10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

[Oliver]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Ich sehe bei einem 12s Motor das Problem, dass er einen höheren Innenwiderstand hat, als wenn er für 6s gewickelt wäre, da die Windungszahl bei 12s einfach höher sein muss und damit der Kupferquerschnitt einer Windung abnimmt, damit aber der Widerstand steigt.

[pfeiferl]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Wenn man den selben Motor nimmt und nur mit der Wicklung die kv anpasst, hast du schon recht.

Gsd gibt's ja noch Möglichkeiten über Ritzel und manchmal auch HZR die Drehzahl anzupassen.

8, 10 oder 14 Poler drehen auch anders. Je mehr Pole um so langsamer.

Wenn Drehmoment gewünscht wird, geht's immer in Richtung mehr Durchmesser und mehr Pole.

Viele Grüße, Georg

[Dachlatte]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Ich sehe bei einem 12s Motor das Problem, dass er einen höheren Innenwiderstand hat, als wenn er für 6s gewickelt wäre, da die Windungszahl bei 12s einfach höher sein muss und damit der Kupferquerschnitt einer Windung abnimmt, damit aber der Widerstand steigt.

Wenn ich mir angucke das ein umgewickelter 12s Motor im Bereich von 0,010 Ohm liegt kann ich mir nur schwer vorstellen das eine 6s Wicklung deutlich weniger hat. Selbst wenn, das sind nur ein paar Tausendstel Ohm.

[pfeiferl]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Wenn man die kV erhöhen will braucht man weniger Windungen.

Weniger Windungen- kürzerer Draht- weniger Widerstand.
Weniger Windungen- mehr Platz- dickerer Draht- weniger Widerstand.

Das kann man aber auch nicht auf die Spitze treiben, da manche Regler dann einen vermeintlichen Kurzschluss erkennen und nicht mehr initialisieren, oder auch die Regelung nicht mehr passt.

Viele Grüße, Georg

[dutchie]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Wenn ich mir angucke das ein umgewickelter 12s Motor im Bereich von 0,010 Ohm liegt kann ich mir nur schwer vorstellen das eine 6s Wicklung deutlich weniger hat. Selbst wenn, das sind nur ein paar Tausendstel Ohm.

Moin,
auch diese paar Tausendstel Ohm können es in sich haben......
Man muss das Verhältnis betrachten, von 15 mOhm auf 10 mOhm sind über 30% weniger Widerstand.
Und weiter liegen die meisten umgewickelten 12S Motoren doch deutlich über 10 mOhm, eher um 13-17. Ein standard Pyro dann schon zwischen 25 und 30.
Und ja, ein umgewickelter 6S Motor hat theoretisch einen deutlich kleiner Widerstand als ein 12S Motor. Nur wird kein seriöser Motorwickler sowas machen, das wäre tödlich für deinen Regler. Da nimmt man dann anderen Draht und erhöht den Widerstand damit auf vernünftige Werte.

Gruß
Jan

[Dachlatte]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Moin,
auch diese paar Tausendstel Ohm können es in sich haben......
Man muss das Verhältnis betrachten, von 15 mOhm auf 10 mOhm sind über 30% weniger Widerstand.

Prozentrechnung is toll, das sieht dann immer nach soviel aus. Wenn der eine 2mOhm hat und der andere nur 1mOhm sind das 50% weniger. Das hört sich gewaltig an. Es is aber nur ein Tausendstel Ohm.

Und weiter liegen die meisten umgewickelten 12S Motoren doch deutlich über 10 mOhm, eher um 13-17. Ein standard Pyro dann schon zwischen 25 und 30.

Nö. Guck mal auf slowflyworld.de.

ZB Wicklung Align 700/750MX 11x1,6mm 700MX: 550rpm/V (ca. 11,3mOhm)
Wicklung Align 700/750MX 9x1,7mm

Technische Daten:
9(4+5)x1,7mm (2,3mm²) Dreieck.
20,4 mm² Kupfer/Nut
spez. Drehzahl am 750MX: 575rpm/V
(Der Innenwiderstand wird sich auf ca. 9-10mOhm einpendeln.

