RC Motor + Controller mit 400 Watt bei 4000 rpm

TommyB

User
Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einem RC Motor + Controller für mein Projekt. Eigentlich baue ich gar kein RC Modell, sondern einen Nerf Dart Blaster. Zu Testzwecken habe ich ihn mit meinem Akkuschrauber betrieben, aber jetzt würde ich gerne einen richtigen Motor & Controller integrieren. Leider fällt es mir schwer, einen passenden Motor zu finden, könnt ihr mir helfen?
Das hier benötige ich ca:
* Bei 4000rpm ca. 1Nm bzw. 400Watt.
* Ansteuerung sollte möglichst simpel sein, am Anfang will ich nur "an/aus" haben (nice 2 have: wenn man irgendwo die Max Drehzahl(+Drehmoment?) einstellen könnte)
* Gewicht etc. ist nicht so wichtig, preislich sollte es unter 100€ liegen
* Bzgl. Akku habe ich keine Einschränkungen.

Ich hab einen Motor gefunden, der evtl. passt, aber eigentlich ist die KV zu hoch und das Teil ein Overkill: https://hobbyking.com/de_de/propdri...D=59214&indexName=hbk_live_products_analytics

Habt ihr bessere Ideen?
 
Hallo Tommy,

die kleinen RC Motoren besitzen i.d.R. ein recht hohes KV. Bei 400 Watt Wellenleistung und 4000 rpm kann man ein Propeller der Größe
um die 19x12 [Zoll] betreiben. Das sind dann Motoren mit Getriebe oder große Außenläufer mit geringem KV und hohem Drehmoment.
Kleine Außenläufer mit einem Drehmoment von 1 Nm @ 4000 rpm wird Du da nicht finden.

Drehmomentberechnung:
Drehmomentkonstante KT = (1 / KV) * (30 / pi) [Nm/A]

Drehmoment = Motorstrom [A] * KT [Nm/A]

Ein typischer kleiner Außenläufer wie der Joker J3530-13 mit einem KV von 1000 rpm/V würde ca. 100 A für 1 Nm @ 4000 rpm benötigen.
Ist mit solchen Motoren nicht machbar. Du wirst also einen großen Außenläufer mit geringem KV benötigen.


Gruss
Micha
 

S_a_S

User
Tommy,
versuchs mal im Skateboard/Scooter-Bereich - allerdings daran denken, dass die alle mit höherer Spannung unterwegs sind

etwas über Budget, aber mit Controller und Brushless.

Normale DC-Antriebe mit Bürsten gibt es auch preisgünstiger.

Ansonsten höherdrehender Motor mit Planeten- oder Riemengetriebe...

Grüße Stefan
 

TommyB

User
Vielen Dank Stefan und Micha, das hilft mir um meine Suche einzugrenzen.
Für mich kommen die Skateboard etc. Motoren eigentlich nicht in Frage, einmal sind sie bestimmt sehr schwer, aber vorallem haben sie extrem viel Leistung, was in Fehlerfällen auch zu ordentlich Zerstörung o.Ä. führen könnte. Mein Makita Akkuschrauber mit 2000rpm und 450Watt finde ich schon sehr krass, 2kw ist mir da zuviel.
Du wirst also einen großen Außenläufer mit geringem KV benötigen.
Hast du da ein Beispiel? Oder ist der von mir genannte schon ungefähr das, an was du denken würdest? Aus meiner Sicht hat das ding einfach noch 5fach zu viel Leistung.

Ansonsten höherdrehender Motor mit Planeten- oder Riemengetriebe...
Ja, das wäre für mich auch ok. Habt ihr ne Empfehlung wo/wie ich solche finde? Oder ein Beispiel? Dieses hobbyking.com ist mir etwas suspekt
 
Hast du da ein Beispiel? Oder ist der von mir genannte schon ungefähr das, an was du denken würdest? Aus meiner Sicht hat das ding einfach noch 5fach zu viel Leistung.
Hallo Tommy,

die kleinen Motoren im RC Bereich bringen halt wenig Drehmoment aber viel Drehzahl. Das Drehmoment von 1 Nm verlangt einen Motor mit
entsprechendem Durchmesser.

