Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

[morningstreet]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Das stimmt schlicht nicht... Zum Schweben braucht man bei konstanter Drehzahl immer die selbe Leistung. Ich habe mal ein Log angehängt bei dem ich fast nur geschwebt bin. Man sieht, dass die Spannung (blau) langsam sinkt. Der Strom hat natürlich nicht so eine schöne glatte Kurve, aber ich denke man kann trotzdem erkennen, dass der Strom über die Flugzeit steigt. Was konstant bleibt ist das Produkt aus Strom und Spannung - die Leistung halt.

Ciao, Udo

Das liegt in dem Fall aber daran, dass du ohne Governor geflogen bist, und die Drehzahl gesunken ist und du mehr Pitch anliegen hattest

Ich bin der Meinung, dass das Drehmoment des Motors lediglich von der Stromstärke bei einer bestimmten Drehzahl abhängig ist. Daher fließt bei einem Heli mit aktivem Governor, der - soweit es der Akku zulässt - die Drehzahl konstant hält, auch ein konstanter Strom beim Schweben.

[troll05]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Das liegt in dem Fall aber daran, dass du ohne Governor geflogen bist, und die Drehzahl gesunken ist und du mehr Pitch anliegen hattest

Ich bin der Meinung, dass das Drehmoment des Motors lediglich von der Stromstärke bei einer bestimmten Drehzahl abhängig ist. Daher fließt bei einem Heli mit aktivem Governor, der - soweit es der Akku zulässt - die Drehzahl konstant hält, auch ein konstanter Strom beim Schweben.

Wenn wir mal von konstantem Schweben ausgehen brauchen wir dafür eine konstante Wattzahl, sind wir uns da einig?

Diese erreicht bei einer bestimmten Drehzahl und Pitch den Erfolg das der Heli in einer definierten Höhe bleibt.

Wenn sich an einer der vier Komponenten (Spannung / Strom / Drehzahl / Pitch) etwas ändert kommt das system aus den Gleichgewicht also muss noch mindestens ein zweiter Wert verändert werden.

Wenn der Governor die Drehzahl konstant hält braucht sich die Pitch nicht zu ändern. Da aber die Spannungslage des Akkus mit zunehmender Flugdauer abfällt muss sich logischerweise der Stom erhöhen um die geforderten Watt zu erreichen.

Ohne Governor wird die Drehzahl sinken, also braucht es mehr Pitch und dadurch steigt der Strom schon wieder an.

Egal wie, je leerer der Akku wird umso mehr Strom brauchst du für die gleichen Manöver. Ist ja nicht wie bei Stinkerns das der Tank durch leeren auch leichter wird

[raimcomputi]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Daher fließt bei einem Heli mit aktivem Governor, der - soweit es der Akku zulässt - die Drehzahl konstant hält, auch ein konstanter Strom beim Schweben.

Es leuchtet mir immer noch nicht ein, wieso bei sich verändernder Spannung nicht auch der Stom verändern sollte. Mein Heli braucht eine bestimmte Leistung zum Schweben. Ob jetzt hohe Drehzahl und geringer Pitch, oder geringere Drehzahl und dafür höherer Pitch ist dabei egal. Die Leistungsaufnahme ist die selbe. Also muss bei sinkernder Akkuspannung der Strom steigen. Die Praxis bestätigt das ja auch. Beispiel: Mein Microheli braucht im Mittel über die gesamte Flugdauer 35mA pro Minute Flugzeit. Fliege ich jetzt aber nur zwei Minuten und lade dann nach, bekomme ich noch nicht mal 60mA in den Akku, also weniger als 30mA pro Minute. Das zeigt doch eindeutig, das der Strom der fließt, mit steigender Flugzeit mehr wird, weil eben die Akkuspannung sinkt,oder etwa nicht?

Raimund

[ubit]

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Das liegt in dem Fall aber daran, dass du ohne Governor geflogen bist, und die Drehzahl gesunken ist und du mehr Pitch anliegen hattest

Ich bin der Meinung, dass das Drehmoment des Motors lediglich von der Stromstärke bei einer bestimmten Drehzahl abhängig ist. Daher fließt bei einem Heli mit aktivem Governor, der - soweit es der Akku zulässt - die Drehzahl konstant hält, auch ein konstanter Strom beim Schweben.

NEIN!!! Das Log ist von einem Flug MIT Governor. Der Regler muss einfach weiter aufmachen, weil die Spannung steigt und die benötigte Leistung daher nur durch mehr Strom erreicht werden kann!

