powerscorpion 42XX

neben den wickelexperimenten mit dem pyro bastele ich auch an powermotoren auf basis der scorpione.
dieser HK 42 wurde in zusammenarbeit der user des pcf und georges van gansens entwickelt.

das ziel war es, die inzwischen doch recht verbreiteten HK40xx (dessen wurzeln ebenfalls im pcf liegen) zu toppen. dabei sollte der motor kompakt, stabil und besonders leistungsfähig ausfallen.

der 4225 kann tatsächlich ebensoviel bzw. mehr leisten als der 4035, er ist leichter, er ist deutlich kürzer (gut für die stabilität der aussenläuferglocke) und er ist mechanisch stabiler.
auch an der effiziens des lüfter wird gearbeitet, wenngleich man da von vorn herein auf verlorenem posten steht. (dazu später).
mit seinen 51mm aussendurchmesser wird er wohl in die meisten chassis der aktuellen hochleistungshelis passen.

die jetzt gerade im werden befindliche testwicklung besteht zunächst aus den "üblichen" ;) 6x1,25:

070709-1.jpg


in diesen schnitt passt diese wicklung einlagig und auch wenn es das foto nicht zeigt - es ist mehr platz übrig als im powerpyro.
diese wicklung werde ich mit einer 7. ergänzen und den motor dann YY verschalte.
damit sollte er 15% belastbarer sein, als ein 6x1,25D.

das sind frühere 5+6x1,4 und 5x1,32 wicklugen:
290509-3.jpg


das bisherige maximum waren diese 6+7x1,4YY.

130409-2.jpg


dieser motor ist derzeit mein absolutes leistungsmonster im helibetrieb in der klasse unter 400g - es gab im log peaks von 44V und knapp 200A.
die beiden (top)testpiloten äussern sich auch recht zufrieden bis überschwänglich über die leistungsfähigkeit dieses triebsatzes.


dieser motor hat einen geringfügig kleineren füllgrad aber mehr wicklungsquerschnitt und drehte auch etwas höher:

240309-1.jpg


seine 4x (2x1,25) YY wicklung war in der lage, die magischen 10kW eingangsleistung für einige sekunden auf dem prüfstand umzusetzen.
er war mal speziell für den speedcup gebaut worden, bevor ich mich dann wegen des mangelnden datenrücklaufes bzw. der resonanz überhaupt doch lieber den heliantrieben zugewandt habe.

dass man sich in diesem leistungsbereich schlechte wirkungsgrade oder eine instabile mechanik nicht leisten kann, versteht sich wohl von selber. 8er bzw. in anderen lagern 10er welle und besonders kräftige lager (aussendurchmesser 19mm) sind absolut notwendig.

das hauptproblem bei all diesen hochleistern ist die abwärme.
selbst bei 85% am arbeitspunkt entstehen bei 8kW nunmal 1kW abwärme, die irgendwo hin müssen.
unter einer helihaube und in kohlefaserchassis ist weder eine gute konvektion gegeben noch nimmt das cfk an der wärmeabstrahlung teil. das sind probleme, die die helikonstrukteure imho noch nicht genügend in ihre entwürfe einbeziehen. (verrippte motorhalteplatten oder eine geplante / durchdachte luftführung unter der haube findet man nur sehr selten.
auch die getriebe müssen lernen, mit hitze und unbändiger kraft umzugehen, wenn die leistung weiter gesteigert werden soll.


vg
ralph
 
Zuletzt bearbeitet:
hi ralph

da fallen mir fast die glubscher aus dem kopf!
ich setze den HK 4035-800 ein. wenn ich da die ersten angaben von dir höre.... :cool:


scorpion hk4035 motorchief 017.jpg

kombo mit reisenauer motorchief 5 : 1

extra 330 antrieb2 013.jpg

motorträger und aufnahme mit der laubsäge aus kohleplatte gesägt

extra 2.6 erstflug sony 005.JPG



erste messung mit 10s 3300mah 35C lipo - 27 x 13 prop, 116A bei 3.34V pro zelle. kraft "sehr beeindruckend".
und jetzt erzählst du von 200A spitzen!

