Kabellängen bei Brushless-Motoren

FBU

User
Hallo zusammen!

Ich habe schon des öfteren gelesen, dass die Kabellänge vom Akku zum Regler bei einem Brushlessantrieb die kritische Stelle bei Kabelverlängerungen ist. Die Verlängerung der 3 ausgangsseitigen Kabel sei da nicht so kritisch !? Komisch, kann mich erinnern, als wir noch bebürstet geflogen sind war´s andersrum.

Was steckt dahinter? Störimpulse? Drehfeldverschiebung? Leistungseinbuße? Oder was...????
 

Motormike

Vereinsmitglied
Induktivität :D

[ 10. Juni 2002, 21:19: Beitrag editiert von: Motormike ]
 

FBU

User
Hey Mike! Klasse!

Und was heißt das für den Antrieb?

Nu komm, nen bißchen mehr könnt´s doch sein... ;)
 

Motormike

Vereinsmitglied
Morgen, nach nen paar Gläschen Lemonello kann man sowas net so richtig formulieren :rolleyes:
 
hallo FBU,

na dann was zum lesen bis morgen:
http://www.rc-network.de/cgi-bin/ubb/ultimatebb.cgi?ubb=get_topic;f=2;t=000083

peter rother hat es mir irgendwo toll wissenschaftlich erklärt, aber ich find es nimmer :confused:
kernaussage: stützkondensator von besserer Qualität (schaltnetzteilfest) möglichst nah am regler, mindestens 680microF und spannung 1,3*akku.

meine arado hat FUN400/23+SMILE+1000microF in der "düse", akkukabel sind 45cm lang, funzt prächtig....

gruß, josef :D

[ 10. Juni 2002, 22:11: Beitrag editiert von: Josef Poisinger ]
 

FBU

User
Danke Josef!

Das war auch bisher mein Wissensstand. :D
Aber es wird dort immer noch nicht erklärt warum man die Akkukabel so kurz wie möglich (oder eine bestimmte Länge?) halten muss.

Na ja, dann muss ich mich bis morgen gedulden. :rolleyes:

Bin mal gespannt!
 
hallo frank,

du hast schneller geantwortet als ich meinen beitrag editieren konnte :D

interessiert dich die theorie, oder was du bei langen kabeln unternehmen musst?

gruß, josef
 
Hi!!

Also mich interssiert die Theorie :)

Aus den bisherigen Beiträgen und meinen Physikkenntnissen würde ich schließen, dass durch die überlangen Kabel eine größere Spannung in den Kabeln induziert wird. um so größer die Fläche ist die vom Magnetfeld durchsetzt wird um so größer ist ja die induzierte Spannung. Das Magnetfeld wird vom Kabel selbst erzeugt da ja jeder stromdurchflossender Leiter ein Magnetfeld erzeugt. Also ändert sich die Kraftflussdichte B und die Fläche A ist größer womit der induzierte Spannung anwächst

Ist die Fläche zu groß (als das Kabel zu lang) dann kann diese induzierte Spannung eine solche Spannungsspitze erzeugen, dass der Regler zerstört wird.

Der Kondensator ist nun dazu da diese SPannungspitze aufzufangen bzw zu verringern.

Passt irgendwie alles schön zusammen und hört sich für mich schlüßig an. Kann allerdings auch völlig falsch liegen. :D :D

[ 10. Juni 2002, 22:29: Beitrag editiert von: Dennis Schulte Renger ]
 
hi dennis,

ich glaub du liegst da schon ganz richtig!
in den reglern ist ja ein kondensator drinn, bloß ist der zu klein um mit kabeln >20cm fertig zu werden. wird daher heiß und platzt im extremfall.

gruß, josef
 

Motormike

Vereinsmitglied
Jede Änderung des Stromes bzw. magnetischen Flusses erzeugt in der Spule eine Selbstinduktionsspannung. Diese Spannung ist dabei so gerichtet, daß sie einer Änderung entgegen wirkt.

Die Selbstinduktionsspannung ist umso größer,
je größer die Induktivität L ist.
je größer die Stromänderung Idelta ist.
je kleiner die Zeit tdelta der Stromänderung ist.



