Propellerpositionierung mit YGE LVT/HVT-Reglern und dem
"Prop Sensor-Kit"
von Reinhard Morawietz.
Mit den aktuellen telemetriefähigen YGE-Reglern bietet auch YGE seit einiger Zeit die Möglichkeit, den E-Propeller nach dem Abbremsen des Motors stets in eine günstige horizontale Position zu stellen.
Insbesondere bei E-Seglern mit niedrigem Rumpfquerschnitt, wie zum Beispiel beim Chilli, lassen sich damit gelegentliche Bodenberührungen empfindlicher CfK-Blätter von Klapppropellern vermeiden. Benötigt wird dafür zu den YGE LVT/HVT-Reglern das abgebildete "Prop Sensor-Kit". Andere Hersteller von Reglern bieten eigene Sensor-Kits an.
In der Montageanleitung zum Sensor-Kit ist die radiale Montage des Hallsensors und der Magnete beschrieben und bebildert:
Der serienmäßig über einen Microstecker auf der Platine anzuschließende Hallsensor erfordert leider eine relativ große Bohrung im Motorspant. Gleichwohl habe ich diese bei meinem Chilli im Motorspant für den Ø 38 mm Spinner hinbekommen. In Motorspanten mit noch geringeren Durchmessern dürfte dies jedoch problematisch werden. Für Modelle mit Getriebeantrieben gibt es aber kaum Alternativen zu einer über Magnete im Spinner gesteuerten Propellerpositionierung.
Die etwas größere längliche Adapterplatine mit der Verbindungsbuchse zur Reglertelemetrie ließ sich unschwer im Rumpf platzieren. Für die Programmierung der Propellerpositionierung ist die YGE-Software „YGE-PortalTool“ auf dem Notebook (oder PC) erforderlich. Aber eine zuverlässige Positionierung an gewünschter Stelle war so trotz schrittweise veränderter Parameter mit dem Sensor-Kit nicht möglich. Ich glaubte schon, es läge an dem in meinem Chilli immer noch hervorragend laufenden Plettenberg Innenläufer HP 220/30 A3 P4, Gear 5.1. Die Versuche mit Ø 3 mm, Ø 4 mm und Ø 5 mm Rundmagneten verliefen sämtlich erfolglos.
Die im
-Forum von Gerhard Hansmann im Thread zur Propellerpositionierung bei seiner SB 14 berichtete Vorgehensweise, #401, ermutigte mich, es ebenfalls mit einer Montage des YGE-Sensors auf dem Motorspant (quer zur Flugrichtung) zu versuchen. Das Sensorkabel war dafür direkt (ohne die Microbuchse) auf der winzigen Sensorplatine anzulöten. Weil ich Sorge hatte, den Hallsensor dabei zu beschädigen, bat ich bei YGE darum, mir einen Sensor mit direkt angelötetem Kabel zu verkaufen. Er ist dort auf Nachfrage erhältlich und eine Option, wenn man sich die Lötarbeit selbst nicht zutraut.Auf dem Motorspant meines Chillis ließ sich dann für den Sensor eine passende Position in der Nähe zur oberen Rumpfnaht finden. Mit einem untergelegten winzigen 0,6 mm Sperrholzplättchen konnte ich den Sensor dort reversibel anheften (s. Foto):
Erst nachträglich habe ich zu Testzwecken die Microbuchse der nicht verwendeten Sensorplatine mit einer Cutterklinge von der Platine gelöst und danach entfernt. Mit der einer dafür vorhandenen SMD-Lötnadel meiner Lötstation ist es problemlos gelungen, das vieradrige Kabel fachgerecht anzulöten. Man kann also das im Originalset des Sensor-Kit enthaltene Sensorkabel für die hier beschriebene Montage des Sensors auf dem Motorspant selbst umarbeiten. Hier das Foto davon nach dem Abfeilen der überschüssigen Kanten der Platine vor dem erneuten Einschrumpfen:
Zur Motorachse nachgemessen ergab sich aus der Position des Sensors auf dem Motorspant das Maß für die im Spinner möglichst ohne Versatz zum Radius des Sensors einzuklebenden Magnete: Der Laufdurchmesser beträgt nur 32 mm, also r = 16 mm.
Bei geringem Spinnerdurchmesser empfiehlt die YGE Montageanleitung: „Je kleiner der Spinnerdurchmesser, desto kleiner muss der Magnet ausfallen!“ Deshalb habe ich mich für sehr kleine Magnete mit nur Ø 2 mm und 2 mm Dicke entschieden, auch weil Versuche mit Ø 3 mm Magneten keine Positionierung bewirkt haben. Nachdem ich die Wirkungsweise von Hallsensoren und Magneten nachgelesen hatte, war mir klar, dass auf engstem Raum mit einem empfindlichen Sensor für die Positionierung eine ausreichende Trennschärfe nur mit möglichst kleinen Magneten erreichbar ist. Diese besitzen ein schmaleres Magnetfeld als Magnete mit größerem Durchmesser.