(der 2.6m pott steigt bereits mit ca 65 - 70A senkrecht, flugzeuggewicht knapp unter 9kg)

mfg

hugo
 
H.F schrieb:
erste messung mit 10s 3300mah 35C lipo - 27 x 13 prop, 116A bei 3.34V pro zelle. kraft "sehr beeindruckend".
und jetzt erzählst du von 200A spitzen

stimmt nicht ganz.
die 200A hat der helimotor gemacht.
man beachte bitte weniger eta max, sondern lieber die wirkungsgrade bei 150 oder 200A.
obs wirklich stimmt? keine ahnung.

070709-4.jpg


das wirkungsgraddiagramm vom hochdrehenden 4225 mag ich hier lieber gar nicht erst posten - das ist ziemlich unglaubhaft und würde nur sinnlose streitereien auslösen.

zudem ist die drivecalcmethode wirklich nicht besonders zuverlässig, wenn man in diese leistungsregionen kommt.
dafür wurde es auch nicht gemacht und entscheidend ist da eigentlich nur noch, ob es funzt oder nicht.

den anderen 4225 und erst recht den 4235 (da hab ich nur einen gebaut, der hat eine 2,5x (3x1,06)D ) konnte ich nur mit dem 240HV steller vom heino auslasten. der war dann ziemlich warm und lange reichen tun die akkus auch nicht (2x4500er SLS in parallel)
leider ist es schwierig, da verwertbare daten aufzunehmen, die ströme gingen da an die 300A an 10S.
netterweise hat der stefan merz ja einen 400A stromsensor im programm. :)

du weisst schon, dass ich diese al+getriebe krücken hasse :p
da lieber sowas:
http://www.powercroco.de/megacroco.html

das geht auch noch länger und wird als 6551 mit dünnring auf dem markt erscheinen.

das ding war als prototyp schon vor 2 jahren in aspach zu sehen:

070709-6.jpg


der 6551 dreht eine 30x10 direkt. (rechts am oberen bildrand zu erkennen.
und das skorpion jetzt auch offiziell die hyperionmotoren baut (G2-grundlage) sollte sich ja inzwischen rumgesprochen habe.
das innenleben ist hierzulande entstanden. dazu gibt es auch ein offizielles statement von nippon dave in den rc-groups.

070709-5.jpg


das sind aber alles KEINE SERIENMOTOREN.
was in der gewerblichen umsetzung übrigbleibt, ist mir nicht bekannt.

aber es wird wie immer auch diese motoren als bausätze geben.
das ist und bleibt unser (pcf-user) "arbeitslohn" :)



vg
ralph
 
hatte mich bisschen unklar ausgedrückt, - mit 200A meinte ich auch nicht mehr den 4035er, hatte dich schon richtig verstanden.

aussenläufer mit getriebe hatte ich auch noch nie ausprobiert, aber als ich die daten des 4035/800er nachlas gabs so einen geistesblitz in meinem (zitat eines kumpels-) "kranken" hirn...

direktantrieb ist natürlich noch einfacher, wenn das gewicht (bei mir keine 600gram) des antriebs stimmt ganz sicher der hit. da darf der motor auch ruhig etwas mehr kosten, ein reisenauer getriebe gibts auch nirgends gratis.

mfg

hugo
 
so, der 7x1,25YY ist fertig.
er läuft blitzsauber mit dem jive und die ns liegt bei 487 / V.

damit ist das ziel knapp unter 500/V zu bleiben erreicht.
das dürfte ein blitzsauberer antrieb für die 12S boliden wie rigid oder shark geworden sein.

da der powerpyro ja gegenwärtig das maß der dinge ist:
der powerscorpion hat den gleichen aussendurchmesser, ist 9 mm kürzer, wiegt trotz dicker welle großer lager und noch mehr kupfer 10g weniger und kann gemessen am powerpyro 15% mehr strom bzw. damit auch leistung bewältigen.
auch mechanisch ist er mit der 8/6er welle und den 19x8x5er lagern klar im vorteil.

der wirkungsgrad ist nahezu identisch.