Beschreibung der Induktivität:
Fähigkeit einer Spule in den eigenen Windungen eine Spannung zu erzeugen.

http://www.amateurfunkpruefung.de/dj4uf/a12/a12.htm

http://www.physik.tu-dresden.de/iapd/katalog/intern/elektrik/5_091.htm

http://www.htw-dresden.de/fe/ottoj/schav/schav7.htm

Vergleich der Induktivitaet versch. Kabel

Speaker Six
Das verdrillte 6-fach-Kabel ermöglicht durch seine besondere Verschaltung vorbildliche Daten und einen ausgezeichneten Dämpfungsverlauf. Zusammen mit der gezielten Kombination von CU- und CU/AG-Litzen ergibt sich ein sehr homogenes, farbiges Klangbild mit sehr präzisen Mitten und kräftigen, konturierten Bässen.

Die Rundleitung besteht aus sechs mit hochwertigem PE isolierten Litzenbündeln von jeweils 32 Drähten. Die sechs Litzen sind fest um einen Kern aus PUR gewickelt und farblich so gekennzeichnet, dass jeweils drei gegenüberliegende zu einem Kanal verschaltet werden. Zwei dieser drei Litzen bestehen aus CU/AG-Drähten und die dritte aus CU. Den Abschluss bildet ein sehr fester und dichter PVC-Mantel. Aufgrund des geringen Widerstandes ideal geeignet für Anschlusslängen bis ca. 15 m.





Technische Daten


Induktivität (L)
146 / 153 nH

ohmscher Widerstand (R)
11,8 / 11,8

Kapazität (C)
262 / 256

Speaker Twin 2
Die klassische Zwillingsleitung ist sehr sorgfältig konstruiert und gegenläufig verdrillt, um die bei Zwillingsleitungen prinzipiell hohe Induktivität in das richtige Verhältnis zu den anderen Kabelparametern zu setzen. Es klingt sehr angenehm, frei von Zischeligkeiten, dabei sehr druckvoll im Bass und klar und detailreich in den Mitten und Höhen. Das Preis Leistungs-Verhältnis ist hervorragend.

Durch spezielle Spritzdüsen werden die beiden Leiter bei der Fertigung mit sehr geringem Abstand fest in hochwertiges PUR gehüllt. Die Leiter sind extrem fest verdrillt, um jede mechanische Schwingung zu vermeiden. Sie wirken deshalb dünner. als sie tatsächlich sind. Die beiden Leiter bestehen aus sieben Litzen mit je 18 Drähten. Drei dieser Litzen sind aus SU/AG und die restlichen vier aus CU. Den Abschluss bildet ein sehr fester und dichter PVC-Mantel.





Technische Daten


Induktivität (L)
582 / 588 nH

ohmscher Widerstand (R)
9,3 / 9,7

Kapazität (C)
63 / 62


Speaker Twin 1
Der kleine Bruder des Twin 2 ist prinzipiell gleich aufgebaut, hat jedoch einen geringeren Gesamtquerschnitt. Der gute Dämpfungsverlauf und die Frequenzneutralität sind wie beim Twin 2 das Resultat der hochwertigen Isolation, des engen und festen Aufbaus und der geschickten Wahl der CU- und CU/AG-Litzen. Klanglich sind sich beide Kabel sehr ähnlich, wobei das Twin 2 besser für längere Verbindungen ab 5 Metern geeignet ist.

Die Konstruktion ist wie bei Speaker Twin 2, jedoch bestehen die beiden Zwillingsleiter wegen des geringeren Gesamtquerschnittes aus sieben Litzen mit je 12 Drähten.





Technische Daten


Induktivität (L)
620 / 618 nH

ohmscher Widerstand (R)
14,3 / 14,6

Kapazität (C)
73 / 65

Speaker Flat
Dieses Flachkabel basiert auf einer Zwillingsleitung und wurde speziell für die Verlegung unter Fußleisten, Teppichen und in engen Kabelkanälen entwickelt. Es ist für Surround Anwendungen THX Konform farbkodiert. Das Gemisch aus hochwertigen CU- und CU/AG-Litzen wurde flachgewalzt und ergibt aufgrund seiner sehr hochwertigen Isolation einen guten Dämpfungsverlauf mit sehr guter Frequenzstabilität. Die Leiter sind extrem fest verdrillt, um jede mechanische Schwingung zu vermeiden. Sie wirken deshalb dünner, als sie tatsächlich sind.

