"Young Generation"
Brushless-Controller YGE 65 LVT
Brushless-Controller YGE 65 LVT
Brushless-Controller gibt es viele. Etwas dünner wird die Auswahl, wenn noch antriebstypische Telemetriedaten übertragen werden sollen und fast keine Auswahl hat man, wenn diese Controller mit nicht typgebundenen Fernsteuerungen zusammen arbeiten sollen. Heino Jung bietet nun eine neue Brushless-Controllerserie (LVT und HVT – Low-/High Voltage Telemetrie) an, die Kompatibilität zu den Fernsteuerungen von Graupner Hott V4, Jeti ExBus, MPX Bus V2 und Mikado VBar (weitere Protokolle sollen folgen) gewährleitet.
Zum Test habe ich von Heino Jung einen YGE 65LVT mit USB-Interface erhalten. Die Telemetrie werde ich am Jeti-ExBus-System testen.
Dies sind die Fakten, die mich zum Test veranlasst haben:
Technische Daten
- Dauerlast: 8 A, Impulslast: 18 A,
- Drehzahlgrenze: 240.000 n-1 (2-Poler),
- BEC-Spannung: 5,5 V...8,4 V,
- Maße über alles (mm): 64 x 26 x 9,
- Gewicht, komplett: 45 g
- Kabelquerschnitt Motor/Akku: je 2,5 mm2
Eigenschaften in Kurzform
- Der angegebene Strom ist der maximale Dauervollgasstrom bei guter Kühlung,
- 2 bis 6s LiPo, Rückregelung oder Abschaltung bei Unterspannung,
- S-BE,
- Unterspannungserkennung abschaltbar,
- echte Strombegrenzung,
- Drehzahlregelung (Governor-Mode),
- Softanlauf,
- aktiver Freilauf, dadurch unbegrenzt teillastfest,
- automatisches Timing oder in sechs Stufen einstellbar,
- EMK-Bremse einstellbar,
- F3A-/Acro-Bremse (Bremsstärke im Flug stufenlos einstellbar),
- min.- und max.-Werte werden geloggt und können nach dem Flug im optionalen PC-Tool angezeigt werden (z. B. Strom),
- Übertemperatur-/Überlastwarnung,
- Antiblitz: Vermindert den Einschaltfunken. (65LVT & 95LVT),
- Grund-Programmierung per Modus-Setup,
- Feinjustierung und Wahl des Telemetrie-Protokolls per PC-Setup, passender USB-Adapter ist optional erhältlich.
Bezug: Fachhandel oder direkt: https://www.yge.de/
Allgemeines
Die neue Controller Serie hat eine praxisgerechte Leistungabgestufung. Die LVT-Serie wird z. Zt.
als 35 A-, 65 A- und 95 A-Controller angeboten. Sie sind mit einem leistungsstarken S-BEC (S -> switching/getaktetes BEC) ausgestattet. Angaben wie 8 A Dauer- bzw. 18 A Impulsbelastung lassen aufhorchen. Es folgen (z. Zt.) zwei HVT-Opto- Controller (d. h. Optokoppler; potentialfreie Verbindung zum Empfänger und keine BEC-Versorgung) die bis zu 50 V hochvolt fähig sind (max. 12s LiPo). Der Controller hat zwei Empfängeranschlüsse. Der blaue JR-Stecker überträgt die Telemetriedaten und ein Drehzahlsignal für Gyro-Systeme. Der schwarze Stecker ist der Gas- und BEC-Anschluss.
Die LVT- und HVT-Serie kann über das optional erhältliche Interface (USB-Anschluss) am PC programmiert oder bei Bedarf aktualisiert (Firmware) werden. Der Programmierumfang wird nach und nach erweitert. Der Controller lässt sich auch über folgende Telemetrie-Systeme konfigurieren: Mikado-VBC (in Verbindung mit NEO), Graupner HoTT im Textmode und per Jetibox (in Vorbereitung). Eine Bluetooth-Anbindung zur Fernsteuerung ist noch nicht vorgesehen. Die PC-Software ist von der Homepage (www.yge.de) downloadbar.
Telemetrie am Jeti ExBus
Bei Jeti ist es notwendig, einen Ausgang des Empfängers als „ExBus“ einzustellen, um die Telemetriedaten empfangen zu können. Danach geht alles automatisch, da der Sender die Telemetrieinformationen sofort aktualisiert, sofern das System Sender-Empfänger-Controller aktiv ist.