Deine Meinung ist einfach falsch. Wobei das nichts (jedenfalls nicht viel) mit dem Drehmoment zu tun hat sondern einfach mit der Antriebsleistung die notwendig ist um den Luftwiderstand der Blätter zu überwinden und den Rotor auf einer bestimmten Drehzahl zu halten.

Wenn wir mal von konstantem Schweben ausgehen brauchen wir dafür eine konstante Wattzahl, sind wir uns da einig?

Bei einer vorgegebenen Drehzahl: Ja.

Mein Heli braucht eine bestimmte Leistung zum Schweben. Ob jetzt hohe Drehzahl und geringer Pitch , oder geringere Drehzahl und dafür höherer Pitch ist dabei egal. Die Leistungsaufnahme ist die selbe.

Auch nein. Bei einer hohen Drehzahl braucht der Heli mehr Leistung. Stark vereinfacht:

Der Luftwiderstand steigt im Quadrat. Der Auftrieb nur linear. Beispielsweise würde man bei doppelter Drehzahl viermal so viel Leistung brauchen, hätte aber nur doppelt so viel Auftrieb. Auch wenn der Luftwiderstand bei weniger Pitch sinkt, gleicht das den Mehrleistungsbedarf durch höhere Drehzahlen nicht aus. Deshalb fliegt man mit Low rpm, wenn man möglichst lange Flugzeiten haben möchte.

Ciao, Udo

[morningstreet]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Wenn wir mal von konstantem Schweben ausgehen brauchen wir dafür eine konstante Wattzahl, sind wir uns da einig?

Korrekt!

Was ihr dabei nicht bedenkt ist, dass der Regler doch nie die gesammte Akkuspannung auf das System gibt (außer bei 100% Regleröffnung)

Für den GOV heißt das folgendes:
Bei einer bestimmten Drehzahl und Pitch musst ein bestimmtes Drehmoment X vom Motor erbracht werden. Dieses Drehmoment ist bei dieser Drehzahl von genau einer größe abhängig - der Stromstärke ( -->Zusammenhang zwischen Stromstärke und Stärke des elektromagnetischen Feldes einer Spule).
Da der Motor nun dem Stromkreis einen gewissen Widerstand bietet, muss also am Motor für den notwendigen Strom eine spezifische Spannung anliegen (URI). Diese Spannung liegt zunächst natürlich unter der maximalen Akkuspannung. Daher macht der Gov die Regleröffnung nur zu einem Teil auf.
Sinkt jetzt im Flug die Akkuspannung, fällt somit natürlich auch die vom Regler freigegebene Spannung.
Resultat: Der Strom durch den Motor fällt ebenfalls -> Das Drehmoment verringert sich, und die Drehzahl sinkt.
Um dem entgegenzuwirken öffnet der GOV nun die Regleröffnung weiter, solange bis wieder die notwendige Spannung am Motor anliegt.

Das ganze funktioniert so lange, bis die Akkuspannung unter die notwendige "Schwebespannung" fällt. Dann ist der Regler 100% offen und die Drehzahl fällt konstant weiter mit abfallender Akkuspannung, weil eben auch der Motorstrom sinkt.

--> Es fließt nicht plötzlich ein höherer Strom.

[ubit]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Was ihr dabei nicht bedenkt ist, dass der Regler doch nie die gesammte Akkuspannung auf das System gibt (außer bei 100% Regleröffnung)

Doch. Tut er. Brushless Regler/Steller sind meines Wissens nach Schaltregler. Die geben Impulse unterschiedlicher Länge auf den Motor. Immer mit voller Spannung. Die "Stromstärke" im Durchschnitt hängt dabei vom Verhältnis Impuls/Pause ab.

Ansonsten bist Du aber auf dem richtigen Weg *g*

Ciao, Udo

[morningstreet]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Doch. Tut er. Brushless Regler/Steller sind meines Wissens nach Schaltregler. Die geben Impulse unterschiedlicher Länge auf den Motor. Immer mit voller Spannung. Die "Stromstärke" im Durchschnitt hängt dabei vom Verhältnis Impuls/Pause ab.

Ansonsten bist Du aber auf dem richtigen Weg *g*

Ciao, Udo

Ja stimmt. Aber aus der gepulsten Spannung lässt sich eine Effektivspannung errechnen. Bei solch einer Rechteckspannung kann man einfach das Integral bilden. Sprich: Die Fläche unter der Spannungslinie.

