den Strom ändern sich mit dem Quadrat vom Strom im Motor R, Regler R und Akku R.

D.h. bei halber Spannung würde der Propeller bei einem verlustfreien Motor noch 1/4 an Drehmoment aufnehmen.
Der Motor würde bei der halben Spannung daher nur noch 1/4 vom Strom benötigen.

Aufgrund der wessentlich geringeren Verluste ~ I^2, wird der Strom bei halber Spannung etwas mehr als 1/4 betragen.

und der unterschiedliche Wirkungsgrad der Luftschraube.

Der Wirkungsgrad η vom Propeller beträgt bei einer Standstrommessung 0 %, die Fluggeschwindigkeit V ist 0, d.h. keine nutzbare Leistung.

P = Propelleraufnahmeleistung
Q = Drehmoment vom Propeller
T = Thrust (Schub) vom Propeller

Ein einfaches Berechnungsprogramm siehe

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

 

[Knutschkugel]

Danke für die Erklärungen. Also muss ich die Luftschraube so anpassen, dass bei 8 V max. 12 A fliesen, damit ich bei 16 V ca. 40 A habe.
Oder ein Zangenamperemeter kaufen und direkt im Modell mit 4s Akku messen. Ich kann mich ja mit kleineren Luftschrauben an die 40 A rantasten.

 

[lastdownxxl]

Oder ein Zangenamperemeter kaufen und direkt im Modell mit 4s Akku messen. Ich kann mich ja mit kleineren Luftschrauben an die 40 A rantasten.

Hallo,

besser ist eine Stromzange, z. b:

UT 210E - Stromzange, digital, AC/DC, bis 100 A

TrueRMS Mini-Stromzange UT210E.Die Funktionen und Eigenschaften:Strommessung bis 100 A AC / DCSpannungsmessung bis 600 V AC/DCWiderstandsmessung bis 20 MOhmKapazitätsmessung bis 20 mFAutomatisch [...]

www.reichelt.de

Beim rantasten ist vorsicht geboten. Die Leistungsaufnahme P vom Propeller steigt mit dem Durchmesser hoch 5. Ein Zoll mehr Durchmesser kann enorm in die Leistungsaufnahme bzw. den Motorstrom gehen. Die Steigung geht näherungsweise linear in die Leistungsaufnahme ein.

Gruss
Micha

 

[heikop]

Oder ein Zangenamperemeter kaufen

Als günstige Lösung reicht auch sowas:

https://www.amazon.de/Precision-Batterieverbrauch-Leistungs%C3%BCberwachung-LCD-Hintergrundbeleuchtung-Windenergie/dp/B07M5XD4G9

Passende Steckverbinder für Deine Akkus anlöten und Du kannst alle relevanten Verbrauchsdaten ablesen.

 

[sevenupi]

Turnigy 180A Wattmeter und Leistungsanalysator

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Ein „Muss“ für jeden E-Anwender im Modellbau
Alternativ Telemetrie und moderne Regler da kannste dir alles am Sender anzeigen lassen und loggen....die bessere Alternative....da weißt du auch was Id Luft passiert

 

[heikop]

Gleiches Gerät, anderes Label wie mein Vorschlag.

 

[ClausT]

Oder ein Zangenamperemeter kaufen und direkt im Modell mit 4s Akku messen. Ich kann mich ja mit kleineren Luftschrauben an die 40 A rantasten.

Genau.. 'real life' mit 4s messen