080709-1.jpg


aber:
das ist der vergleich 2er prototypen.
wie's in der serie aussieht, wird der gerd sicher irgendwann ermessen.

vg
ralph
 
die heutigen regenschauer habe ich für den nächsten skorpion- heliprototyp genutzt.
rausgekommen ist diesmal der powerscorpion mit 6+7x1,32 D.
ziel war es, bei hoher belastbarkeit die ns etwas zu drücken.

herausgekommen ist eine ns von 465/V.
das sollte ein größeres ritzel ermöglichen und damit getriebeschonung wegen mehr eingriff.
damit entspricht er von der ns her ziemlich genau dem 6+7x1,25er powerpyro - nur dass er mindestens 15% belastbarer ist als jener.

120709-4.jpg


das ist natürlich wieder ein einzelstück.

vg
ralph
 
Zuletzt bearbeitet:
Hi

Ich kann drei d nur zustimmen :D
Das Getriebe hält ja wohl alles aus .
Diese Kombination in einem Warbird mit 40/30 Prop und breiten Blättern ist längst überfällig.
Geht sicher auch mit Mehrblatt senkrecht !

Gruß Aloys.
 
inzwischen habe ich einen 6+7x1,32YY zusammengebastelt.
aussehen tut er genau wie der 6+7x1,32D in meinem letzten beitrag- er ist nur anders verschaltet.

es ist mehr platz für luft im stator als im "timo-motor"- wie die bisherigen testflüge gezeigt haben, werden die möglichkeiten des 1,4er drahtes gar nicht gebraucht (diese helis vertagen eben nix...:cool:)

gerade im teillastbereich sollte der 1,32er sogar effizienter arbeiten als der 1,4er - beide liegen an der grenze, wo sich die wirbelstromverluste im dicken kupfer und skineffekte bei hochgetakteter teillast bemerkbar machen.

gewickelt wird übrigens damit:
http://www.elosal.net/technik/drdata.pdf

das ist hochbelastbare industriequalität.
damit sind alle bestandteile des motors incl. der magnete, isoeinlagen und des klebers theoretisch bis 200°C belastbar.

nur eben das fett in den lagern nicht....

mal sehen, wo die ns liegt.
und dann habe ich glocken mit noch breiteren magneten im zulauf. könnte mehr drehmoment,w eniger drehzahl bei gleicher wicklung und weniger rasten geben.
alles in allem geht es gut voran. :) die chancen für das iV.QT stehen gut.


vg
ralph
 
Hallo!

Hört sich gut an. Mehr Drehmoment und evtl. Eta im Teillastbereich bei etwas höherer Drehzahl wären mir als jemand der für seine Akkus arbeiten muß viel lieber als reine Spitzenleistung.
Ich möchte mittlere Drehzahlen, lange Flugzeiten und kein Abwürgen unter Lastwechsel.

Kannst Du eine Prognose wagen, wann ich als Normalsterblicher einen HK 42 käuflich erwerben kann?

