Y-D Verschaltung

[Powercroco]

Die letzten Einträge, die ich zu diesem Thema finden konnte, datieren von März 2023.
Hat sonst noch irgend jemand ausser mir damit weitergemacht?

Viele der damals aufgestellten Thesen konnte ich zumindest bei meinen Experimenten mit einem P800 und dem serienmäßigen14P Rotor sowie dem noch in der Grabbelkiste befindlichen, damals dann doch nicht in die Serie überführten 10P Glocke, nicht bestätigen.

Immerhin läuft der Motor mit so einer Bewicklung - und das auch (rein sensorisch betrachtet) sehr sauber und ruhig.

Meiner Meinung nach, sind die damals diskutierten Vorteile wohl - wie vermutet - mehr so "akademischer" und nicht praktischer Art.
Also genauso wie seinerzeit bei der 7-8----8-7 Gerling -Wicklung.

Gewählt hatte ich 7D +(7x1,73 =4)Y mit angepassten Drahtstärken.

Würde im Falle des Falles gerne Daten per PN austauschen.

 

[Powercroco]

Offenbar kommt da nix.

Dann mal meine Ergebnisse am Modellbausteller (Blockkommutierung) kurz zusammengefasst:

Die n spec und die Ströme stimmen mit einer Abweichung von <1% mit der gleichwertigen 7+7D überein.
Eine Abweichung bezogen auf eine gewechselte Rotorlaufrichtung konnte auch nicht festgestellt werden.

Wie nach dies en Daten erwartbar laufen alle getesteten Konfigurationen gleichermaßen ruhig und sauber.

Einziger erwähnenswerter Unterschied: Die nötigen 6 Übergangsdrähte ergeben auf der Rückseite einen ziemlichen Drahtverhau.

Fakt ist, für meine Anwendungen(!) scheint diese Verschaltung insgesamt keine nenneswerten Vorteile zu bieten und wegen des Drahtverhaus auf der Verschaltungsseite eher von Nachteil zu sein.
Wenn man es so sehen mag könnte man jetzt die ganzen völlig nutzlosen langen Schlingen als zusätzliche "Kühlkürper" betrachten.
Dann darf man sie aber nicht im Iso- oder Schrumpfschlauch verstecken, sonst geht der Trick nicht auf.

Falls jemand das ebenfalls testet und zu anderen Ergebnissen kommen sollte, würde mich das schon ein bissel interessieren.

 

[Powercroco]

Heute bin ich zur Vervollständigung meiner Daten mal auf die maximal verträgliche Spannung hochgegangen.

Die Leerlaufströme zeigen dabei Differenzen max. in der (unzuverlässigen) 3. Nachkommastelle.
Der Laufrichtungswechsel brachte beim 10P eine Drehzahldifferenz von 15/V, was ebenfalls deutlich kweniger 1% ist und damit ebenfalls in der Messunschärfe meiner Gerätschaften bleibt. Bekanntlich spielen beiden Drehzahlen ja schon kleinste Äquidistanzunterschiede bei der Magnetverklebung eine Rolle. Beim 14P Rotor gabs praktisch keinen Unterschied (<10 rpm Differenz)
Aber rund (schwingungsarm) laufen beide P 800 Roteren - sowohl das 14P als auch das 10P Teil.

Wie geschrieben:
falls jemand was anderes rausfinden sollte, würde mich das schon interessieren.

Evtl. mache ich - wenn ich mal wieder lange weile haben sollte - das Gleiche mit nem 5020er Skropion. da habe ich auch noch genug Teile incl. eines 14P Rotors.

 

[Lokalmatador]

Was waren die Beweggründe Y-D zu testen?

Was hätte sich ergeben sollen / können?

 

[Powercroco]

Was waren die Beweggründe Y-D zu testen?

Was hätte sich ergeben sollen / können?

mehrere jahre alte behauptungen, dass durch die filterung / auslöschung verschiedener harmonischer Oberschwingungen die leistungsdaten eines BLDC motors sich signifikant verbessern könnten.
vgl. dazu diverse threads des allseits bekannten irren amis in rc-line und auch hier im forum.

es mag sein, dass das bei einer hochfrequenten teillastansteuerung tatsächlich irgendwas ausmacht.
bei meinen volllastmotoren hat es jedenfalls keine (für mich messbaren) unterschiede in den daten erbracht.
Somit scheint diese sache für meine zwecke völlig uninteressant zu sein.

solange und soviel darüber theoretisisert wurde, hätte es ja wirklich sein können, dass sich noch jemand im bastlerbereich damit die zeit vertrieben hat, sowas zu wickeln.
auch meine professionellen kontakte haben nur müde lächelnd abgewinkt, als ich das thema zur sprache gebracht habe.
Offenbar ist es mal wieder so eine geschichte, die sich zwar prima in einem paper liest, die aber niemand wirklich verwendbar gefunden hat.
falls jemand doch einen link zu einer echten (industriellen) anwendung jenseits rein akademischer diskussionen dazu hat, würde mich das schon interessieren.