Die kleinen Magnete benötigen außerdem in dem von mir als Magnetträger verwendeten formschönen HM-Spinner nur kleinste keilförmige Balsaklötzchen (Hartbalsa o.ä.). Diese lassen sich mit Sekundenkleber einfach innen an die Spinnerwand kleben. Dort werden die Magnete in passende Bohrungen bündig zur Spinnerkante versenkt. Die winzigen Teile verursachen bei Drehzahlen um die 6.000 rpm keine Unwucht, zumal sich deren Gewichte (unter 0,06 g) durch die gegenüberliegende Montage ausgleichen:
Der Luftspalt zwischen Hallsensor und den Magneten beträgt trotz Klappgummi nur 1,5 mm. Für den Motor mit 5:1 Getriebe habe ich nach etlichen Versuchen folgende Sensoreinstellungen für eine einwandfreie Positionierung gefunden:
Pos.Geschwindigkeit 250 (wegen 5:1 Getriebe), Haltezeit 3 s, Pos.Leistung 1290
Das Video zeigt, wie es damit funktioniert: Test der Propellerpositionierung
Im Nachgang habe ich vom YGE-Service erfahren, dass die Positionierung bei stark rastenden Motoren (dazu gehören wohl meine Motoren) Probleme verursachen kann. Das liege nicht am Sensormagnet, sondern an dessen Position zwischen den Rasten des Motors. Die Mitte des Sensormagneten soll sich in solchen Fällen etwa in der Mitte des Erfassungsbereiches des Sensors befinden, wenn ein "magnetisches Rast-Tal" des Motors erreicht wird, der Motor also in Ruhe stehen bleibt (keinen Strom erhält). Der Abstand des Magneten zum Sensor darf 1-3 mm betragen.
Dazu ist der Spinner mit den Magneten (ohne Propellerblätter!) leicht zu lösen, damit er sich auf der Motorachse drehen lässt. Dann ist der Regler an den Antriebsakku anzuschließen (Initialisierung), aber den Motor noch nicht starten!
Danach ist der gelöste Spinner auf der Motorachse langsam zu drehen. Die LED leuchtet solange sich der Magnet im Erfassungswinkel des Sensors befindet. Etwa in der Mitte dieses Bereiches ist der Spinner wieder festzuziehen. Falls diese Position nicht mit der gewünschten Propellerstellung zusammenpasst, muss der Magnet im Spinner entsprechend versetzt werden.
Sofern der Positionierungsbereich gefunden ist, kann die über die YGE-Software „PortalTool“ einstellbare Positionierungsleistung (Positionierstrom in mA) zunächst bei 600 verbleiben. Funktioniert es eventuell auch mit weniger, dann wäre dies passend herunterzusetzen. Stark rastende Motoren würden schon mehr als 350 mA brauchen. Mehr als 600 mA sollen aber im Allgemeinen nicht nötig sein, um keine nutzlosen Wärmeverluste erzeugen.
Die Einstellungen für die Propellerpositionierung sind je nach Motor-Setup und den Einbaubedingungen im Modell von Sensor und Magneten sehr unterschiedlich. Man muss sich dafür genug Zeit nehmen und systematisch schrittweise vorgehen, um die für den im Modell verwendeten Motor passenden Einstellungen zu finden. Nach Auskunft von YGE sei es kein Funktionsfehler, wenn die Positionierung nicht sofort mit dem nächsten Magneten über dem Sensor, sondern erst beim folgenden Magneten stattfindet. Abhängig sei dies von einer systembedingten Reaktionszeit.
Nachdem ich selbst den Erwerb des YGE Sensor-Kit für meinen YGE LVT-Regler schon fast als Fehlkauf ad acta legen wollte, möchte ich hier anderen Modellbaukollegen Mut machen, es mit der für den Flugbetrieb höchst nützlichen RC-Anwendung der Propellerpositionierung zu versuchen. Weil in einem anderen meiner E-Segler ein YGE LVT Regler im Einsatz ist, habe ich bei YGE ein weiteres Sensor-Kit mit direkt angelötetem Hallsensor erworben. Auch bei diesem Modell (Motor Reisenauer Leopard LC500 1720KV, Getriebe Micro Edition 5:1), mit einem Spinner von ebenfalls nur Ø 38 mm, sollten der Hallsensor auf dem Motorspant quer zur Flugrichtung angebracht und 2 mm Magnete wie beim Chilli im Spinner platziert werden. Mit den wie beim Chilli fast identischen Einstellungen zur Positionierung (lediglich die Pos.Leistung auf 1219 korrigiert), funktioniert hier die Propellerpositionierung zum Schutz der CfK-Blätter ebenfalls hervorragend. Die Erwärmung des Motors bleibt im normalen Betriebsbereich. Keine Landung mehr auf einem Propellerblatt als Landekufe. Und klar, auch mein nächstes E-Seglerprojekt mit nur 32 mm Spinnerdurchmesser wird mit Propellerpositionierung ausgerüstet sein.
Vielleicht sind für die Propellerpositionierung vorbereitete Regler, wie sie auch von anderen Herstellern angeboten werden, bereits in Modellen der Leser dieses Berichts vorhanden? Gegebenenfalls ist dafür nur noch die Reglersoftware zu aktualisieren und um ein herstellerspezifisches Positionierungs-Set zu ergänzen. Mir hat es am Ende Spaß gemacht, herausgefunden zu haben, wie es geht.