Oder Tuningwicklung für HK4535-550KV (Kit, LE, Masterpiece)

Erreicht werden ca. 5,6mOhm

Tuning für den 4535-Masterpiece (7mOhm), den 4535LE (9mOhm), bzw das 4535kit.

[Ralf Rösch]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Hallo zusammen,

Der GLEICHstromwiderstand (mOhm) ist nicht das Kriterium, der ist höchstens kurz relevant beim Anlauf. Wenn der relevant wäre, könnten bei 10mOhm und 12S Ströme um die 4000A fliessen. Das wird dann ohnehin durch den Regler (über die Spannung) begrenzt.
Es ist der induktive Widerstand, der relevant ist, und der nimmt bei steigender Anzahl Wicklungen (egal wie dick der Draht ist -> Gleichstromwiderstand) zu. Er nimmt ebenfalls zu bei höher werdender Drehzahl des Motors

gruss
Ralf

[urbanwein]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Mal abgesehen von den Verlusten durch den ohmschen und den induktiven Widerstand:

Wenn man bei gleicher Polzahl einen Motor nimmt, der nur etwa halb so hoch dreht (z.B. Pyro 650-65 statt Scorpion 4025/1100) und dafür die ßbersetzung anpasst um auf die gleiche Rotordrehzahl zu kommen, dann reduziert man doch:

1.) Schaltvorgänge im Regler
2.) Anzahl der Ummagnetisierungen im Eisen

In welcher Größenordnung wirken sich denn diese beiden Punkte im Vergleich zu ohmschen / induktiven Verlusten und zu unterschiedliche Wirkungsgraden bzw. Abweichungen von den optimalen Wirkungsgraden aus?

Grüße
Oli

[tigerschrauber]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Hallo "urbanwein",

deine unter Punkt 1, und 2, genannten Vermutungen sind durchaus richtig. Somit würden sich die darin genannten Verluste bei halber Drehzahl auch halbieren.

Aber:

leider können wir die Physik nicht austricksen.
Wenn wir an einer Stelle was verbessern wollen kommt ein anderer Nachteil durch die Hintertür doppel herein.

Begründung:

Ein E-Motor formt elektrische Leistung (aus Akku Stom x Spannung) in mechanische Wellenleistung ( Drehmoment x Drehzahl) um.

Dabei sind die Zusammenhänge vereinfacht ausgedrückt:
aus (mehr) Strom wird (mehr) Drehmoment
aus (mehr) Spannung wird (mehr) Drehzahl

wenn wir jetzt um eine bestimmte Leistung umsetzen zu wollen einen Motor nehmen der nur halb so hoch dreht, dann müssen wir das Drehmoment verdoppeln (die mechanische Wellenleistung: Produkt aus Drehzahl x Drehmoment soll ja gleich bleiben) in dem die Stromaufnahme verdoppelt wird. Die Verdoppelung der Stromaufnahme geschieht automatisch dadurch, daßwir ja an der Motorwelle ein Ritzel mit doppelter Zähnezahl draufschrauben um wieder am Ende die gleiche Hauptrotorwellendrehzahl zu erreichen.
Dieses geänderte Ritzel verlangt nun verlangt nun der Umformung (Stom -> Drehmoment) ein mehr an Stromaufnahme ab.

Eine Verdoppelung der Stromaufnahme ruft nun ungleich größere Probleme hervor:
Die Verlustleistung an der Kupferwicklung geht nun quadratisch in die Rechnung ein (Pverl = I²x R). Das heist bei doppelter Stromaufnahme entsteht die vierfache Verlustleistung an der Kupferwicklung.
Deshalb sind die (auch kleinen Verbesserungen) der Wicklungswiderstände nicht aus den Augen zu lassen.
Ein obiges Beispiel: 15mOhm auf 10mOhm verbessert sind nur 30% bzw. auf 70% reduziert.
So nun nehmen wir 0,7 x 0,7 = 0,49
Daraus folgt, daß die Reduzierung der Kupferverluste um mehr als die Hälfte gesunken ist.

Es ist sehr, sehr schwer möglich eine grundlegende Verbesserung eines Antriebskonzeptes zu erreichen in dem nur an einem Parameter versucht wird zu optimierten.
Dazu gehört genauso die Güte der magnetisch leitenden Materialien, die Bauform des Motors und ein möglichst (am besten Null) niedriger Wicklungswiderstand.