 

[Lokalmatador]

Mir ist aufgefallen, dass sich manche BLDC-Regler mit manchen Motoren bei gewissen PWM-Frequenzen und Drehzahlen anders / komisch anhören und es so klingt als ob Frequenzen dazu oder weg kommen. Dort war ich mir aber nicht sicher ob dies rein Regler thematischer Natur ist oder ob dies auch mit der Wicklung zusammenhängt.

 

[Powercroco]

Das sind meiner meinung nach resonanzzonen, von denen man seine drehzahlen tunlichst fernhalten sollte.
Man kann sie mechanisch verschieben und verringern.
Bestes beispiel ist der antipfeifring bei den älteren pyros.

Nochmal zur anwendung von Y-D:
Zumindest im modellbau verwendet meines wissens bisher kein einziger hersteller diese bewicklung.
Sogar derjenige, der am lautesten für diese wickelvariante trommelt, wickelt die Pyros für "seine" Wettbewerbspiloten noch immer mit der uralten einfachen YY - wo doch die "moderne" Y-D angebliche soooo massiv überlegen sein soll.

Ein schelm, wer böses dabei denkt......

 

[Powercroco]

Einer der letzten verbliebenen Motorenbastler mit dem ich per WhatsApp in Kontakt stehe, weil er - aus gut nachvollziehbaren Gründen - Foren schon seit Jahren meidet, hat die obige Y-D-Bastelei nachvollzogen.

Seine Ergebnisse decken sich mit meinen.
(Kein messbarer Unterschied in der realen Anwendung bei 100% PWM.)

Damit mache ich nun auch unter dieses Motorenbastelthema meinen persönlichen Schlussstrich.

 

[Powercroco]

Mit meinem letzten statement wollte ich niemanden davon abhalten, es selber mal auszuprobieren.
Evtl. kommen ja z.B. in einer teillastlastigen Anwendung die in akademischen Kreisen postulierten Vorteile wirklich zum Vorschein bzw. besser zur Geltung!

Bei mir liegt ja die Schaltfrequenz im Einsatz bei nur maximal 20000rpm *5 = 100.000 frpm. / 60 = 1,66kHz und die kurzen Teillastpassagen beim Start sind ebenso unerheblich für die Gesamtperformance des Antriebes, wie ein evtl. vorhandener Drehmomentripple.

 

[Lokalmatador]

Wie viel % oder Rpm Abweichung zwischen D und Y kann man tolerieren?

Wenn es vom Platz her gut ausgeht könnte man das vielleicht schonmal testen.
Leider besitze ich keinerlei Erfahrung oder Kennwerte bezüglich der Störeffekte 2er aneinanderliegenden Drähte mit gegenläufigen Strömen.

Effizienz kann man immer benötigen, vor allem wenn man bereits jetzt schon zu wenig Energie mitführen will oder kann.
Die Beste Energie ist wohl die, die man nicht aufwenden muss.

 

[Lokalmatador]

Ich finde auf die Schnelle kein akademisches Schreiben welches die genauen Vorteile erläutert und ob diese die eingegangenen Nachteile Wert sein können.
Bin aber bereit mich hierzu einzulesen sobald etwas bereitgestellt werden kann. Mit GPT konnte ich "herausfinden", dass YD potenziell den Regler entlastet und man so im Gesamtsystem etwas gewinnen kann. Vielleicht ein Thema für den @audiosmith ob YD eventuell die BEMK glättet oder eben "erkennbarer" macht und somit den SL bzw. die Kommutierung selbst beeinflusst.

Etwas Off-Topic aber eventuell relevant für dieses Thema: Gibt es eine "allgemeine Meinung" dazu ob Y oder D verträglicher für den Regler ist?

Lassen sich Vorteile / Nachteile aus elektromagnetischer Sicht einzelner Verschaltungsarten klar definieren bevor man sich mit der rein mechanischen Bewicklung befasst?

 

[audiosmith]

Hi Markus,
für mich ist das ein akademisches Thema das ich den Experten überlasse, wenn der Nutzen den Aufwand rechtfertigen würde dann hätte es längst Anwendung gefunden, denke du erreichst mehr wenn du dich um das Erreichen des maximalen Füllgrades kümmerst.
Meine damaligen Syncloss Vergleiche haben keine signifikanten Unterschiede von D - Y Wicklung gezeigt, nur die SPS Wicklung hatte einen 30% geringeren Synclosstrom.

