Moin
Diese flachen hochpoligen Motor gibt es ja auch für die Copter zuhauf, unterm Strich bäriges Drehmoment, aber auf Kosten des Wirkungsgrad.
Flach bedeutet immer das anteilsmäßig viel "faules" Kupfer in den Wickelköpfen verbaut wird, die Wickelköpfe sind immer gleichgroß, egal wie lang der Stator ist. Zu bedenken, doppelte Statorlänge ergibt halbe Drehzahl bei gleicher Windungszahl.
Hochpoligkeit ergibt ein quasi elektrisches Getriebe, aber mit keinem gutem Wirkungsgrad, da die elektrische Drehzahl im Statoreisen mit der Polzahl steigt. Bei jeder Felddrehzahl muss jede Nut einmal noch Nord und einmal nach Süd ummagnetisiert werden. Bei einem z.B. 20poligem Motor (10Polpaare) passiert das 10mal pro Motorumdrehung. Darum haben hochpolige Motoren einen höheren Leerlaufstrom als niederpolige Motoren gleicher Güte. Der Leerlaufstrom ist quasi immer präsent, ein hoher Leerlaufstrom verursacht uns auch einen hohen Eigenverbrauch.
Der Vorteil der hochpoligen Motoren ist das sie eine geringeren Innenwiderstand durch geringere Windungszahl haben, sprich, auch mit einer billigen Wicklung höher belastbar sind, bevor sie abfackeln.
Dasselbe gibt für das mechanische Getriebe, das eine gewissen Eigenverbrauch hat.
Der Eigenverbrauch des Antriebs ist für uns Solarflieger der wichtigste Wert, wenn der schon z.B. 7Watt beträgt (gängiger Wert "günstiger" Motoren) dann wird man auch bei 7Watt unter einer Wolke nicht fliegen können, und bei 14Watt maximal einen Wirkungsgrad von 50% erreichen, praktisch eher weniger.
Ein guter Wirkunsgrad untenrum ergibt sich bei Motoren mit geringem Leerlaufstrom quasi von selber.
Obenrum kommt dann zunehmend das Kupfer mit ins Spiel, da ist dann ein geringstmöglicher Innenwiderstand gefragt.
Es braucht also einen guten Kompromiss.
Einen 2poligen Innenläufer (Tachomotor
) mit sehr niedrigem Leerlaufstrom an einem einstufigem mechanischem leichläufigem Getriebe.
Oder einen Ausenläufer mit gutem Kompromiss zwischen Poligkeit und Statohöhe/Statordurchmesser.
Es gibt da keine fertige "Formel", ich selber, auch andere Motorbastler kommen immer wieder zu derselben praktischen Beobachtung, dasselbe kann man auch bei Motoren etlicher Herstellerbaureihen fast immer nachvollziehen: Für unsere typischen Anwendungszwecke scheinen Motoren mit Statorlänge ca. halber Statordurchmesser meist die besten Ergebnisse zu liefern. Die Kombi 12N / 10 oder 14Pole hat sich nicht grundlos durchgesetzt. Zwischen 10N und 14N gibt es vielerlei Argumente, und wäre ist eher Konstruktions und Fallabhängig.
Ich habe nun schon tausende Motoren gewickelt, optimiert, verschlimmbessert, teilweise recht erfolgreich für Rekorde, Meisterschaften, auch außerhalb von Modellbauanwendungen (vom U-Boot bis in den Weltraum
), und habe daher eine auch recht große Datensammlung auf der Festplatte. Für den Solarflieger 12-14Zellen ist mein bisher bester Motor für "Sonne" ein 10Pol mit Stator 25/15mm(75g), für Schatten ein 10Pol mit Stator 25/10mm(55g) mit Statorblechen recht billiger Güte. Experimentiert habe ich mit bis zu 28Pol, auch sehr flache Motoren mit Statoren aus hochwertigen Blechen (No20, z.B. Mini-Croco-Bleche), Bleche mit bis zu 0,1mm Dicke (22/23mm aus den DYS Motoren). Ausstehend sind Cobalt-Bleche (VacuFlux), und ein in der Flussdichte stark herabgesetzter Motor mit Aluwicklung (alles dünner: Hammerstiele, Magnete, Rückschluss...).
Eines bleibt aber immer, es steht und fällt am Ende alles mit der Quali der Motorwicklung (Füllgrad/Anpassung). Wer seinen Antrieb wirklich verbessern möchte, sollte hier am ehesten die Zeit für aufwenden, und etwas Motorwickeln trainieren. Hier ist das Allermeiste zu holen. Infos und Anleitungen dazu gibt es auf Ralphs
www.powercroco.de Seite.
Eine sinnvolle Abstimmung zwischen Wicklung und Propeller gewinnt am Ende immer. DriveCalc kann über tools/reconfigurator wunderbar Wicklungen simulieren. Man muss nur seinen pers. max. Füllgrad für den Stator kennen, dann ist da alles möglich.
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Holger Lambertus, Weltrekordinhaber, Experte für effiziente Modellflug-Elektromotoren und kunsthandwerklicher Motorwicklungen mit höchstem Füllgrad
lambertus.info
Ich habe das Javaskript aus ehemalig Standschub.de um Mittelstückgrößen ergänzt, und die Rechnung nun auch um vorgebener Wellenleistung ergänzt (das ist für die Solarflieger ja wichtig) - die Absolutwerte sind natürlich sehr uńgenau, aber der Vergleich kleiner Unterschiede des Mittelstücks können so gut "erprobt" werden. Am Rande enthällt das Prog auch eine n100W Werteberechnung.
Dank der 3D Druckertechnik ist auch die Propfeinabstimmung einfacher geworden.
Mittelstück kann man sich dann passend drucken (oder drucken lassen, kostet bei so Druckdiensten recht wenig)
Um es zu erstellen habe ich Progrämmchen per SCAD geschrieben, das ohne Programmier und CAD Fähigkeiten auskommt.
Hi, da das Ganze ein Foiler ist hat man die gleichen Zusammenhänge wie bei einem Flugzeug: Auftrieb = Gewichtskraft, Induzierter Widerstand, Profilwiderstand, schädlicher Widerstand, etc. Der Unterschied ist nur, dass die Dichte 1000 mal höher ist. Auch der Schwerpunkt ist wichtig für die...
www.rc-network.de
Das Ganze wird nach und nach erweitert, wie Zeit ist.
Das Mittelstückmachprogramm wird bald auch direkt im Browser laufen ( über OpenJScad geskriptet), dann braucht man das Offline Programm nicht mehr.
Vorschläge sind auch jederzeit willkommen.
