RC Motor + Controller mit 400 Watt bei 4000 rpm
- Ersteller TommyB
- Erstellt am
lastdownxxl
User
... ja ...
Hallo Gerd,
früher stand das mit dem Made in Germany mal bei den Hacker Innenläufern auf der Home Page, kann ich jetzt nirgends mehr finden?
Auch die B50 Direktantriebe sind nahezu identisch mit den KEDA B36 Daten, das kann kein Zufall sein?
Bei Kontronik steht dagegen Made in Germany!
PS: Bei den C50 Acro Competion stimmt das mit dem Made in Germany! Wahrscheinlich sind nur noch die High End Antriebe Made in Germany.
Gruss
Micha
Zuletzt bearbeitet:
... PS: Bei den C50 Acro Competion stimmt das mit dem Made in Germany! Wahrscheinlich sind nur noch die High End Antriebe Made in Germany.
Ich glaub auch, das der viel zu schwach ist, ansonsten wäre ich bürstenmotoren nicht abgeneigt.
Ich hab den Makita DDF484 als Akkuschrauber, der soll wohl 450 Watt haben bei 2000 Umdrehungen kommen da ~2Nm raus, 1Nm könnte troitzdem zu viel sein, da müsste ich mich rantasten durch Messungen.
Die Laufzeit von "dem Gerät" wird vsl. nicht mehr als 20s sein, danach wieder ein paar Minuten Pause
das ist nen guter punkt. Leider sind die deutschen Motoren für mich zu teuer, aber zumindest bei f3x oder so bestellen ist drin.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.
Das überfordert mich komplett, da ich die dynamik/verhalten von props nicht kenne und auch nicht die vom meinem gerät. Ich glaube ich werde auf Nummer sicher gehen und einfach etwas überdimensioniert ran gehen, und dann durch trial-and-error gucken wie ob es Optimierungsbedarf gibt.
Vielen Dank euch für die viele HIlfe! Ich glaub ich kann jetzt zum Controller-Ansteuerung übergehen, aber da mache ich lieber nen separaten Thread auf.
S_a_S
User
Unter Last bricht auch die Drehzahl ein, bei 1Nm höchstens noch 1800/min - und das sind 190W Abgabeleistung.
Stator und Rotor kann man auch einzeln kaufen
freytool Werkzeug Shop
www.freytool.com
Wenn Du sagst, dass das benötigte Moment 1Nm ist, hast Du das gemessen? Das wäre an einem 1m Stab eine Schokoladentafel hingehängt. Oder an 10cm Hebel 1kg.
Wenn das nur an einer Stelle pro Umdrehung ist, dann überbrückt das der laufende Rotor als kinetischer Energiespeicher - und "lädt" im Rest der Umdrehung die Drehzahl wieder auf, so dass die mittlere Leistungsaufnahme nochmal sinkt.
Nun zur Laufdauer: bei Kurzzeitbetrieb kann man die Wärmekapazität nutzen - und muss nicht auf Dauerlauf (dazu der große Lüfter) auslegen. Solange der Strom nicht punktuell (Bürste, Wicklungskopf) über der Stromtragfähigkeit liegt, muss die erzeugte Wärme ja nicht sofort abgeführt werden, sondern kann ins Blech eingespeichert werden, aber muss dann aber vor erneuter Benutzung entsprechend lange abkühlen.
An diesen Motor
Hochleistungs-Gleichstrommotor JOHNSON HC783G/FS
Hochleistungs-Markenmotor mit starken Permanentmagneten, Zwangskühlung und sehr hohem Drehmoment. Technische Daten: - Betriebsspannung: 2...12 V- - Stromaufnahme Leerlauf: 3,8 A, Vollast: 62,3 A - abgegebene Leistung: max. 310 W - Drehmoment:
www.pollin.de
Grüße Stefan
Ich bin "sehr" professionell vorgegangen: Wenn ich die Drehmomentbegrenzung des Akkuschraubers auf Stufe 11 einstelle, funktioniert der gerät meistens (leider hakt es manchmal, wo dann mehr Drehmoment gebraucht wir, ist alles noch recht prototypisch...). Dann habe ich auf Stufe 11 die Kraft gemessen, die der Akkuschrauber auf meine Wage aufbringt: ~0,5kg bei 22cm Entfernung von Welle zu auflagepunkt auf Waage. Das sollte ca. 1Nm ergeben. Das ist alles auf der "Hauptwelle" gemessen, da reichen mir erstmal 1000RPM. Ich plane eine Untersetzung von 1:4, daher die 4000RPM. Klar, sind das dann nur noch 0,25Nm, aber da es noch recht hakelig ist, dachte ich, viel hilft viel, nicht dass ich während der Tests den Antrieb nochmal upgraden muss.