A

Beitrag im Thema 'Der Syncloss am Brushlessmotor - möglichst reines Wicklungsthema!'

21. Januar 2023

Ich habe mal Ralphs Idee aufgenommen und ein wenig Arbeit mit verschiedenen Wicklungen an meinem Testmotor investiert.
Allerdings habe ich die DD und YY Variante außen vor gelassen weil da ja im 2. Teilmotor nur das selbe wie im ersten passiert.

Ich hatte ja eingangs schon die 7x0,9 Y SPS Wicklung getestet, sowie die 7x0,9 Y die sich seit ca. 15 Jahren auf dem Moter befand aber einen Schaden gehabt haben muss denn die nspez. wich zu stark von der SPS Variante ab.
Das war klar als ich die 12x0,65 in D und Y wickelte denn da waren es nur die üblichen 4% zu SPS, also wickelte ich auch die...

• audiosmith

• 

 

[Powercroco]

Y-D meint hier:
beide Wicklungen zugleich in Reihe auf einem Stator.
sprich:

innen das Dreieck, was quasi den Sternpunkt für die anderen Spulen bildet.
die sollen als L-Filter dienen und angeblich diverse Verluste signifikant mildern.

Also 6 Zähne für das normale D und die anderen 6 Zähne für das Y nach aussen hin.

Dass die vergleichsweise aufwändige Bewicklung (verschiedene Windungszahlen und Drahtstärken) sowie und Verschaltung (3 zusätzliche Verbindungsstellen) oder ein Patentschutz eine industrielle Massenanwendung verhindert haben, ist ja durchaus möglich.
Dieser Aufwand / Nutzen -Effekt oder ein im Wege stehendes Patent sind ja bekanntlich für eine Bastelei weniger relevant.

 

[Powercroco]

Eine weitere verlustreduzierende bewicklung beim 12N10P sollte ja eine 3-layer wicklung sein.
Warum findet man diese nirgends in der praxis?

Wenn man sich die mühe macht, das wicklungdiagramm auf den stator zu übersetzen, findet man, dass innerhalb jeder kleinen gruppe 5 übergänge oder- bei einzeln aufgebrachten spulen - 5 verbindungen je gruppe anfallen.

Im bild oben rechts der vorschlag, der ja noch recht schick und übersichtlich aussieht und auf dem großen stator die übersetzung von nur einer einzigen kleinen gruppe ins "reale wicklerleben."
Das ganze fällt für eine komplette bewicklung logischerweise 6 mal an!

Das ist für mich so abschreckend, dass ich das wohl nicht praktisch ausprobieren sondern gleich in meinem ordner "akademische wicklungsvorschläge" abheften werde.

Wer mag, kann's gerne ausprobieren und dann berichten, ob die postulierten verringerungen der verluste am ende real nachweisbar sind und seiner meinung nach die nachteile aufwiegen. Derjenige, der das ausgegraben hat, hat es wohl selber auch nicht ausprobiert.
Mag auch sein, dass bei großen industriemotoren mit sehr hohen windungszahlen das problem im verhältnis gesehen viel weniger ins gewicht fällt.....

 

[Meier111]

Evtl. kommen ja z.B. in einer teillastlastigen Anwendung die in akademischen Kreisen postulierten Vorteile wirklich zum Vorschein bzw. besser zur Geltung!

Ein BLDC Motor in einer Waschmaschine ist nicht akademisch. Der wird real sehr viel in Teillast betrieben.
Und das Regler-Pfeifen will niemand hinnehmen.

Das sind meiner meinung nach resonanzzonen, von denen man seine drehzahlen tunlichst fernhalten sollte.

Bei F3A kaum machbar. Allerdings nimmt man das Summen und Pfeifen einfach hin.

 

[S_a_S]

Im bild oben rechts der vorschlag, der ja noch recht schick und übersichtlich aussieht und auf dem großen stator die übersetzung von nur einer einzigen kleinen gruppe ins "reale wicklerleben."
Das ganze fällt für eine komplette bewicklung logischerweise 6 mal an!

Das ist für mich so abschreckend, dass ich das wohl nicht praktisch ausprobieren sondern gleich in meinem ordner "akademische wicklungsvorschläge" abheften werde.

da kommt ja noch dazu, dass sich das nicht am Stück durchwickeln lässt, weil die nächste Phase innen noch nicht auf dem Zahn ist.

Mit Hairpin vielleicht einfacher umzusetzen, aber das macht erst bei Großserie Sinn. Und die Konstruktion muss Platz für die Wickelköpfe haben.

Grüße Stefan