Die beiden Screenshots meines Senders (Jeti DS24) zeigen beispielhaft, welche Telemetriedaten zur Zeit bereitgestellt werden. Im Grunde sind das alle relevanten Daten:
- Drehzahl „RPM“,
- Strom „IMot“ des Motors,
- Akkuspannung „UBat“,
- Akkukapazität „Cap“,
- Stelleröffnung in Prozent, Gasweg „PWM“,
- die BEC-Spannung „UBec“ und
- zwei Temperaturwerte, "TempBEC" und "TempESC".
Erst dachte ich an einen Fehler, denn die Anzeige „IBec“ (BEC-Strom) ist zwar vorhanden, die Werte dazu aber nicht. Laut Auskunft von YGE eine eventuelle(?) Zukunftsoption, die nicht abgeschaltet ist und z. Zt. immer Null anzeigt. Dennoch wird bei allen LVT-Reglern der BEC-Primär-Strom erfasst und ist damit in der mAh Bilanz, der Gesamtkapazität, enthalten.
Ich empfinde die Genauigkeit der Werte (Strom/Spannung/Drehzahl/…) als erwähnenswert, weil einige Controller diesbezüglich „toleranter“ sind! Für mich als E-Flieger sind Drehzahl, Strom und Spannung wichtig. Aber der Wert der genutzten Kapazität ist mir am wichtigsten, weil ich danach die Dauer des Fluges abschätzen kann!
Programmierung
Man hat die Wahl zwischen einer Modus-Programmierung (optimierte Grundeinstellungen) mittels Sender in Verbindung mit dem „Post-Code“ (Piep-Tonsequenzen des Motors) oder einer individuellen bzw. komfortablen Programmierung am PC, die ich bevorzuge und beschreiben werde. Zuerst werde ich das Programmieren beschreiben und anschließend auf die S-BEC der LVT-Serie eingehen.
Vor der Nutzung erfolgt das Einstellen auf die Technik des Antriebsstranges (bitte vorher die Anleitung des Controllers lesen; Zitat: Bitte führen Sie vor dem ersten Betrieb das Modus-Setup für die Grund-Programmierung durch!). Macht man das nämlich nicht, können keine anderen Modi per PC-Software eingestellt werden.
Die erste Seite „General“ zeigt u.a. die Statusinformationen der Firmware, die Seriennummer, den Controllertyp und den Verbindungsstatus zum PC. Praktisch sind die Mode-Settings, die gewährleisten, dass die wichtigsten Einstellungen optimiert worden sind. Wer es wünscht, hat dennoch die volle Kontrolle über die Vorgaben bzw. Einstellungen. Die BEC-Spannung wurde im Beispiel auf 7,8 V für HV-Servos gesetzt.
Wer genauer hinschaut, wird die Einstellung der PWM (früher: 8 kHz/16 kHz/32 kHz) vermissen. Die gibt es beim LVT nicht mehr, weil der Controller und dessen CPU (32 Bit) schnell genug arbeitet, um lastabhängig die optimale PWM zu errechnen! Eine Wirkungsgradsteigerung reduziert die Verluste im Motor merklich. Wer kein Festtiming wünscht, kann auch ein Autotiming wählen.
Eine Besonderheit ist das „Reg.-bracking“. Es kommt den Kunstfliegern, speziell in Abwärtspassagen, entgegen (die Propellerdrehzahl wird reduziert, in dem die Motorenergie in den Akku zurückgeführt wird), da das Flugmodell abgebremst wird und daher nicht beschleunigt (Constantspeed). Wer z. B. Segler mit Getriebeantrieb nutzt, wird die feste Bremse, die sich im Ansprechverhalten und in der Wirksamkeit („Brake tuning“ - Bremse Einstellungen) variieren lässt, bevorzugen.
Das Anlaufverhalten („Initial torque“ - Drehmoment) stelle ich gerne auf „smooth“ (sanft) ein, weil ich kein aggressives Anlaufen benötige. Richtig ausführlich wird es, wenn die Einstellungen zum „Throttle response“ (Gasannahme) angepasst werden soll.
Es öffnet sich ein zusätzliches Fenster zum Anpassen der Hochlaufzeit und dem Anprechverhalten beim Gaswechsel. Wer sich damit nicht in dieser Ausführlichkeit auseinander setzen möchte, kann eine der Voreinstellungen nutzen, wie z. B. „middel“ (mittel).
