Scorpion Motorauslegung

Rockys

User
Hallo

Ich muss für ein U-Boot Gemeinschaftsprojekt einen BL Außenläufer auslegen. Da ich bei derlei Auslegungen auf keine Erfahrungswerte zurückgreifen kann und die Drehzahl auch nicht im üblichen Bereich liegt, bräuchte ich etwas Hilfe und ein paar Tips.

Als erste Auslegungsbasis haben wir uns folgende Randparameter rausgesucht:
Max Größe: S40xx
Lastdrehzahl: 1700 U/min (bei 10A)
Lastspannung: 10V
gewünschter Arbeitsbereich:25-100W

Ob das dann am Ende passt wird man sehen und dann nach den ersten Fahrten eventuell umwickeln, aber irgendwo muss man als Basis anfangen.

Schon mal besten Dank im vorraus.

Gruß Tobias
 
da gehört besser ein 18N20P oder gar 18N24P croco rein.
(wegen drehzahl und drehmoment)

vg
ralph
 
Hallo Ralph

Das hatte ich mir schon fast gedacht, aber wo kann die Bauteile bekommen?
Meinst du einen Mehrfach-Ditto oder einen 18N Scorpion? Der 18N-Powercroco wäre schon schön, aber die Bausätze werde ja mit 12N Stator ausgeliefert. Wo bekommt man die 18N Bleche un die Magnete?
Drehbank ist zwar vorhanden, aber ich weiß nicht ob der Kollege die nötigen Teile darauf drehen kann.

Gruß Tobias
 
es gibt auch 18N 40/16er bleche - absolut kompatibel zur mechanik der 40er bausätze.
davon habe ich so etwa 30cm hier liegen.

nur die magnete musst du ändern.
in einen 4025er bausatz müssen dann 20 stck der 3026er magnete - die gibt es als ersatzteile.

tja, es gibt sogar 24N 42er bleche.....nebst der teile dazu.
ist auch so eine prototypengeschichte gewesen.
am besten, du schreibst mir ne PN.


vg
ralph
 
pierre,

vor allem um die drehzahl runterzubekommen macht der durchmesser sinn!

am besten 24N28P 42er und lieber kurz gebaut.
 
Also nach Rücksprache hat sich rausgestellt, dass wir auch die Möglichkeiten haben einen Motor mit den 65mm 24N Blechen zu bauen.
Erwateter Arbeitsbereich von 2-5A bei 10V und es sind 1700U/min bei 10V und 5A gewünscht, Außerdem sollte der Motor mech. Reserva habne bis 10A und 10V, da sich noch nicht sicher sagen lässt, wieviel Power das U-Boot am Ende wirklich benötigt.
 
das könnte aufgehen.
den motor kann man sicher sehr flach bauen.
allerdings wird man um eine testwicklung nicht herumkommen, wenn die mechanik fertig ist.


vg
ralph
 
Hallo Ralph

Ja sicher. Man wird erstmal eine Testwicklung machen um zu schauen ob die Drehzahl passt und wenn die ersten Testfahren erledigt sind wird man bestimmt (mehrfach) umwickeln müssen. Aber das ist eingeplant. Man hat in dem Bereich auch keine Erfahrungswerte. Außer muss man Bedenken, dass wir die Steigung der Schraube nicht variieren können.

Die Frage ist dann wie hoch man den Stator baut und welchen Drahstärken man besorgen muss und welche Magnete.

Wenn der Motor kurz wird kömmt uns das sehr entgegen. Durchmesser ist unkritisch.

Gruß Tobias
 
Hallo Aloys

Ja den Artikel kenne ich. Über den bin ich auch dazu gekommen. Nur einen kleinen Unterschied gibt es. Du setzt 400W bei 2400U/min um und wir haben nur 50W bei 1700U/min.
Du hast ja einen 15mm hoheh Stator verbaut, da könnte bei uns auch ein 5mm hoher reichen. Die Bleche kosten ja nicht so viel. Wenn man nun die Magnete etwas länger macht, kann man nachträglich noch einen längeren Stator verbauen falls der 5mm hohen z.B. zu schwach sein sollte. Dein 15er hat ja schon 10W Leerlaufaufnahme.