Gruß
Bernhard

[urbanwein]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Hallo Bernhard,

danke für die Erklärungen.

Dann muss ich wohl doch noch diesen Thread über die Funktionsweise von Reglern lesen.

Ich war davon ausgegangen, dass die Spannung durch den Akku fix gegeben ist und demnach bei gleicher Leistung immer der gleiche Strom I=P/U fliesst. Unabhängig vom Drehmoment, das natürlich bei dem niedriger drehenden Motor viel höher ist (P=M*n, klar).

Grüße und danke
oli

[noch ein Stefan]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Bei gleicher Leistung fliesst bei gleicher Spannung gleicher Strom. Wenn der gleiche Motor die Hälfte drehen muss braucht er ungefähr doppelt so viele Windungen und auch das Drehmoment steigt dadurch an (auf nicht ganz das doppelte). Dummerweise aber durch die größere Windungszahl auch der Widerstand der dem Leistungsdurchsatz eine Grenze setzt. Dreht der Motor nun zu langsam (hat zu viele Windungen) und ist zu lang untersetzt begrenzt das die Spitzenleistung, dreht er zu hoch (wenige Windungen) und ist kurz untersetzt kann der Wirkungsgrad in Bereiche wandern die kaum noch genutzt werden, man verschenkt Energie. Treibt man es zu weit kommt man an die mechanischen Grenzen des Motors und an die Grenzen des Reglers der die Felddrehzahl nicht mehr schalten kann.

Gruß Stefan

[pfeiferl]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Jetzt nehm ich mal mein Bauchgefühl x Daumen aus der Praxis.
Ein 6S Setup mach ich nicht um Akkus zu sparen, sondern um:
Niedere Drehzahlen zu fliegen und sparsam mit der Energie umzugehen.

Durch die reduzierte Drehzahl spare ich schon mal ne Menge Verluste am Rotor

Pitch reduzieren, spart mir hohe Peaks.

Und leichter wird das ganze System sowieso. Damit tut sich der Heli auf Pitch wieder leichter.

Soviel Einsparungen machen die paar Verluste an Motor und Regler locker wet.

Ich darf nur nicht so fliegen wollen wie mit einem 12S Setup

Ganz klar ist die Effizienz umso höher, je höher die Spannung ist.
Nicht umsonst fliegen wir unseren Suzi Laos mit 16S.

Jetzt mal logisch weiter gedacht.

Zellen so viel wie möglich.
Drehzahl runter.
Kapazität dem gewünschten Gewicht anpassen.
Es gibt heute 2200er die 120A Dauer aushalten....
Das wäre dann effizient, bei minimalen Verlusten.

Viele Grüße, Georg

[Dachlatte]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Ein 6S Setup mach ich nicht um Akkus zu sparen, sondern um:
Niedere Drehzahlen zu fliegen und sparsam mit der Energie umzugehen.

Man kann mit 12s genauso niedrige Drehzahlen fliegen wie mit 6s.

Und leichter wird das ganze System sowieso. Damit tut sich der Heli auf Pitch wieder leichter.

Das ganze wird nicht wirklich leichter. Ein 6s 5000 Lipo wiegt fast genauso viel wie ein 12s 2500. Wir reden da von maximal 50g Unterschied. Regler wiegen gleich viel, Motoren auch. Der Rest is gleich bei beiden.

Soviel Einsparungen machen die paar Verluste an Motor und Regler locker wet.

Es gibt so gut wie keine Gewichtseinsparungen beim 6s Setup, das sind 50-100g. Und das macht nix wett bei einem Heli der ein paar Kilo wiegt. Das geringe Mehrgewicht nehme ich gerne in Kauf beim 12s Setup, da gewinne ich mehr an Effizienz und Leistung als mich die 50-100g kosten.

[pfeiferl]

AW: 10/12 S Motor an 6S und die Effizienz?

Kommende Heli4fun Ausgabe ist der Bericht drin vom Suzi.
VTHEffizientes Fliegen mit dem Suzi Janis von Peter Türk


MfG Michael

Viele Grüße, Georg