Leistung P = 2 * pi * rpm/60 * Drehmoment

Der von Dir genannte ist so ungefähr das richtige. Bei dem J5060-9 290KV würde sich bei einem 4S Lipo bei 14.8 V eine Leerlaufdrehzahl von ca. 4300 rpm einstellen. Bei einem Lastmoment von 1 Nm dann ca. 4000 rpm.


1629895002160.png


Eine DC Motor bringt halt das Maximum an Leistung bei ca. 50 % der Leerlaufdrehzahl, das höchste Drehmoment beim Anlaufen.


Gruss
Micha
 

TommyB

User
Der von Dir genannte ist so ungefähr das richtige. Bei dem J5060-9 290KV würde sich bei einem 4S Lipo bei 14.8 V eine Leerlaufdrehzahl von ca. 4300 rpm einstellen. Bei einem Lastmoment von 1 Nm dann ca. 4000 rpm.
Hmm, ich hoffe ich verstehe das nicht falsch. Mein Gerät benötigt unabhängig von der Drehzahl ganz grob 1 Nm um es zu drehen. Ich kann ja trotzdem mit nem BL motor und nem controller die gerätedrehzahl auf 1000rpm oder auf 4000 einstellen, richtig?
D.h. bei Aussenläufern würde ich mir so nen 2kw ding holen und auf meine drehzahl begrenzen.

Bei motoren mit hoher drehzahl und angeflanschtem Getriebe komme ich nicht unter 150€, da ist das beste was ich finde sowas hier: https://www.hoelleinshop.com/Alles-...icle&ProdNr=H12716601&t=49302&c=56995&p=56995

Ich würde jetzt verstehen, dass die beiden varianten meine optionen sind, richtig? :)
 

S_a_S

User
bei diesem Gimbal-Motor ist das kv ist sehr niedrig, dafür ist der Innenwiderstand hoch (und der Strom entsprechend niedrig).
Außerdem steht nichts von Drehmoment, lediglich von einer Haltekraft - und das ganze ohne Hebellänge.
Wenn das 2,1kg auf 1cm sind, sind das "nur" 0,2Nm und bei 4S als maximale Drehzahl 440/min.

Grüße Stefan
 
Hmm, ich hoffe ich verstehe das nicht falsch. Mein Gerät benötigt unabhängig von der Drehzahl ganz grob 1 Nm um es zu drehen.
Hallo Thommy,

es geht eigentlich jeder Motor der das Lastmoment, welches proportional zum Strom ist, ohne Probleme liefern kann. Das Lastmoment bestimmt den Motorstrom. Mit steigender oder sinkender Spannung steigt oder fällt dann nur die Drehzahl. Es geht daher genauso der Motor vom Hobby König oder der Hacker A30-14M mit Getriebe. Der Hacker entspricht einem 537 KV Motor. Er benötigt daher weniger Spannung, aber mehr Strom für die 1 Nm an Lastmoment.

1629907204902.png


Allerdings wäre der Hacker schon etwas über dem Ende vom angegebenen Strombereich 35 A - 50 A.

Drehmomentkonstante KT = (1 / (3600 / 6.7)) * (30 / pi) [Nm/A]
Motorstrom I = 1 [Nm] / 17.77e-3 [Nm/A]

I = 56 A plus Leerlaufstrom für die inneren Verluste vom Motor (Reibung, Eisenverluste, Lüfter).