Ist nicht wirklich professionell, meine herangehensweise, aber ich dachte ich taste mich so erstmal ran
S_a_S
User
professionell genug, ein klassischer Drehmomsntschlüssel funktioniert auch nur per Rutschkupplung.
Und Du sagst, dass das Durchrutschen auch unabhängig von der Drehzahl ist.
Wenn nur 1000/min an der Hauptwelle benötigt werden, reduziert sich der Leistungshunger weiter. Allerdings auch die Nenndrehzahl vom Antrieb.
Ein Getriebe schluckt natürlich Wirkungsgrad bzw. Motorleistung. 1:5 lässt sich bei einstufigen Getrieben gut realisieren (kleines Ritzel kann nicht viel Moment übertragen und große Zahnräder sind teuer und brauchen viel Platz), bei höherer Untersetzung macht man das besser zweistufig.
Stirnzahnräder gibt es in unterschiedlichen Ausführungen, aber da muss dann auch der Rest vom Getriebe (Achslagerung/Abstand) entsprechend ausgeführt sein. Muss nicht unbedingt gehärteter Stahl sein, auch Acetal/POM/Nylon am Abtriebszahnrad kann gute und dauerhafte Ergebnisse bringen.
Gibt auch fertig bearbeitete Ritzel (mit Madenschraube) im RC-car Bereich.
Grüße Stefan
Und Du sagst, dass das Durchrutschen auch unabhängig von der Drehzahl ist.
Wenn nur 1000/min an der Hauptwelle benötigt werden, reduziert sich der Leistungshunger weiter. Allerdings auch die Nenndrehzahl vom Antrieb.
Ein Getriebe schluckt natürlich Wirkungsgrad bzw. Motorleistung. 1:5 lässt sich bei einstufigen Getrieben gut realisieren (kleines Ritzel kann nicht viel Moment übertragen und große Zahnräder sind teuer und brauchen viel Platz), bei höherer Untersetzung macht man das besser zweistufig.
Stirnzahnräder gibt es in unterschiedlichen Ausführungen, aber da muss dann auch der Rest vom Getriebe (Achslagerung/Abstand) entsprechend ausgeführt sein. Muss nicht unbedingt gehärteter Stahl sein, auch Acetal/POM/Nylon am Abtriebszahnrad kann gute und dauerhafte Ergebnisse bringen.
Gibt auch fertig bearbeitete Ritzel (mit Madenschraube) im RC-car Bereich.
Grüße Stefan
lastdownxxl
User
Hallo Tommy,
da würde dann z. B. der Joker 4250-8 V3 510 kv auch völlig ausreichen. Der macht ca. 0.5 Nm bei ca. 28 A.
Als Spannungsversorgung langt dann ein 3S LiPo für etwas mehr als 4000 rpm gut aus. Mit einer 1:4 Untersetzung sind das 2 Nm, also m. E. genug Reserve. Kurzeitig kann der Motor ja wesentlich mehr, für 15 sec. 48 A.
Joker 4250-8 V3 · 510 kv · Planet Hobby Brushless Motor
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An diesen Motor
noch ein 1:3 Stirnradgetriebe oder Riemen, das sollte flutschen.Hochleistungs-Gleichstrommotor JOHNSON HC783G/FS
Hochleistungs-Markenmotor mit starken Permanentmagneten, Zwangskühlung und sehr hohem Drehmoment. Technische Daten: - Betriebsspannung: 2...12 V- - Stromaufnahme Leerlauf: 3,8 A, Vollast: 62,3 A - abgegebene Leistung: max. 310 W - Drehmoment:
Hallo Stefan,
was soll da flutchen, der Motor braucht ca. 63 A für 0.25 Nm. Bei 12 V und einem 2 stufigen Getriebe mit 1:20 wären das
ca. 1000 rpm bei einem Lastmoment von 2 Nm. Das wäre eine vernünftiger Arbeitspunkt vom Wirkungsgrad her gesehen und einer steifen
Drehzahl/Drehmoment Kennlinie.
Gruss
Micha
Heißt das, dass der Johnson HC783G/FS gehen würde, aber dann an seiner Belastungsgrenze wäre?
Und meinst du wirklich 1:20? Bei 0.25Nm schafft er doch nur 12.000 rpm, meinst du vielleicht 1:12 oder 1:8?
lastdownxxl
User
Hallo Tommy,
die 1:20 ist die Gesamtübersetzung vom 2-stufigen Getriebe, du planst doch eine 1:4 Übersetzung? Der Motor macht bei 12 Volt ohne Last
23934 rpm. Mit 1:20 dann noch 1197 rpm ohne Last. Der Motor hat ein Wicklungswiderstand von 0.1 Ohm, bei 12 V fließen dann 120 A
als Blockierstrom. Als Leerlaufstrom hab ich mal 6 A angenommen, ohne Getriebe sind es ja schon 3.8 A. Der Leerlaufstrom trägt natürlich nicht zum
abgegebenen Drehmoment bei.
Gruss
Micha
die 1:20 ist die Gesamtübersetzung vom 2-stufigen Getriebe, du planst doch eine 1:4 Übersetzung? Der Motor macht bei 12 Volt ohne Last
23934 rpm. Mit 1:20 dann noch 1197 rpm ohne Last. Der Motor hat ein Wicklungswiderstand von 0.1 Ohm, bei 12 V fließen dann 120 A
als Blockierstrom. Als Leerlaufstrom hab ich mal 6 A angenommen, ohne Getriebe sind es ja schon 3.8 A. Der Leerlaufstrom trägt natürlich nicht zum
abgegebenen Drehmoment bei.
Gruss
Micha
lastdownxxl
User
Noch der Wirkungsgrad.
Die 1:20 hört sich eigentlich gut an.
Ich würde jetzt im ersten Schritt mit dem brushed Johnson Motor starten: https://www.pollin.de/p/hochleistungs-gleichstrommotor-johnson-hc783g-fs-310504
Der Motor hat eine Welle mit 3,15mm Durchmesser. Ich habe noch nichts gefunden, um etwas daran befestigen zu können, könnt ihr mir da helfen?
Ich hatte mit dem Akkuschrauber zuletzt nen 3/8 zoll (ca. 10mmx10mm) vierkant-adapter aus Metall im Akkuschrauber eingespannt und mir dann auf der Welle das Gegenstück (Bauteil mit 10mmx10mm Öffnung) gedruckt. Das klappte super, war sogar eine Sollbruchstelle falls etwas wirklich schief ging brach der Kunststoff um die Öffnung herum. Allgemein wäre ich flexibel, etwas 10mm oder noch breiteres wäre sehr gut. Ich habe so an Propellernarben oder so gedacht.
Ich würde jetzt im ersten Schritt mit dem brushed Johnson Motor starten: https://www.pollin.de/p/hochleistungs-gleichstrommotor-johnson-hc783g-fs-310504
Der Motor hat eine Welle mit 3,15mm Durchmesser. Ich habe noch nichts gefunden, um etwas daran befestigen zu können, könnt ihr mir da helfen?
Ich hatte mit dem Akkuschrauber zuletzt nen 3/8 zoll (ca. 10mmx10mm) vierkant-adapter aus Metall im Akkuschrauber eingespannt und mir dann auf der Welle das Gegenstück (Bauteil mit 10mmx10mm Öffnung) gedruckt. Das klappte super, war sogar eine Sollbruchstelle falls etwas wirklich schief ging brach der Kunststoff um die Öffnung herum. Allgemein wäre ich flexibel, etwas 10mm oder noch breiteres wäre sehr gut. Ich habe so an Propellernarben oder so gedacht.
S_a_S
User
Propellermitnehmer kann man benutzen 3,15/3,175 mm ist 1/8".
Gibt es als Spannzangen oder mit Madenschrauben - gibt aber auch Modul 0,5...1 Ritzel mit Madenschrauben - für die erste Getriebestufe.
Grüße Stefan
PS: Naben - Propellernarben finden sich oft an Fingern, Handrücken, Beinen...
Gibt es als Spannzangen oder mit Madenschrauben - gibt aber auch Modul 0,5...1 Ritzel mit Madenschrauben - für die erste Getriebestufe.
Grüße Stefan
PS: Naben - Propellernarben finden sich oft an Fingern, Handrücken, Beinen...
Haha, zum Glück habe ich keine Propellernarbe bestellt, nicht dass der Modellbau Shop sowas als Dienstleistung anbietet und dann vorbei kommt...
Ich habe mich jetzt für eine Flansch Kupplung entschlossen (https://gtech-shop.de/Flansch-Kupplung-Stahl-317mm) und werde die Übersetzung erstmal als 1-stufiges Getriebe selber drucken (habe damit in Vergangenheit sehr gute Erfahrungen gemacht) und dann agil weiter machen.
Danke!
Ich habe mich jetzt für eine Flansch Kupplung entschlossen (https://gtech-shop.de/Flansch-Kupplung-Stahl-317mm) und werde die Übersetzung erstmal als 1-stufiges Getriebe selber drucken (habe damit in Vergangenheit sehr gute Erfahrungen gemacht) und dann agil weiter machen.
Danke!
hier mein Status:
Bei einer Übersetzung von 1:14 läuft funktioniert der Motor, auch wenn er sich sehr anstrengen muss (60-80A).
Das 2-stufige Getriebe ist selbstgedruckt, daher erhöht es natürlich das notwendige Drehmoment deutlich...
Die Drehzahl auf der Hauptwelle sind ca. 400, und somit die des Motors bei 5600 RPM.
Ich nutze einen 3S 65C 1800mAh SLS Akku.
Ich bin jetzt etwas ratlos, da die Performance weit von dem entfernt ist, was ich brauche. Einmal stimmt die Drehzahl nicht, dann sackt sie schnell ab (Überhitzen der Spulen/Erhöhung dessen Widerstandes?) und es wird dafür ein recht hoher Strom konsumiert. Ich habe nicht das Gefühl, dass der Motor den Anforderungen gewachsen ist (oder bin ich dem nicht gewachsen?).
Habt ihr noch Ideen? Liegt es an der 1:14 Übersetzung? Ich denke, wenn dann eher am "Getriebe"...
Könnte ich denn auch einfach 2 Motoren an dieselbe Welle anschliessen?
Bei einer Übersetzung von 1:14 läuft funktioniert der Motor, auch wenn er sich sehr anstrengen muss (60-80A).
Das 2-stufige Getriebe ist selbstgedruckt, daher erhöht es natürlich das notwendige Drehmoment deutlich...
Die Drehzahl auf der Hauptwelle sind ca. 400, und somit die des Motors bei 5600 RPM.
Ich nutze einen 3S 65C 1800mAh SLS Akku.
Ich bin jetzt etwas ratlos, da die Performance weit von dem entfernt ist, was ich brauche. Einmal stimmt die Drehzahl nicht, dann sackt sie schnell ab (Überhitzen der Spulen/Erhöhung dessen Widerstandes?) und es wird dafür ein recht hoher Strom konsumiert. Ich habe nicht das Gefühl, dass der Motor den Anforderungen gewachsen ist (oder bin ich dem nicht gewachsen?
).Habt ihr noch Ideen? Liegt es an der 1:14 Übersetzung? Ich denke, wenn dann eher am "Getriebe"...
Könnte ich denn auch einfach 2 Motoren an dieselbe Welle anschliessen?
lastdownxxl
User
Hallo Tommy,
dein Getriebe plus Last benötigt anscheinend ein Drehmoment um die 4.3 Nm. Der Motor sieht dann ca. 0.3 Nm.
Der Strom und die Drehzahl bei einer Spannung von ca. 11.1 Volt vom SLS LiPo unter Last passen zusammen. Der Motor wird
unterhalb eines Wirkungsgrades von 50 % betrieben. Der Wicklungswiderstand R erhöht sich um 0.39 % pro °C Temperaturerhöhung.
Die Berechnung ist ein Matlab Script, ausgeführt mit FreeMat, ein Open Source Matlab.
Code:
clc;
R = 0.099; % [Ohm] lt. Datenblatt
Io = 3.8; % [A] Leerlaufstrom lt. Datenblatt
KV = (23934/(12-R*Io)) % [rpm/V]
Kt = (1/KV)*30/pi; % Torque Constant [Nm/A]
ueb = 14; % Getriebeübersetzung
R = 0.099*1.195; % [Ohm] @ 50°C Temperaturerhöhung
Uk = 3*3.7; % [V], 3S 65C 1800mAh SLS
Imotor = 70; % [A]
Drehmoment = (Imotor-Io)*Kt*ueb
rpm = (Uk-Imotor*R)*KV/ueb
% Drehmoment = 4.2982
% rpm = 414.5532Gruss
Micha
Zuletzt bearbeitet:
Vielen Dank für eure vielen Antworten, ihr habt mir viel weitergeholfen!
1. Der Motor wird während der Benutzung immer langsamer, aber der Strom steigt, gleichzeitig geht die Akkuspannung während der Belastung nicht unter 11V. Deckt sich das Bild mit der Erhöhung der Wicklungswiderstandes?
2. Ist es verrückt, einfach 2 Motoren an an die Hauptwelle anzuschliessen und elektrisch parallel zu schalten? Dann müsste sich die Last ja ungefähr verteilen
Ok, also heize ich die Motorspulen mit ganz grob 400W auf, das würde erklären, warum er so einsackt.
1. Der Motor wird während der Benutzung immer langsamer, aber der Strom steigt, gleichzeitig geht die Akkuspannung während der Belastung nicht unter 11V. Deckt sich das Bild mit der Erhöhung der Wicklungswiderstandes?
2. Ist es verrückt, einfach 2 Motoren an an die Hauptwelle anzuschliessen und elektrisch parallel zu schalten? Dann müsste sich die Last ja ungefähr verteilen
lastdownxxl
User
Hallo Tommy,
hast Du mal den Leerlaufstrom nur mit dem Getriebe gemessen?
Zu 1:
Ein vergleichbarer Maxon Bürstenmotor hat ein therm. Widerstand Gehäuse-Luft von 5 K/W. Motorwicklung-Gehäuse von 2 K/W.
Die Verlustleistung in der Wicklung R*I^2 beträgt so um die 500 Watt ohne Berücksichtigung der Widerstandserhöhung der Wicklung.
Die therm. Zeitkonstante der Motorwicklung-Gehäuse beträgt 42 sec, vom Gehäuse-Luft ca. 730 sec. Nach ca. 6 sec hat die Wicklung schon ca. 100 °C erreicht. Wahrscheinlich ist der Motor schon beschädigt, die Ferrit Magnete dieser Motoren halten nicht viel mehr als 80°C aus. Das Magnetfeld der Permanentmagnete nimmt dann ab, das KV steigt. Zusammen mit der Temperaturerhöhung der Wicklung kann der Strom dann trotz dem noch ansteigen.
T_Wicklung = 20°C + 400W*2K/W*(1-exp(-6sec/42sec))
Zu 2:
Das würde gehen, die Motoren wäre trotzdem mit Motorstrom/2 noch überlastet.
Gruss
Micha
hast Du mal den Leerlaufstrom nur mit dem Getriebe gemessen?
Zu 1:
Ein vergleichbarer Maxon Bürstenmotor hat ein therm. Widerstand Gehäuse-Luft von 5 K/W. Motorwicklung-Gehäuse von 2 K/W.
Die Verlustleistung in der Wicklung R*I^2 beträgt so um die 500 Watt ohne Berücksichtigung der Widerstandserhöhung der Wicklung.
Die therm. Zeitkonstante der Motorwicklung-Gehäuse beträgt 42 sec, vom Gehäuse-Luft ca. 730 sec. Nach ca. 6 sec hat die Wicklung schon ca. 100 °C erreicht. Wahrscheinlich ist der Motor schon beschädigt, die Ferrit Magnete dieser Motoren halten nicht viel mehr als 80°C aus. Das Magnetfeld der Permanentmagnete nimmt dann ab, das KV steigt. Zusammen mit der Temperaturerhöhung der Wicklung kann der Strom dann trotz dem noch ansteigen.
T_Wicklung = 20°C + 400W*2K/W*(1-exp(-6sec/42sec))
Zu 2:
Das würde gehen, die Motoren wäre trotzdem mit Motorstrom/2 noch überlastet.
Gruss
Micha
Zuletzt bearbeitet:
Motor + Getriebe haben einen Leerlaufstrom von 20A, dieser wächst dann aber schnell (ca. 5 Sekunden) Richtung 40A.
Motor ohne Getriebe hat einen Leerlaufstrom von ca. 4-5A, unverändert auch über längere Zeit.
Mein 2-stufiges Getriebe ist aus PLA (verliert seine Formbeständigkeit schon ab 65°C), daher könnte ich mir diesen wachsenden Stromverbrauch auch auf die Erwärmung des Getriebes zurückführen.
Motor ohne Getriebe hat einen Leerlaufstrom von ca. 4-5A, unverändert auch über längere Zeit.
Mein 2-stufiges Getriebe ist aus PLA (verliert seine Formbeständigkeit schon ab 65°C), daher könnte ich mir diesen wachsenden Stromverbrauch auch auf die Erwärmung des Getriebes zurückführen.
lastdownxxl
User
Hallo Tommy,
das Getriebe ist denkbar ungeeignet. Mit einem Getriebe mit einem Wirkungsgrad um die 80 % würde das mit dem Motor gut gehen.
Am besten Du kaufst einen Brushless Motor wie in #28 und machst ein einstufiges Getriebe mit Stahlzahnrädern.
www.modellbau-profi.de
Gruss
Micha
das Getriebe ist denkbar ungeeignet. Mit einem Getriebe mit einem Wirkungsgrad um die 80 % würde das mit dem Motor gut gehen.
Am besten Du kaufst einen Brushless Motor wie in #28 und machst ein einstufiges Getriebe mit Stahlzahnrädern.
Stahlzahnräder | Zahnräder und Getriebe
Stahlzahnräder | Zahnräder und Getriebe
Gruss
Micha