Viele Grüße, Jörg Lambertus
 
keine ahnung.
und vorab-rückschlüsse auf die serie sind schwierig.
aber es wird ja wieder die bausätze geben und es gibt einige wickler, die meine spielereien nachvollziehen können.
sonst bräuchte ich das alles ja gar nicht erst zu posten.

es hat ja bisher bei allen neuerungen einige zeit gebraucht, bis die auf den europäischen markt gekommen sind.

btw:
höhere drehzahl ist einfacher zu machen, als niedrigere.
das würde bedeuten weniger windungen und damit auch weniger innenwiderstand.

so ein 6x1,32YY würde sicher brutal gehen, wenns abgerufen wird. der hätte 8% mehr drehzahl und wieder einigen platz mehr zum kühlen.

irgendwie bin ich noch immer nicht hinter die heliantriebe gekommen. beim pyro schreien alle nach dem -14.
der dreht ja langsamer als der-12 und verliert an 2 stellen: dünnerer draht und längerer draht.

du willst lieber höhere drehzahl :confused:

was ist nun sinnig und was nicht.
"ich brauche mehr input!" sagte schon so ein kleienr roboter.....

vg
ralph
 
Hallo

Es kommt immer auf den Heli an. Und welchen Spielraum mit der Übersetzung hat. Wenn man bei einem Heli schon ein sehr kleines Ritzel einsetzten muß (wenig Zähne im Eingriff) um die richtige Drehzahl zu erreichen und das bei sehr hohen Leistungen und Temperaturen hat man möglicherweise ein Problem.
Wenn es die Getriebeauslegung aber zuläßt das man einen etwas höherdrehenden Motor einsetzen kann bei einem ausreichend großem Motorritzel kann man natürlich noch etwas an Leistung rausholen ohne das man das Getriebe überlastet.

mfg Chris
 
Das Problem bei den Helis ist, daß der Mainstream quasi ausschließlich durch die (oft auch noch gesponsorte) Hardcore 3D Fraktion vorgegeben wird. Die hauen mit immer mehr KW aufs Mett. Ohne Rücksicht auf Akkukosten/Zyklenzahl/Verlustleistung/Wirkungsgrad. Mit Wirkungsgrad meine ich in erster Linie den aerodramatischen. Was viele Arbeiter und Bauern Heliflieger schon immer fühlten und Hr. Henseleit jüngst mal veröffentlichte, ist, daß die Blätter so eines Helis mit steigender Drehzahl halt auch sehr viel der eingebrachten Energie "verbraten". Den meisten "Gripp" hat so'n Blatt halt eher im niedrigen und mitleren Drehzahlbereich.
Darum ist bei der Übersetzung als auch KV des Motors in meinen Augen bisweilen die goldene Mitte bisweilen das Optimum. Kleine Übersetzung- als Extrem der Direktantrieb- neigt bisweilen sehr stark zum Abwürgen unter Last.
Ich habe das mal ausgibig mit den 15er Koras in der Praxis ausprobiert. Trotz gleicher Eingangsleistung und durch die Übersetzung angepaßter Kopfdrehzahl, lief der hochdrehende 15-10 am laststabilsten.
Sicher spielte bei dieser Beobachtung auch der Regler eine große Rolle ( war in diesem konkreten Fall ein Jazz-80).
Jedenfalls halte ich die technischen Zusammenhänge beim Heliantrieb für wesentlich komplexer als im Flächenmodell. Eben wegen der starken Lastwechsel, die im Flächenmodellantrieb vergleichbar null wären.
Wo genau da Hase im Pfeffer liegt, kann ich in meinem Handwerkergehirn nur mutmaßen.
Wenn ich sehe wie schleppend und "untechnisch" auch und gerade von "Prestigeanbietern" ;) hierzu Grundlageninformationen und Material herüberkommen (der Minipyro hat 3 Jahre gedauert und erinnert stark an die ersten 8 Pol Chinakracher, die zufällig im Heli sehr gut funktionierten), habe ich wenig Hoffnung meinen "Traumantrieb" mittelfristig beim Händler im Regal zu finden.
Meinetwegen könnte es zumindest bei den gepriesenen und teils abartig teurenTopantriebskombos per genormter mechanischer Bremse ermittelte Drehmomentkurven geben. Leider haben das nicht einmal Stinkerfirmen wie OS und Co hinbekommen.
Ich denke, daß ein wirklich schöner Helimotor nur im Zusammenspiel mit der Reglersoftware auf einem lastsimulierenden Prüfstand entwickelt werden kann. Und ein schöner Motor wäre für mich einer , der im 90er mit 1500 U/min und wenig Stromverbrauch einfach durchzieht wie ein 500PS Trecker...