Gruss
Micha
 
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TommyB

User
Ich glaube, ich entwickele langsam ein Gefühl für die Motoren. Ich habe mal einige Motoren verglichen und folgendes Fazit gezogen:
  1. Der A30 mit dem Getriebe macht für mich keinen Sinn, nur das Gewicht ist am niedrigsten, aber das ist es nicht wert.
  2. Der Joker 6360-9 hat zwar ne schön niedrige KV, aber dort wird mir (im Vergleich zum Joker 5060) der Gewichtszuwachs zu groß, und der Preis steigt auch noch. D.h. das ist mir der niedrige KV Wert nicht wert
  3. Turnigy Aerodrive SK3 5055 ist in den technischen Daten überall besser als 5060-9, d.h. ich würde ihn präferieren
  4. Nett ist auch, dass die Max. Drehzahl u.A. beim Turnigy noch viel Luft hat, so dass man bei Bedarf das Gerät schneller betreiben kann...
  5. Hacker scheint deutlich teurer zu sein. Ich will dort mal anrufen, aber ich glaube das wird nichts.
Habe ich große Denkfehler begangen? Ansonsten würde ich mir nen Controller raussuchen

(Achtung, Tabelle mit gefährlichem Halbwissen beschriftet etc.)
MotorPreis [€]KVStrom für 1Nm [A]Gewicht [g]Nennspannung [V]Max Drehzahl [RPM] (sehr stümperhaft berechnet)
Hacker A30-14M 6,7:116453756170115964
Joker 5060-9 V36329030380308584
Joker 6360-11 V37920521640449102
Turnigy Aerodrive SK3 505558280293693710360
Hacker A50-16L V419926528445379805
 
Hallo Tommy,

die technischen Angaben bei den Motoren sind gerade bei den Motoren aus China teilweise mit Vorsicht zu genießen.
Die Leistungsangaben welche sich immer auf die Eingangsleistung U*I beziehen, sind teilweise sehr optimistisch.
Die Motorkennwerte R, KV und Io können teilweise erheblich abweichen, Abweichungen um bis zu +/- 20 % sind durchaus möglich.

Als Faustregel bei preiswerten China Antrieben rechnet man eine elektrische Eingangsleistung von
3 Watt pro Gramm Motorgewicht.

Auch hängt das KV vom Controller ab, das Timing vom Regler beeinflußt massgeblich das KV und den Wirkungsgrad vom Antrieb.
Siehe dazu auch das Dokument BLDC_Grundlagen im folgenden Link.


Für deine Anwendung ist der Turnigy Aerodrive sicherlich der preiswerteste Antrieb, welcher deine Anforderungen erfüllt.
Es ist da mehr die Frage ob Du beim Hobby König bestellst oder den Joker 5060-9 V3 für 5 Euro mehr bei einem Händler aus D. ;)

Gruss
Micha
 
ehrlich gesagt würde ich einen Bürstenmotor mit Planetengetriebe verwenden

Graupner Speed Gear 600BB + 2,8:1 Getriebe?
Hallo Daniel,

anscheinend ist Dir nicht klar, das der Graupner Speed Gear 600BB + 2,8:1 Getriebe einen Strom von 58 A liefern muss, damit er das Drehmoment
von 1 Nm liefert. Der Motor raucht da nur mal so ab. :confused:

Der Strom beim max. Wirkungsgrad vom Speed 600 BB liegt gerade mal bei 7 A @ 9.6V Nennspannung. Blockierstrom liegt bei 58 A.

Gruss
Micha
 
Hi !
Die Sunnysky-Motoren sind auch recht gut. Vielleicht passt der ja (evtl kann Micha den noch mal durch seine kalkulation schicken:
Musst mal schauen, die gibts mit etwas Geduld auch recht preiswert bei ebay. Gibt da auch verschiedene Gehäuse, Stator und Magneten sind aber an sich gleich..
Ich würde den 320er an 4s probieren, da kommst du dann auf ca. 30A raus, unterkante der Spezifikation.
Habe zwar nicht genau diesen Motor zuhause, aber andere Sunnysky, die haben mich überzeugt.

VG,
Sebastian

P.S. Ein Kriterium ist auch die Möglichkeit zur Kühlung und wie Lange am Stück er laufen soll. Wenn der Motor eher eingehaust ist, musst du deutlich unterhalb der Grenzangabe bleiben, da die Luftkühlung durch den Propellerstrahl fehlt..
 
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Hallo,

ich hab mal den notwendigen Motorstrom für ein Lastmoment von 1 Nm über dem Motor KV berechnet.
Der Zusammenhang zwischen dem KV und der Drehmomentkonstante steht in #2. Für die Drehzahl von 4000 rpm hab ich die notwendige Akkuspannung über dem KV berechnet. Da ein DC-Motor unter Last nicht die Leerlaufdrehzahl KV*U erreicht, hab ich mit dem Faktor 0.85 für Lastdrehzahl/Leerlaufdrehzahl gerechnet. Das Verhältnis Lastdrehzahl/Leerlaufdrehzahl bestimmt den max. Wirkungsgrad vom Motor (halb idealer Motor), aufgrund der Verluste durch Reibung und der Eisenverluste fällt der Wirkungsgrad etwas niedriger aus. Daher sollten die Antriebe unter Lastbedingungen nicht unter 80% der Leerlaufdrehzahl betrieben werden.

Das KV vom Motor richtet sich jetzt nach der verfügbaren Akkuspannung (3S, 4S..?) und die Motorgröße (Durchmesser) richtet sich nach dem Motorstrom, welcher als Dauerstrom angesehen werden sollte. In Frage kommen daher m. E. Aussenläufer mit einem Durchmesser ab 50 mm.

1630041954175.png


Passen würden z. B. die Joker ab J5050-11 oder ähnliche China Outrunner vom HK oder aus ebay wie die Sunnysky-Motoren.

1630042038623.png

Quelle: https://www.lindinger.at/media/30/b7/g0/1601839496/9741926_DE_Anleitung.pdf


PS: Die Mehrzahl der RC brushless Motoren kommen aus Shenzhen (China), Motoren wie die Joker (Dualsky) oder die Sunnysky
sind meistens elektrisch gesehen identisch, nur das Aussehen (Gehäuse, Farbe) ist unterschiedlich. Einer der wenigen Antriebe
welche aus D kommen sind die Kontronik oder die Plettenberg Motoren.



Gruss
Micha
 
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Schon mal dran gedacht dass die Angabe „1 Nm“ vielleicht falsch ist:
Der Gerät ( :) ) funktioniert im Moment mit einem Akkuschrauber in dem schätzungsweise ein Speed 500 verbaut ist, der wahrscheinlich so 5-10 A zieht.

Und jetzt brauchen wir plötzlich einen high end Brushlessmotor der dann auch noch 50-70A ziehen soll ??

Mit freundlichen Grüßen
Kai AusCoburg
 
... und die Hacker Innenläufer!
Hallo Gerd,

bist Du Dir da sicher? Ein B40 7L kv4060 z. B. hat annähern die Daten wie eine KEDA B28-57-07L. Das gilt auch z. B. für die B20 oder B40 Innenläufer.
Die Daten passen immer im Prinzip zu den KEDA Daten.

Ich hab ein paar von den B28 KEDA und selber die Maxon 4.4:1 montiert. Die KEDA gab es früher vor ca. 10 Jahren beim
Hobby König.

Gruss
Micha
 
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Schon mal dran gedacht dass die Angabe „1 Nm“ vielleicht falsch ist:
Der Gerät ( :) ) funktioniert im Moment mit einem Akkuschrauber in dem schätzungsweise ein Speed 500 verbaut ist, der wahrscheinlich so 5-10 A zieht.

Und jetzt brauchen wir plötzlich einen high end Brushlessmotor der dann auch noch 50-70A ziehen soll ??

Hallo Kai,

meine uralte kleine grüne Makita mit 6 NiCd macht 600 rpm im Leerlauf und hat ein Speed 500 mit ca. 18200 rpm @ 7.2 Volt drin. Mit dem Getriebe macht die dann so um die 1 Nm.

Gruss
Micha
 
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