Die beiden Leiter bestehen aus sieben Litzen mit je 28 Drähten. Drei dieser Litzen sind aus CU/AG und die restlichen vier aus CU. Den Abschluss bildet ein sehr fester und dichter PVC-Mantel. Es gibt für Surround Anwendungen eine Leitung mit Rot-Schwarz- und eine mit Blau-Schwarz-Farbkodierung.





Technische Daten


Induktivität (L)
820 / 821 nH

ohmscher Widerstand (R)
26,4 / 26,7

Kapazität (C)
30 / 28

Ableitung (G)
0 / 0,06

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/~bluem/Versuch_pdf/hysteresis.pdf

http://www.hpe.fzk.de/fachgruppe/software/schwerpunkte/neuro/d_inhalt_srmc.html

[ 11. Juni 2002, 07:21: Beitrag editiert von: Motormike ]
 
Hier der Beitrag
http://www.rclineforum.de/cgi-bin/YaBB.pl?board=elektro&action=display&num=10782

Warum das Kabel an der Akkuseite kurz sein soll?

Der Controller "chopped" den Strom in Teillast mit 9kHz (manche mit 18kHz, 36kHz).

Bei Vollast ist das Problem wessentlich geringer (oder verschwindet) da kein "choppen" vorhanden und die Frequenz der Phasen max um 1kHz liegt (angenommen 60,000rpm, 2kHz bei 120,000rpm). Zusaetzlich fuegen sich die einzelnen Phasen einander (Vollast kein choppen) somit eigentlich ein DC-Strom vom Akku fliesst.

An der Impedanz des Kabels entsteht somit ein pulsierender Spannungsabfall. Diese Pulsation sieht der Controller in Richtung Akku und deren Miniatur-Elko soll den pulsierenden Strom glaetten. Es ensteht ein grosser AC-Strom durch den Elko, der auf der inneren Resistanz des Elkos ploetzlich seht viel Waerme erzeugt, mit dem Ergebniss der Elko kocht und platzt.

Bei der Impedanz des Kabels wuerde ich die Induktanz nicht ueberbewerten, da sich hier bei den paar nH und angenommenen Teillast-Strompulsen von 40Ass (Spitze-Spitze, macht effektive messbare 20A-DC-Strom bei 50% Tastluecke) nur ca

2PI*f*L*I=40A/2/1.1*20nH*2*PI*9kHz = 0.02 Veff

Dagegen ist der resistive Anteil der Kabelimpedanz von groesser Bedeutung. Hat man 60cm Kabel hin und zurueck, also 120cm, bei einem 1.5mm2 Querschnitt sind schnell:

R=1.2*0.0178/1.5= 14.24 mOhm

und bei 40Ass hat man gleich 0.56Vss Pulse auf dem Controllereingang, aber auch auf der Positionsspannung des Motors, was ihm verwirt.

Ein echter schaltfester Elko von 1000uF wird diese Spannung von 0.56Vss wieder auf ca 40% bringen. Ein Elko von 15,000uF, wie bei unseren Motorenpruefstand bring es dann auf ca 4% der ursprunglichen Stoerspannung.

Bei 2.5mm2 sind es 8.5 mOhm

und 0.34Vss also schon besser. Ein Elko wird auch hier helfen.

Ein 15cm langes 2.5mm2 Kabel zwischen Akku und Controller bringt es auf nur 2.1mOhm, also verschwindend klein.

Zusammenfassung:

langes Kabel > pulsierende Spannung an dem Controllereingang, was der kleine Elko niemals glaetten kann und sogar an dem Versuch es zu tun, verkocht.
 

Motormike

Vereinsmitglied
Und die absolut korrekte Antwort lautet:

Beides, Induktivität und Widerstand, bewirken das Elko-Problem und beides nimmt mit der Länge zu.
 
jawohl, im Verhaeltniss 0.02V zu 0.56V :)

in Deinem Posting allerdings nur die Induktivitaet mit 0.02V Beitrag

[ 11. Juni 2002, 16:06: Beitrag editiert von: Peter Rother ]
 

Motormike

Vereinsmitglied
Immer das letzte Wort Peter? :rolleyes:
Es ist muessig ueber etwas zu diskutieren was auf jeden Fall die Sache verschlechtert. Desweiteren spielen die Akkus, Steckverbindungen etc.. eine Rolle.