Soweit meine Meinung dazu. Weit ab vom 5KW Mainstream...

Gruß und an dieser Stelle mal ein Danke an Ralph Powercroco und die anderen Wickler hier im Forum für die ganzen Inspirationen.
Jörg
 
"marktreife"
es gibt da imho wohl noch kein festes datum- abgesehen, davon, dass mich diese frage eingentlich wenig berührt.

es nützt keinem, wenn die nutzer zu betatestern gemacht werden und dann nachgebessert werden müsste.
die folgen solcher praktiken sieht man ja hier immer wieder- da trete ich llieber auf die bremse! (jedenfalls, soweit ich das kann)

das ding soll lieber erstmal ne weile beweisen, dass es dauerhaft die gewünschte stabilität und leistung hat.

btw. kann ein motor nicht alles auf einmal.
gute wirkungsgrad bei hochlast haben immer etwas schlechtere bei niedriger last zur folge.
www.powercroco.de/etaauslegung.html
zeigt den zusammenhang.

dazu kommt, dass die wärmeabfuhr bei hoher leistungsdichte immer schwieriger wird.
lustigerweise wird da selten ein kompletter strang durchkonstruiert - der motorhersteller denkt nur an seinen motor, der stellerhersteller an sein produkt und der heli/fliegerhersteller macht sich um eine komplexe lösung auch noch zu wenig gedanken.
(einkonstruierte kühlflächen und definierte sinnvolle luftführung)
alle an einen tisch geht sowieso nicht, jeder wacht da eifersüchtig über seinen "abgesteckten claim" vor allem wohl wegen des absolut bescheuerten garantierechts. denn es ist viel einfacher sagen zu können : " der wars, nicht ich!!!"

selbst wenn die das machen würden - wie beim auto neigen die user dann sowieso zu "verschlimmbessern".
die breiten schlappen auf großen felgen am besten auf der hinterachse eines golf sind da ein schönes beispiel. für angepasste dämpfer und federn reicht dann das geld meist nimmer- die sieht ja auch eh keiner.

vg
ralph
 
Und ein schöner Motor wäre für mich einer , der im 90er mit 1500 U/min und wenig Stromverbrauch einfach durchzieht wie ein 500PS Trecker...
das ist doch eigentlich kein problem.
je kleiner die kopfdrehzahl, desto weniger leistung muss der motor aufbringen.

wegen wirkungsgrad:
was glaubst du wieviel verlust bei etwa 80° arbeitstemperatur zustande kommen? (im vergleich zu 20°)
habt ihr schon mal gemessen?
oder kann man das einigermaßen berechnen?

wäre schön, wenn gerd das auch messen würde beim dc-pyro.
 
icon_kugel.gif
- und im realen einsatz ist eh nochmal alles anders als auf dem teststand.

bitte nicht vergessen - wir messen keine teillast für die kurven.
diese teillastgeschichte ist eh eine reine stellerangelegenheit(!) und hat mit dem motor an sich wenig zu tun.

das einzig interessante ist, ob ein motor eine komplette akkuladung rumgebolze aushalten kann.
alles andere ist dann eigentlich belanglos.
was macht es, ob man 20 oder 22sek mehr flugzeit hat?

vg
ralph
 
powercroco schrieb:
...bitte nicht vergessen - wir messen keine teillast für die kurven.
diese teillastgeschichte ist eh eine reine stellerangelegenheit(!) und hat mit dem motor an sich wenig zu tun.
(Unterstrich von mir)

das einzig interessante ist, ob ein motor eine komplette akkuladung rumgebolze aushalten kann.
alles andere ist dann eigentlich belanglos.
was macht es, ob man 20 oder 22sek mehr flugzeit hat?

vg
ralph

Äh - bitte Ralph will nicht altklug dastehen aber eine nähere Betrachtung ist Deine Aussage schon wert!