Oder was meinst du?
Wo hast du die Magnete her? Die von Batt-Mann?

Hast du mal ein paar Messwerte zu dem Motor?
Bei den Werten die ich mir aus dem Threat zusammengesucht habe kommt lauf Drivecalc ziemlich miese Werte raus (viel schlechter als deine errechneten). Daher hab ich die Vermutung Werte verschiedenen Glocken oder so gemischt zu haben.

Gruß Tobias
 
Hallo Tobias

Es ist schwierig alle Daten zu finden darum:
Gegenüberstellung:
Battmann 0,5 mm Bleche --------------Super 0,2 mm Bleche .
20 Polig:
12,02 V---1760 U/min--0,9 A.............12,08 V---1830 U/min--0,7 A
28 Polig:
12,07 V---1415 U/min--0,9 A.............12,06 V---1430 U/min--0,6 A
Das dürfte doch ungefähr hinhauen!

Das Problem bei nidrigen Drehzahlen sind genau diese selber.

100 W bei 1700 U/min hat die gleichen CU Verluste wie 1000 W bei 17 000 U/min .
Ganz einfach da der Strom gleich ist,
aber die Spannung 10 mal höher.
Sinkt die Drehzahl beim 1000 W Motor um 1000 U bei Last ab , sinkt sie auch bei dem 100 W Motor um 1000 U ab, den er hat dann das gleiche Drehmoment wie bei 1000 W und 16 000 U/min.
Für ihn bleiben nur noch 700 U/min.
Das ist logischerweise so.
Darum nimmt man bei niedrigen Drehzahlen grössere Motore die überdimensioniert sind.
Ich rate mal zu wenigstens 10 mm Blech für noch guten Wirkungsgrad.
Dann ist der Draht dicker bei weniger Windungen.
Ich habe für meinen ersten Versuch 30 mm Magnete mit der Zange halbiert (kanst Du auch nachlesen) denn die kosten das selbe wie 15 mm Mags :D
Beide Teile nebeneinander plaziert gibt auch keine Unwucht :D .

Gruß Aloys.
 
Hallo

Erstmal besteb Dank für die Hilfe bisher.

Aufgrund der Problematik mit der extrem geringen Drehzahl und der Tatsache, dass wir noch keine Motoren selber gebaut haben, werden wir lieber die Propeller selber bauen.
Dadurch werden wir unabhängiger von der Steigung und können als Nebeneffekt auch noch vorbildgetreue Propeller bauen.

Die Zieldrehzahl ließe sich dadurch also schätzungsweise auf 3000-4000U/min erhöhen. Dies müsste doch die Motorproblematik etwas entschärfen.
Könnte man in dem Drehzahlbereich noch sinnvoll auf Scorpion Bausätze zurückgreifen?

Laut Scorpioncalc passt die Wirkungsgradkurve und Drehzahl des 4025-16 schon recht gut. Wenn man die noch ein wenig weiter zu kleineren Strömen (mit dünnerem Draht wickeln?) bekommt ist alles bestens, aber auch so schon sehr gut vertretbar (über 70% ab 3A bei 11V [3500U/min]). Aber man würde selbst bei Vollgas noch weit vor dem Wirkungsgradmaximum der Originalbewicklung arbeiten (zwischen 12-15A).

Ist das vom Grundgedanken her richtig, oder bin ich da voll auf dem Holzweg?

Gruß Tobias
 
Hallo

Wir haben uns entschieden einen S4025 Bausatz zu nehmen und ihn als 16-Winder zu wickeln, also so wie die zahmste Werkswicklung.
Den Propeller werden wir selber bauen und die Steigung entsprechend anpassen. Wir können als nachträglich mit der Drehzahl falls nötig noch rauf gehen und schärfer wickeln.
Habe ich das richtig gerechent, dass 0,53mm Draht die zur Werkswicklung entsprechende Monostragbewicklung ist?
Wieviel m benötigt man etwa für einen 4025, dann kann ich den Draht schonmal ordern.