Wird nun die Amplitude der Rechteckfunktion kleiner, müssen, um die gleiche Effektivspannung zu erreichen, die "Lücken" des Puls-Signals kleiner werden. Und genau das ist dann wieder die Regleröffnung, die größer wird

Mit anderen Worten: Die resultierenden Stromimpulse sind zwar kleiner, dafür aber länger --> es fließt effektiv der selbe Strom

[ubit]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Mit anderen Worten: Die resultierenden Stromimpulse sind zwar kleiner, dafür aber länger --> es fließt effektiv der selbe Strom

Ich geb's auf...
Du beschreibst den Governor Modus... Und da fließt halt NICHT der selbe Strom, weil zum Erhalt der Drehzahl der Regler mehr Strom fließen lassen muss als nur um den Spannungsabfall auszugleichen. Der Rotor "verbraucht" auch bei sinkender Spannung immer noch die gleiche AntriebsLEISTUNG. Bei sinkender Spannung geht das nur über eine Erhöhung des Stroms. Siehe mein Logfile. Da SIEHT man das doch! Auch da werden Spannung und Strom integriert und man sieht, das bei kleinerer Spannung mehr Strom verbraucht wird um im Schwebeflug zu bleiben.

Ciao, Udo

[Inder-Nett]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Ja stimmt. Aber aus der gepulsten Spannung lässt sich eine Effektivspannung errechnen. Bei solch einer Rechteckspannung kann man einfach das Integral bilden. Sprich: Die Fläche unter der Spannungslinie.

Wird nun die Amplitude der Rechteckfunktion kleiner, müssen, um die gleiche Effektivspannung zu erreichen, die "Lücken" des Puls-Signals kleiner werden. Und genau das ist dann wieder die Regleröffnung, die größer wird

Mit anderen Worten: Die resultierenden Stromimpulse sind zwar kleiner, dafür aber länger --> es fließt effektiv der selbe Strom

Falsch! Die effektive Leistung ist eben nicht U(eff) ß I(eff), sondern das Integral aus den Momentanspannungen und -strömen!
Damit der Motor die gleiche Leistung umsetzen kann muss die Stromstärke entsprechend höher sein, d.h. der Regler muss im Gouvernor-Mode weiter auf machen, als er auf machen müsste, um die Effektivspannung zu halten.

Ohne Gouvernor würde die Drehzahl einbrechen, was man zum Höhe halten durch mehr Pitch (=höheres Drehmoment =mehr Strom) kompensieren müsste.

D.h. in allen Fällen steigt mit sinkender Akkuspannung der Strombedarf. Allerdings ist dieser Effekt nicht so hoch, dass es sinnvoll wäre, deshalb einen Akku mit höherem C-Rating einzusetzen.
Auch das ist eine Milchmädchenrechnung... Wenn ein Akku zu 6min. schweben reicht, dann kann die Last nur knapp über 10C liegen. Wenn da gegeben Ende ca. 12C draus wird, dann ist man mit den billigsten Akkus am Markt immer noch auf der sicheren Seite.
Akkus mit einem höheren C-Rating hätten ggf. eine etwas höhere Spannungslage, aber auch ein höheres Gewicht und einen höheren Preis. .. ob sich das rechnet muss jeder selbst für sich entscheiden.

[ubit]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

DAS bestreitet ja niemand. Dein Fehler liegt woanders. Du behauptest, dass der Strom gleich bleibt. Du beschreibst das alles soweit richtig, behauptest aber gleichzeitig, dass der Strom auch bei sinkender Akkuspannung gleich bleibt:

Mit anderen Worten: Die resultierenden Stromimpulse sind zwar kleiner, dafür aber länger --> es fließt effektiv der selbe Strom

DA liegt der Fehler. Es fließt effektiv trotzdem ein höherer Strom. Was Du ja auch durchaus richtig beschreibst. Allerdings widersprichst Du Dir da oft selbst ;-) Du musst Dich schon entscheiden...
Bei sinkender Akkuspannung steigt der Strom. Egal ob Du die Stromstärke der Reglerimpulse betrachtest oder die integrierten Wege. In beiden Fällen ist P = U * I bzw. Peff = Ueff * Ieff. Wobei ich mit Deiner Integration der Spannung eh ein Problem habe. Das ist zu stark vereinfacht. Strom integrieren ist ok, aber aus der Spannung und dem Taktverhältnis eine Effektivspannung zu errechnen ist sachlich eigentlich falsch.

Ciao, Udo

[morningstreet]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Die effektive Leistung ist eben nicht U(eff) ß I(eff), sondern das Integral aus den Momentanspannungen und -strömen!
Damit der Motor die gleiche Leistung umsetzen kann muss die Stromstärke entsprechend höher sein, d.h. der Regler muss im Gouvernor-Mode weiter auf machen, als er auf machen müsste, um die Effektivspannung zu halten.