Ganz OHNE Schaltverluste geht es auf beiden Seiten der Medaille natürlich nicht!

Richtig ist, dass im Teillastbereich heftig geschaltet wird (PWM 8Khz oder höher) und genau da entstehen natürlich
auch Schaltverluste (im Grunde die Größten!). Klar könnte man das minimieren in dem die Schaltflanken endlich klein
würden – aber wohin dann der sprunghaft ansteigende Anteil an Oberwellen (gegen EMK) der wiederum kontraproduktiv
seinen Anteil von unseren Wirkleistung abfordert!:rolleyes:

Für „reine“ Induktivitäten liegt die Phasenverschiebung bei 90° zwischen Strom und Spannung beim sinusförmigem Strom!
... traumhafte Bedingungen, KEINE Blindleistung! Doch leider sind wir mit unseren Motoren weit davon entfernt und erzeugen
im Teillastbereich einen starken Anteil von Blindleistung.

… jetzt kommt‘s:
Bei unseren Ansteuerungen (auch noch rechteckförmig) entstehen zusätzliche (unerwünschte) Blindleistung/Blindströme,
durch Oberwellen mit Verlusten. Diese Blindströme fließen ja tatsächlich (zusätzlich zu den Wirkströmen) durch unsere
Regler und addieren sich geometrisch!

Bei "schlechten" (unsauber gefertigt...) Motoren kommt aber noch das cos_phi (Ideal = 1) um so tragischer mit ins Spiel,
was den Anteil der Blindleistung noch weiter ansteigen lässt!
Nun das Fatale, je weiter wir uns von der Vollast in Richtung Teillast bewegen je größer wird der Anteil der Blindlast und
um so kleiner der Anteil der Wirklast .... nur - wir genießen ausschließlich nur Wirkleistung ...mmmh! ;)
Nur DIE erzeugt unsere geliebtes Drehmoment ...

Das ist auch der Grund, dass der gemessene Impuls-Strom in Teillast höher ausfällt als unter Vollast ohne PWM!

...und all das MUSS der Controller in der Teillast aufbringen und entsprechend Verarbeiten.
(Du sagtest: ... hat mit dem Motor an sich wenig zu tun)

... manche mit riesen Kühlkörpern,, manche mit viel know.how per Software!;)

Resümee: Für mich ganz klar - es müssen beide Systeme zum optimalen Betrieb aufeinander abgestimmt sein und insofern
stimme ich voll zu:
lustigerweise wird da selten ein kompletter strang durchkonstruiert - der motorhersteller denkt nur an seinen
motor, der stellerhersteller an sein produkt und der heli/fliegerhersteller macht sich um eine komplexe lösung auch noch zu wenig gedanken.
;)

(PS: hier gab es mal einen Thread mit dem SLS - da ging es um ähnliche Dinge ...)
 
okay gerd,

war wiedermal eine unzulässige vereinfachung.

ein "optimaler" steller stellt die leistung und drehzahl nicht durch das zerhacken der sinuswelle sondern durch die manipulation der frequenz und amplitude der vollständig erhaltenen (durchlaufenden) sinuswelle.

dann hätten wir einen haufen probleme nicht.
denn auch schon 8 und erst recht 16 oder 32 machen zusätzlich zu den wirbelstromverlusten schon errechen- und fühlbare skineffekte.

ich kann zwar einen motor so auslegen, dass er etwas besser mit den schaltverlusten zurechtkommt, dass geht aber immer zulasten des leistungsdurchsatzes.
man muss halt wissen, wo man hinwill ....;)

und da sich bei den stellern sobald nix tun wird (jedenfalls im modellbaubereich, in der technik sind ja frequenzumrichter standard) wursteln wir halt weiter. :)

vg
ralph
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten