RC Motor + Controller mit 400 Watt bei 4000 rpm

Hallo Gerd,

frĂŒher stand das mit dem Made in Germany mal bei den Hacker InnenlĂ€ufern 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!


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PS: Bei den C50 Acro Competion stimmt das mit dem Made in Germany! Wahrscheinlich sind nur noch die High End Antriebe Made in Germany. :D

Gruss
Micha
 
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TommyB

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ehrlich gesagt wĂŒrde ich einen BĂŒrstenmotor mit Planetengetriebe verwenden
Graupner Speed Gear 600BB + 2,8:1 Getriebe?
Ich glaub auch, das der viel zu schwach ist, ansonsten wĂ€re ich bĂŒrstenmotoren nicht abgeneigt.

Schon mal dran gedacht dass die Angabe „1 Nm“ vielleicht falsch ist:
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 mĂŒsste ich mich rantasten durch Messungen.

P.S. Ein Kriterium ist auch die Möglichkeit zur KĂŒhlung und wie Lange am StĂŒck er laufen soll. Wenn der Motor eher eingehaust ist, musst du deutlich unterhalb der Grenzangabe bleiben, da die LuftkĂŒhlung durch den Propellerstrahl fehlt..
Die Laufzeit von "dem GerÀt" wird vsl. nicht mehr als 20s sein, danach wieder ein paar Minuten Pause

Es ist da mehr die Frage ob Du beim Hobby König bestellst oder den Joker 5060-9 V3 fĂŒr 5 Euro mehr bei einem HĂ€ndler aus D. ;)
das ist nen guter punkt. Leider sind die deutschen Motoren fĂŒr mich zu teuer, aber zumindest bei f3x oder so bestellen ist drin.

Auch hĂ€ngt 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.
Das ĂŒberfordert mich komplett, da ich die dynamik/verhalten von props nicht kenne und auch nicht die vom meinem gerĂ€t. Ich glaube ich werde auf Nummer sicher gehen und einfach etwas ĂŒberdimensioniert ran gehen, und dann durch trial-and-error gucken wie ob es Optimierungsbedarf gibt.


Vielen Dank euch fĂŒr die viele HIlfe! Ich glaub ich kann jetzt zum Controller-Ansteuerung ĂŒbergehen, aber da mache ich lieber nen separaten Thread auf.
 

S_a_S

User
hat im zweiten Gang eine Leerlaufdrehzahl von 2000/min. Es gibt zwar noch Angaben zum Löse-Drehmoment - aber das ist quasi im Stillstand.
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

Wenn Du sagst, dass das benötigte Moment 1Nm ist, hast Du das gemessen? Das wÀre an einem 1m Stab eine Schokoladentafel hingehÀngt. Oder an 10cm Hebel 1kg.
Wenn das nur an einer Stelle pro Umdrehung ist, dann ĂŒberbrĂŒckt das der laufende Rotor als kinetischer Energiespeicher - und "lĂ€dt" im Rest der Umdrehung die Drehzahl wieder auf, so dass die mittlere Leistungsaufnahme nochmal sinkt.

Nun zur Laufdauer: bei Kurzzeitbetrieb kann man die WĂ€rmekapazitĂ€t nutzen - und muss nicht auf Dauerlauf (dazu der große LĂŒfter) auslegen. Solange der Strom nicht punktuell (BĂŒrste, Wicklungskopf) ĂŒber der StromtragfĂ€higkeit liegt, muss die erzeugte WĂ€rme ja nicht sofort abgefĂŒhrt werden, sondern kann ins Blech eingespeichert werden, aber muss dann aber vor erneuter Benutzung entsprechend lange abkĂŒhlen.

An diesen Motor
noch ein 1:3 Stirnradgetriebe oder Riemen, das sollte flutschen.

GrĂŒĂŸe Stefan
 

TommyB

User
Wenn Du sagst, dass das benötigte Moment 1Nm ist, hast Du das gemessen?
Ich bin "sehr" professionell vorgegangen: Wenn ich die Drehmomentbegrenzung des Akkuschraubers auf Stufe 11 einstelle, funktioniert der gerÀt 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 wÀhrend 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 DrehmomsntschlĂŒssel funktioniert auch nur per Rutschkupplung.
Und Du sagst, dass das Durchrutschen auch unabhÀngig 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 natĂŒrlich Wirkungsgrad bzw. Motorleistung. 1:5 lĂ€sst sich bei einstufigen Getrieben gut realisieren (kleines Ritzel kann nicht viel Moment ĂŒbertragen und große ZahnrĂ€der sind teuer und brauchen viel Platz), bei höherer Untersetzung macht man das besser zweistufig.

StirnzahnrĂ€der gibt es in unterschiedlichen AusfĂŒhrungen, aber da muss dann auch der Rest vom Getriebe (Achslagerung/Abstand) entsprechend ausgefĂŒhrt sein. Muss nicht unbedingt gehĂ€rteter 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.

GrĂŒĂŸe Stefan
 
Klar, sind das dann nur noch 0,25Nm, aber da es noch recht hakelig ist, dachte ich, viel hilft viel, nicht dass ich wÀhrend der Tests den Antrieb nochmal upgraden muss.

Hallo Tommy,

da wĂŒrde 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 fĂŒr 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, fĂŒr 15 sec. 48 A.