Weitere Beispiele auch zum Governor-Mode (Drehzahlkonstant): Für Hubschrauberflieger ist es wichtig, die Kopfdrehzahl soft hochzufahren. Ich habe einfach mal 13,2 s eingestellt. Beim „Heli-Ext. Gov“ Mode gibt ein Flybarlesssystem die Drehzahl vor, beim „Heli-Gov.“ ist es die Senderknüppelstellung und beim „Heli-Gov-Store“ wird eine Drehzahl eingelernt, die dann konstant gehalten wird.
Es lohnt sich, damit zu experimentieren (Heli und Plane), um die besten Einstellungen zu finden.
Die zweite Seite lässt u. a. eine Feinabstimmung zum „RPM-Mode“ (Drehzahlkontrolle) zu, was auch die Regelanteile nicht ausschließt. Wer mit Drehzahleinbrüchen oder Überschwingen beim Lastwechsel zu kämpfen hat, kann den „P“- (proportionale Regelgröße) und „I“- (stetig steigend, integrale Reglung) Anteil zusätzlich anpassen. Ob und wie der Controller die Drehzahl konstant hält (regelt), interessierte mich.
Das Lastdiagramm soll das verdeutlichen. Die Drehzahl wurde manuell am Gasknüppel des Senders auf etwa 65% hochgefahren und anschließend wieder auf Null gebracht.
Auf dem Drehmomenttisch wurde die Belastung des Motors (Pyro380-09) zwischen null und maximal 1200 W nicht nur sprunghaft, sondern auch stetig gewechselt. Man erkennt, dass die Drehzahl schon bei den Standardvorgaben (P und I = 5) absolut konstant gehalten wird (10800 n-1), abgesehen von minimalsten Einbrüchen, die durch die Rotationsenergie eines Rotors (hier nicht vorhanden) ausglichen würden. Ein klasse Ergebnis, das ich so nicht erwartet hätte.
Heino Jung hat eine tolle Lösung gefunden, um eine Getriebeübersetzung einzugeben. Einfach zwei Teiler, z. B. Motor 10 (Motor pin tooth) und Ritzel 67 (Main pin tooth) und man simuliert eine Übersetzung von 6,7:1. So ist jede Übersetzungskombination möglich und das sogar auf mehrere Stellen hinterm Komma. Andere Telemetrie-Systeme runden teilweise ziemlich großzügig.
Diese Controller nutzen den aktiven Freilauf und sind innerhalb des maximalen Vollgasstromes uneingeschränkt Teillastfähig! Selbstverständlich verfügen sie über eine Übertemperatur- bzw. Überlastwarnung. Werden diesbezüglich kritische Werte erreicht, erfolgt eine Reduzierung der Drehzahl auf etwa 70%. Solange der Controller vom Flugakku versorgt wird, blinkt die LED dreimal im Intervall und zeigt die Überlastung an.
S-BEC
Im Zeitalter der 2G4-Übertragungstechnologie lassen sich mehrere Servos synchron steuern. Dazu ein Beispiel von drei schnellen Power-Midi-Taumelscheibenservos aus meiner Praxis. Dabei entstehen teilweise höhere Stromspitzen, die (gemessen) deutlich über 6 A hinausschießen! Um so heftiger wird es, wenn dabei noch jemand auf eine LV-Technologie setzt (z. B.: BEC 5,8 V, davon rate ich dringend ab) oder eben auf die 700-Heliklasse, bei der große Power-/Speedservos (20 mm Klasse) werkeln. Dann erreicht der Spitzenstrom schnell mal den doppelten Wert. Dem hat Heino Jung mit der integrierten BEC Rechnung getragen. Sie ist leistungsmäßig auf der sicheren Seite. Nichts ist fataler, als bei der BEC-Versorgung Kompromisse einzugehen, nur weil die Stromauslegung grenzwertig erfolgte.
Es ist nicht zu übersehen, dass diese S-BEC mit zu den kräftigsten gehört, die in dieser Controllerklasse angeboten werden. Das Diagramm zeigt einen „stabilen“ Lastverlauf, der genau das bestätigt, was der Hersteller verspricht. Das ist (leider) nicht selbstverständlich. Sogar bei der hohen Dauerlast von 8 A schwankt die BEC-Spannung nur gering. Der Spannungseinbruch von rund 0,7 V bei 8 A ist lediglich auf das lange BEC-Kabel und den JR-Stecker zurückzuführen. Direkt am Controller gemessen waren die Schwankungen kleiner als 0,15 V! Überlastfest ist diese BEC ebenfalls, was die 2 s-Lastimpulse von 13 A und 18 A eindrucksvoll beweisen. Dabei droht meist eine Gefahr! Manch eine S-BEC schaltet bei Überlast nämlich einfach ab, was meiner Meinung nach gar nicht geht. Ich finde so ein Verhalten sogar für hochgradig gefährlich!
Anders diese BEC.
Sie macht das, was man erwartet; ein sogenanntes Current-Limiting (Strom-Begrenzung) verringert den Ausgangsstrom durch kontinuierliche Reduzierung der Spannung, bis nichts mehr geht und das ist erst jenseits der 18 A der Fall. So soll es sein. In Zahlen ausgedrückt: Hinter dem JR-Stecker liegt bei 18 A ungefähr noch eine Spannung von 5,8 V an (ein super Ergebnis). Mit dieser S-BEC vom LVT-Controller ist man auch „morgen“ stets noch auf der sicheren Seite.
Das Wärmebild zeigt die Rückseite des Kontrollers nach dem Test. Der hellrote Fleck ist die BEC-Spule (Wandlerspule mit Ferritkern), wo die höchste Temperatur entsteht.
Das hervorragende Ergebnis wird durch die Tatsache abgerundet, dass diese S-BEC keine Hitzeprobleme kennt. Nach meinem Lastmarathon, der noch die 5,8 V und andere Varianten beinhaltete (nicht abgebildet), erwärmte sich die S-BEC-Wandlerspule (das ist die wärmste Stelle) gerade mal auf 40,3°C bei etwa 20°C Umgebungstemperatur.
Noch eine Anmerkung: Bitte beachtet, dass diese S-BEC die volle Leistung erst mit einem gültigen Ansteuerimpuls eines Empfängers (Motorimpuls) entfaltet. Ohne gültigen Impuls befindet sich dieser Controller in eine Art „Notlaufprogramm“!
Praxis
Natürlich habe ich den Controller mit Außenläufern und großen Propellern betrieben (einige Controller haben mit schwereren Luftschrauben Probleme). Der YGE-65LVT zeigte hier ein sehr softes und sicheres Anlaufen, ohne Schlagen des Propellers. Im Nachhinein kein Wunder, da der YGE zum Anlaufen mit einem Sinus-Anlauf arbeitet (!) und danach auf die Blockkommutierung (nicht Sinus, getaktet) übergeht. Ebenso auffällig ist, dass es keinen Ansteckfunken gibt, der bei 5s bzw. 6s LiPo-Akkus schon sehr ausgeprägt sein kann. Die YGE65LVT und -95LVT haben eine Antiblitzschaltung integriert. Das Stellverhalten ist von extrem spontan (fast verzögerungsfrei, schon aggressiv) bis träge vorwählbar. Ich finde, die Vorgaben z. B. zum „Plane-F3A“ passten super.
Im Hubschrauber, einem OXY3, zeigte der YGE65LVT, was eine gute Regelung kann. Das Hochlaufen erfolgte soft in der voreingestellten Hochlaufzeit. Die Drehzahlreglung arbeitete in den Standardvorgaben schon derart perfekt, dass ich andere Einstellungen als die „Heli-Gov.“-Vorgabe erst gar nicht ausprobiert habe. Die Drehzahlkonstanz ist optimal, sie könnte nicht besser sein und bestätigte mein Lastdiagramm vollständig. Es gab auch keine Wärmeprobleme im Teillastbetrieb oder beim S-BEC, obwohl der Controller vom Luftstrom völlig isoliert eingebaut war.
Mein Resümee
Was lange währt wird endlich gut, könnte man sagen. Ich korrigiere: Was lange währt ist spitzenmäßig geworden! Mit Superlativen ist das so eine Sache. Aber wenn mich ein Produkt in allen Punkten (Stell-/Regelverhalten und S-BEC) voll überzeugt, diesmal eben ein guter Controller, soll ich das schmälern? Ich denke nicht! Deshalb ist dieser Controller ein 100%iger Zugewinn für den, der die Telemetrie von Graupner Hott V4, Jeti ExBus, MPX Bus V2 und Mikado VBar nutzen möchte und erhält daher meine uneingeschränkte Empfehlung!
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