Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

[Bell]

Hallo zusammen,
ich mache mir zur Zeit Gedanken, wie ich meine Graupner Bell 212 auf einen Elektroantrieb umrüsten könnte. Leider habe keine wirkliche -Anleitung- im Netz gefunden. Da mein Wissen hier nicht ausreicht und ich nicht recht weiterkommen, benötige ich Eure Hilfe. Ich hoffe, ich bin hier im Oldtimerforum richtig (alternativ wäre ja auch -Elektro-Antriebe- denkbar), aber gerne möchte ich die Erfahrung von den Verbrenner-Piloten mit einbeziehen. Vielleicht kommt es hier auch weiteren Oldi-Piloten zu Gute, die sich Gedanken in diese Richtung machen.

Das -Warum- halte ich dabei nicht für ausschlaggebend, da es viele Gründe für und gegen einen E-Umbau gibt. Auch der Heli-Typ ist sicherlich nicht so wichtig. Gerne würde ich verstehen, warum sich nun eine bestimmte E-Antrieb-Kombination (= Motor, Regler, Akku) für den Einbau eignet - oder warum eben gerade nicht.

Ich habe mit einigen Piloten, die bereits einen solchen Umbau vollzogen haben, Kontakt aufgenommen. Es wurden dabei die unterschiedlichsten Kombinationen, die alle funktionierten!, genutzt. Auch waren die Auswahlkriterien vielfältig, aber leider für mich nicht richtig nachvollziehbar. Meist wurde noch Vorhandenes, oder von ähnlicher E-Heligröße vergleichbares Material verbaut. Oder ist es letztendlich fast egal (wenn man sich an bestimmte Regeln hält) welcher Antrieb genutzt wird? Das wäre dann auch eine Erkenntnis.

Aber wie würden diese Regeln lauten? Wie ist die beste Herangehensweise, die man dann auch auf andere Heli-Typen umsetzten könnte?

Ich habe schon Schwierigkeiten meine Ausgangslage zu definieren.
Daten meiner Bell:
=> Motor: 10ccm, 415g, 1,45PS bei 13.800 U/min, Drehzahl 1.800-16.000, wobei aber nur 1,2PS nutzbar sein sollen
=> Getriebe Hauptrotor: 9,928:1
=> Abfluggewicht: geschätzt ca. 4,5kg
=> Tankvolumen: 500ml
Aber wie hoch war die Systemdrehzahl (bzw. der genutzte Drehzahlbereich)?

Mein Ziel ist später eine mindestens vergleichbare Flugleistung. Für mich bedeutet das für meine Bell: Schwebeflug und leichter Rundflug bei gleicher Flugdauer, oder >10 Minuten.

Und nun stellt sich die Gretchenfrage:
Wie kann ich nun berechnen, welcher Motor mit welcher Zellenzahl meine Zielvorstellung am besten umsetzt?
Wie stehen die Größen: Motor-Leistung, Drehzahl und Flugzeit in Verbindung? Gibt es eine Formel zB für: Leistung: 1,2 PS, Kopfdrehzahl 1.200 Untersetzung 10:1 => 12.000 Umdrehungen somit Motortyp XY benötigt ??S-Zellenanzahl?
Welche Stellgrößen gibt es? Ist es grundsätzlich besser mehr Akku-Zellen zu nutzen?

Danke für Eure Beiträge und Unterstützung!
Liebe Grüße
Mark

[snv100]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Schal mal da,

RC-Heli Community - Einzelnen Beitrag anzeigen - Bestandsliste Graupner Bell 212 Twin Jet

[roebi60]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Hallo Mark

Es gibt im Forum diverse Tools, um die Motoren, Akkus und ßbersetzungen zu berechnen. Hier 2 mögliche Berechnungen:

Vorgabe: ßbersetzung Getriebe/Hauptrotor: 9,928:1
Annahme Rotordrehzahl: 1400 U/min

Meine Berechnung bei Verwendung eines 12S Lipos:
3,7V pro Zelle x 12 = 44,4V Nennspannung
44,4 V x 390 kV = 17316 U/min
17316 / 9,928:1 = 1744,2 U/min - davon 80% Regleröffnung = 1395 U/min
Somit müsste der Motor 390 kV haben.

Meine Berechnung bei Verwendung eines 10S Lipos:
3,7V pro Zelle x 10 = 37,0V Nennspannung
37,0 V x 470 kV = 17390 U/min
17390 / 9,928:1 = 1751,6 U/min - davon 80% Regleröffnung = 1400 U/min
Somit müsste der Motor 470 kV haben.

Ich hoffe, du kannst mit diesen beiden Beispielen deine Berechnungen für Motor oder Lipos machen.

Gruss Röbi

[phiphi]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Hallo

Hier gibts noch Drehzahlrechner:

-= freakware GmbH =-

Drehzahlrechner

Gib mal was ein, danach kann man mit den Zahlen etwas Spielen, bis es passt.

Alternativ gibt auch Apps für Iphone oder Android, die haben die gleiche Funktion.

Wichtig ist noch: Was für einen Regler willst du verbauen ?
Solltest du z.B. stark im Teillastbetrieb fliegen, brauchst du einen Regler der das auch verträgt... Jive währe hier einer der das sicher kann.