[ 11. Juni 2002, 17:25: Beitrag editiert von: Motormike ]
 
Motormike

ganz ruhig bleiben :)

was haben die 4 Seiten Text ueber Lautsprecherkabeln mit BL-Controller gemeinsam? (neuer Thread?)

Immer das letzte Wort Peter?
vielleicht nicht das letzte Wort, Du wirst sowieso immer noch nach mir schreiben, mindestens so war es immer, aber vielleicht das richtige Wort...

Natuerlich spiellt alles moegliche eine Rolle, auch ob der Pilot des Controllers guter Laune ist :D , aber wenn Du auf die Kernfrage eben

Induktivitaet

alleine stehen laesst, dazu noch mit so einer Geheimnisskraemerei, dann muss ich es in das richtige Licht ruecken. Es ist nur meine Meinung.

Und die absolut korrekte Antwort lautet
siehst Du, ich masse mir nicht an, die absolut korrekte Antwort zu wissen.....

@misi

wenn Du die Klausur gut besteht (vorher natuerlich gut vorbereiten) dann kannst Du uns hier in das richtige Licht fuehren und nicht umgekehrt :)

[ 11. Juni 2002, 18:11: Beitrag editiert von: Peter Rother ]
 

Motormike

Vereinsmitglied
Ich bin immer ruhig, ich krieg nur immers grinsen :D
Was steht denn ueber den Kabeln?
 

FBU

User
Hey Jungens!

Ihr sollt Euch hier nicht kloppen, sondern einem Brushless-Greenhorn wie mir einfach nur die Zusammenhänge rüberbringen! :D

OK, habe schon einiges an neuen Erkenntnissen rausziehen können.

Danke Euch allen!

...Tschuldigung Dreckfehler... :rolleyes:

[ 11. Juni 2002, 21:07: Beitrag editiert von: FBU ]
 
Hallo, nH und mOhm Verfechter, ;)

man kann die Frage nach der maximalen Kabellänge zwischen Akku und Regler auch von einem mehr grundsätzlichen Standpunkt betrachten:
Die Motorwicklung hat ebenso wie die Akkuzuleitung eine Induktivität und einen Widerstand. Beim Einschalten der Wicklung entsteht dadurch ein Spannungsteiler, der die Eingangsspannung des Reglers um das Verhältnis Zuleitung/Wicklung reduziert.
Es ist also offensichtlich, dass die zulässige Länge der Zuleitungen auch von den Motorkenndaten abhängt.
Probleme sind dann zu erwarten, wenn das Verhältnis Zuleitung/Wicklung nicht mehr vernachlässigbar ist.

Zu Risiken und Nebenwirkungen bezüglich "vernachlässigbar" lesen sie die Packungsbeilage und fragen sie ihren zuständigen Physiker oder Elektroingenieur. :cool:

@Mike:

> Zusammen mit der gezielten Kombination von CU- und CU/AG-Litzen
> ergibt sich ein sehr homogenes, farbiges Klangbild mit sehr präzisen
> Mitten und kräftigen, konturierten Bässen.

Ich find's unverantwortlich, dass du solche Sätze ohne Vorwarnung zitierst! :D
Denk' doch 'mal an die armen Menschen, für die ein Kabel nur eine schlichte elektrische Verbindung zwischen zwei Punkten ist und durch Widerstand, Induktivität und Kapazität vollständig beschrieben werden kann. ;)

@Peter:

Du nimmst bei der Berechnung des von der Induktivität hervorgerufenen Spannungsabfalls auch im Teillastbetrieb einen sinusförmigen Stromverlauf an.
Wodurch ist das gerechtfertigt?

Gruß Armin
 
Hallo zusammen,
ich habe alles bis hier verfolgt, aber kaum etwas verstanden. :confused: Aber egal, kann eventuell einer von euch sagen wie lang nun die Kabel sein dürfen bzw. ob die Verbinder bei nicht inline gelöteten Zellen zum Akukabel zugerechnet werden müssen? (Wurde bei uns am Platz von einem "Nichtfachmann" behauftet!) Dann kämen ja bei einem 10-Zeller schon ca. 15 cm Verbinderkabel zusammen. :confused:
Gruss Wolfgang
Ein absoluter Brushlessneuling! :D
 
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