Gruß Tobias
 
Moin Tobias,

Du hast nicht ganz zu Ende gerechnet, denke ich !? ;) :D
Deine 0,53mm sind richtig, stellen aber nur den Radius des Drahtes dar, das Ganze mit 2 plutimiziert ergibt die Drahtstärke für Monostrand.
In Deinem Falle bräuchtest Du einen Draht von etwa 1,06mm Stärke - das Wickeln wird dann natürlich etwas schwieriger als bei 0,53. :cool:

Viel Spaß beim Wickeln !

Gruß

Matthias
 
1,6mm, ja das wäre spaß ! aber 1,06 ist doch ne lächerliche dünndrahtwicklung!
das ist sogar auf dem werkspyro gewerblich drauf.
-16 = 8wd je zahn.
8x1,06 sieht im 40er G2 schnitt echt richtig leer aus.
da gehen 7wd in die erste lage.

btw reicht ein 4020 locker und den würde ich für das gewünschte noch kürzen auf 4015.


vg
ralph
 
powercroco schrieb:
1,6mm, ja das wäre spaß ! aber 1,06 ist doch ne lächerliche dünndrahtwicklung!
das ist sogar auf dem werkspyro gewerblich drauf.
-16 = 8wd je zahn.
8x1,06 sieht im 40er G2 schnitt echt richtig leer aus.
da gehen 7wd in die erste lage.

btw reicht ein 4020 locker und den würde ich für das gewünschte noch kürzen auf 4015.


vg
ralph

Moin Ralph !

... oller Prahlhans :D - hat nicht jeder soviel Leder auf den Fingerkuppen wie Du ! ;) :D
Vielleicht hat Tobias ja schon soviel Übung, dass er `nen 1,25 od. 1,32 gewickelt bekommt ?

Gruß

Matthias

P.S.: Warte gerade auf den Postboten, der mir mein neues Urlaubsspielzeug bringt ! :)
 
ernsthaft, er soll ja gar nicht dicker.
nur anders.
wenns schon ein 14P sein soll, dann
lieber kürzer (4020) und dann 25/20*8 = 10 je zahn drauf.
das passt prima mit 1,06, ist leichter und der wirkungsgrad wird auch besser sein.
 
powercroco schrieb:
ernsthaft, er soll ja gar nicht dicker.
nur anders.
wenns schon ein 14P sein soll, dann
lieber kürzer (4020) und dann 25/20*8 = 10 je zahn drauf.
das passt prima mit 1,06, ist leichter und der wirkungsgrad wird auch besser sein.

... ja o.k. - im Wahn natürlich das Ziel aus den Augen verloren, soll ja langsam drehen, hast Recht ( wie immer ;) ) ! :rolleyes:
 
Hallo

Da werde sich meine zwei Mitstreiter aber freuen, dass es so gut vorran geht. Dafür schonmal besten Dank.
Ich habe bisher recht erfolgreich ein paar 22mm und 24mm Statoren mit 0,5er Draht gewickelt (die sind schon ganz gut voll geworden finde ich).

Da im U-Boot keine Luftströmung herrscht außerm vom Lüfter am Glockenboden wäre eine etwas dünnere Bewicklung mit mehr Luft in den Slots eventuell auch nicht schlecht.
Mit 0,95er Draht habe ich den gleichen Füllgrad wie in der Werksbewicklung (4025-16), der vorgeschlagene 1,06er hätte ich einen Füllgrad von 125%.
Anstatt von 20 auf 15mm zu kürzen würde ich lieber die Drahstärkre reduzieren um Platz für Kühlluft zu schaffen und mehr Masse als thermische Reserve zu haben. Aber bis zu welchem Punkt ist das sinnvoll?

Eine einlagige Bewicklung mit 0,75er Draht ist eventuell etwas dünn?
Der Strom ist mit angenommenen max 10A ja nicht das Problem.

Wie kann man am besten eine (leicht) demontierbare aber sichere Statorbefestung lösen? Eingeklebter Draht oder Schraube als Verdrehsicherung?

Gruß Tobias
 
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