An diesen Motor
noch ein 1:3 Stirnradgetriebe oder Riemen, das sollte flutschen.
Hallo Stefan,

was soll da flutchen, der Motor braucht ca. 63 A fĂŒr 0.25 Nm. Bei 12 V und einem 2 stufigen Getriebe mit 1:20 wĂ€ren das
ca. 1000 rpm bei einem Lastmoment von 2 Nm. Das wĂ€re eine vernĂŒnftiger Arbeitspunkt vom Wirkungsgrad her gesehen und einer steifen
Drehzahl/Drehmoment Kennlinie.

Gruss
Micha
 

TommyB

User
was soll da flutchen, der Motor braucht ca. 63 A fĂŒr 0.25 Nm. Bei 12 V und einem 2 stufigen Getriebe mit 1:20 wĂ€ren das
ca. 1000 rpm bei einem Lastmoment von 2 Nm. Das wĂ€re eine vernĂŒnftiger Arbeitspunkt vom Wirkungsgrad her gesehen und einer steifen
Drehzahl/Drehmoment Kennlinie.
Heißt das, dass der Johnson HC783G/FS gehen wĂŒrde, aber dann an seiner Belastungsgrenze wĂ€re?
Und meinst du wirklich 1:20? Bei 0.25Nm schafft er doch nur 12.000 rpm, meinst du vielleicht 1:12 oder 1:8?
 
Hallo Tommy,

die 1:20 ist die GesamtĂŒbersetzung 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 trĂ€gt natĂŒrlich nicht zum
abgegebenen Drehmoment bei.

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Gruss
Micha
 

TommyB

User
Die 1:20 hört sich eigentlich gut an.
Ich wĂŒrde 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 GegenstĂŒck (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 wĂ€re ich flexibel, etwas 10mm oder noch breiteres wĂ€re 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 - fĂŒr die erste Getriebestufe.

GrĂŒĂŸe Stefan

PS: Naben - Propellernarben finden sich oft an Fingern, HandrĂŒcken, Beinen...
 

TommyB

User
Haha, zum GlĂŒck habe ich keine Propellernarbe bestellt, nicht dass der Modellbau Shop sowas als Dienstleistung anbietet und dann vorbei kommt... ;)

Ich habe mich jetzt fĂŒr 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!
 

TommyB

User
hier mein Status:
Bei einer Übersetzung von 1:14 lĂ€uft funktioniert der Motor, auch wenn er sich sehr anstrengen muss (60-80A).
Das 2-stufige Getriebe ist selbstgedruckt, daher erhöht es natĂŒrlich 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 dafĂŒr ein recht hoher Strom konsumiert. Ich habe nicht das GefĂŒhl, 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 lĂ€uft funktioniert der Motor, auch wenn er sich sehr anstrengen muss (60-80A).
Das 2-stufige Getriebe ist selbstgedruckt, daher erhöht es natĂŒrlich 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.
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, ausgefĂŒhrt 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; % GetriebeĂŒbersetzung
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 = 414.5532
Gruss
Micha
 
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TommyB

User
Vielen Dank fĂŒr eure vielen Antworten, ihr habt mir viel weitergeholfen!

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.
Ok, also heize ich die Motorspulen mit ganz grob 400W auf, das wĂŒrde erklĂ€ren, warum er so einsackt.

1. Der Motor wird wÀhrend der Benutzung immer langsamer, aber der Strom steigt, gleichzeitig geht die Akkuspannung wÀhrend der Belastung nicht unter 11V. Deckt sich das Bild mit der Erhöhung der Wicklungswiderstandes?

2. Ist es verrĂŒckt, einfach 2 Motoren an an die Hauptwelle anzuschliessen und elektrisch parallel zu schalten? Dann mĂŒsste sich die Last ja ungefĂ€hr verteilen
 
Hallo Tommy,

hast Du mal den Leerlaufstrom nur mit dem Getriebe gemessen?

Zu 1:
Ein vergleichbarer Maxon BĂŒrstenmotor hat ein therm. Widerstand GehĂ€use-Luft von 5 K/W. Motorwicklung-GehĂ€use von 2 K/W.
Die Verlustleistung in der Wicklung R*I^2 betrĂ€gt so um die 500 Watt ohne BerĂŒcksichtigung der Widerstandserhöhung der Wicklung.
Die therm. Zeitkonstante der Motorwicklung-GehÀuse betrÀgt 42 sec, vom GehÀuse-Luft ca. 730 sec. Nach ca. 6 sec hat die Wicklung schon ca. 100 °C erreicht. Wahrscheinlich ist der Motor schon beschÀdigt, 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 wĂŒrde gehen, die Motoren wĂ€re trotzdem mit Motorstrom/2 noch ĂŒberlastet.

Gruss
Micha
 
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TommyB

User
Motor + Getriebe haben einen Leerlaufstrom von 20A, dieser wÀchst dann aber schnell (ca. 5 Sekunden) Richtung 40A.
Motor ohne Getriebe hat einen Leerlaufstrom von ca. 4-5A, unverĂ€ndert auch ĂŒber lĂ€ngere Zeit.
Mein 2-stufiges Getriebe ist aus PLA (verliert seine FormbestĂ€ndigkeit schon ab 65°C), daher könnte ich mir diesen wachsenden Stromverbrauch auch auf die ErwĂ€rmung des Getriebes zurĂŒckfĂŒhren.
 
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