Ok, das stimmt natürlich insofern, als dass der Strom nicht unmittelbar dem Spannungsverlauf folgen kann. U(eff) und I(eff) sind also evtl nicht proportional zueinander. Das ändert aber nichts an der Tatsache, dass einzig und allein die Stromstärke I die stärke des magnetischen Feldes einer Spule beeinflusst.

Bei sinkender Akkuspannung steigt der Strom. Egal ob Du die Stromstärke der Reglerimpulse betrachtest oder die integrierten Wege.

Genau DAS kann nämlich nicht sein. Wie ich schon geschrieben habe ist der Motor im Grunde nichts weiter als ein elektrischer Widerstand, und der ist bei gleicher Drehzahl auch annähernd konstant. Daher kann bei sinkender Spannung nicht einfach mal eben mehr Strom fließen, denn das widerspräche den Ohmschen Gesetzen!

[ubit]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Du verrennst Dich da...

Natürlich WßRDE weniger Strom fließen, wenn alle anderen Parameter gleich bleiben würden. Ist aber halt nicht so.

Es gibt 3 Fälle:

Mit Governor fließt mehr Strom, weil der Regler weiter aufmacht (längere Pulse liefert) um die Drehzahl zu halten. Ieff steigt.

Ohne Governor mit Gasgerade fließt mehr Strom, weil man mehr Pitch gibt um bei der gesunkenen Drehzahl den Auftrieb zu erhalten -> Luftwiderstand der Blätter steigt -> mehr Drehmoment nötig -> Ieff steigt.

Ohne Governor mit V-Kurve fließt mehr Strom, weil man mehr Pitch gibt und mehr Regleröffnung vorgibt -> Luftwiderstand steigt. Drehzahl steigt wieder (Regler weiter auf) -> Drehmoment steigt (und mehr Regleröffnung) -> Ieff steigt.

Ciao, Udo

P.S.: Deinen Fall gibt es natürlich auch noch:

Spannung sinkt, Regleröffnung und Pitch bleiben gleich -> Ieff sinkt, Drehzahl sinkt -> Heli kommt runter

[morningstreet]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Tut mir leid, dem kann ich leider einfach nicht vollständig zustimmen.

Bei einer konstanten Last ist auch ein Konstantes Ieff erforderlich. Wie der Regler das bewerkstelligt sei mal dahingestellt.

Für weitere Erläuterungen mal etwas zum nachlesen:

klick

Insbesondere Kapitel 7.2.10: Spannungs- und Stromverlauf bei pulsierender Gleichspannung

[Diablol]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Einig sind wir ja damit, dass man zum Schweben immer die gleiche Leistung brauchen, wurde schon gesagt.

Da der Regler nur die Spannung (eff) ändern kann und P=UI ist, MUSS, wenn die Spannung sinkt der Strom steigen. Daführt absolut nix vorbei.

Du kannst den Motor auch als einfachen Widerstand ansehn.

Wenn du genauer auf den Vorgang in einem Motor schaust ist meiner Meinung nach die magnetische Flussdichte entscheident. Und da steckt die Spannung auch drin.

Ist aber wirklich erst mal ein verwirrendes Thema.

[morningstreet]

AW: Zusammenhang von C-Rate und Flugzeit

Die Magnetische Flussdichte B ist lediglich proportional abhängig von der Magnetischen Feldstärke H und die ist wiederum nur proportional abhängig von der Stromstärke I durch die Spule (konstante Parameter mal außen vor gelassen)

Wie stellt ihr euch dass denn vor? Wie soll der Regler es bewerkstelligen, dass bei konstantem Widerstand bei einer geringeren Spannung plötzlich ein höherer Strom fließt? Es geht nicht.

Der Regler kann nur die Pulsbreite ändern, und somit den erforderlichen Stromfluss aufrecht erhalten. Dabei ergibt das Integral der Spannung * Integral des Stroms die erforderliche Leistung. Was sich hierbei aber immer nur ändert ist die Spannung und nicht der Strom.

Ist die Pulsbreite dann bei 100% angekommen (Es liegt eine Konstante Gleichspannung an) ist der Regler machtlos und es wird unweigerlich der Strom und somit auch die Feldstärke -> Flussdichte -> Drehmoment -> Drehzahl einbrechen.

Eurer Logik nach müsste ja theoretisch der Strom bei immer weiter sinkender Spannung ins unendliche steigen!?