Grx Phi

In einer Zeitschrift habe ich mal genau über diesen Umbau gelesen. Der Autor hat sich einen Motorträger selbst gefertigt ( aus Alu- L- Profilen ) Weiss leider nicht mehr welche Zeitschrift, wenn ich am Abend dazu komme, kann ich dir die Ausgabe nennen.... das währe sicher eine grosse Hilfe für dein Projekt

[Rolli]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Frage : Welcher Motor ??
Ich würde ein 10S-Akku nehmen.

Volt 35,00
Drehzahl 1600
ßbersetzung 1 : 10,00
Rest 0,9
Rechnung
ßbersetzung x Drehzahl : ( Volt x Rest ) = Motor
Rechnung:
ßbersetzung Drehzahl Zellen Restkapaz. Leerlauf
1 : 10,00......... 1600 35,00 0,9.................. 508

Ein 508 er Motor würde Dir bei einer ßbersetzung 1:10 1.600 Umdrehungen bringen. Regler 80% geöffnet.
Rolf

[Rolli]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Meine Berechnung bei Verwendung eines 10S Lipos:
3,7V pro Zelle x 10 = 37,0V Nennspannung
37,0 V x 470 kV = 17390 U/min
17390 / 9,928:1 = 1751,6 U/min - davon 80% Regleröffnung = 1400 U/min
Somit müsste der Motor 470 kV haben.

Hi, bei der Berechnung geht man davon aus, dass der Lipo-Akku nur mit 3,5 Volt / Zelle zur Berechnung kommt.
Rolf

[Bell]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Danke für die vielen Antworten,
einiges habe ich gleich verstanden: je geringer die Zellenzahl, desto höher muß der KV-Wert sein. Wo liegt der praktische Unterschied? Was ist besser 12S oder 10S? Läuft der 10S-Motor später mehr an seiner Leistungsgrenze als die 12S-Kombi? Mir wäre natürlich eine geringere Zellenanzahl lieber, da vermutlich leichter und billiger...
Liebe Grüße
Mark

[Bell]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

ßbersetzung Drehzahl Zellen Restkapaz. Leerlauf
1 : 10,00......... 1600 35,00 0,9.................. 508

Ein 508 er Motor würde Dir bei einer ßbersetzung 1:10 1.600 Umdrehungen bringen. Regler 80% geöffnet.
Rolf

Hallo Rolf,
danke für Dein Beispiel. Das Ergebnis wären 1.600 Umdrehungen am Kopf.
Bezogen auf meine alte Bell, ist das nicht zu viel? Ich hatte so maximal 1.200 gedacht...
Liebe Grüße
Mark

[phiphi]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Hallo

Danke für die vielen Antworten,
einiges habe ich gleich verstanden: je geringer die Zellenzahl, desto höher muß der KV-Wert sein. Wo liegt der praktische Unterschied? Was ist besser 12S oder 10S? Läuft der 10S-Motor später mehr an seiner Leistungsgrenze als die 12S-Kombi? Mir wäre natürlich eine geringere Zellenanzahl lieber, da vermutlich leichter und billiger...
Liebe Grüße
Mark

Je höher die Zellenzahl, desto kleiner die Ströme - bei gleicher Leistung.

Steigen also die Ströme ins Grenzenlose, helfen nur mehr Zellen, damit es den Regler nicht grillt.

Bei den ca. 2 KW, die du für die Bell brauchst ( sehe ich das richtig ? ) , reichen auch noch 6s ( ergibt etwas über 80 A Strom )

Je nach Motor währen aber auch 8 oder 10s sinnvoll.

Grx Phi

[Bell]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Hallo Phi,
jo, ich erinnere mich P = U * I â?¦
Der originale Motor hatte nur 1,45 PS. Das reicht immer. Aber ich möchte den Motor eh nicht an seiner Grenze betreiben
Also
3,5 V je Zelle => 8 x 3,5 = 28 V
2000 / 28 = 71A bei 8S
und 57A bei 10S
Habe jetzt mal bei Hacker in die Listen nach einem Wert von ca. 500KV gesucht
492KV => A50-12SV2, der schafft aber nur 12.000 Umdrehungen?
500KV => A40-10LV2
470KV => A50-12L Turnado
Wie erkenne ich mit wie viel V ich den Motor betreiben kann? Welcher wäre geeignet?


Hallo Rolf,
wer lesen kann ist eindeutig im Vorteil: 80% von 1.600 sind 1.280 ....

Danke!
Liebe Grüße
Mark

[Martin Greiner]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Hi!

2KW für die Bell* das wären 2,72PS...hallo, der Motor hatte laut Datenblatt 1,45 PS!
Ihr rechnet jetzt schon mit dem Doppelten...

Vielleicht hilft eine andere Betrachtung.
Mark, nimm mal von dem Motor das Gewicht incl. Schalldämpfer, Tank und Spritgewicht.
Damit hast Du schon mal den Parameter "Systemgewicht". (zuschlag von 100 Gramm geht auch i.O.)
Die Rotordrehzahl kann dir sicher Wolfgang sagen, oder auch Gerd.
Da 150-200 1/Min mehr annehmen fürs Rechnen.

Jetzt suchst Du dir ein paar Motoren aus die deiner Meinung in Frage kommen und den Wunschakku (und Akkutechnologie) nach deinen Vorlieben sowie Akku Altenativen.

Meist nehme ich dann eine Flasche Wein und rechne das mal gemütlich durch, die möglichen und sinnvollen Kombis stelle ich dann in der Liste zusammen.

Das Ergebnis könnte man dann hier auch diskutieren.

Thema Regler, denkbar sind viele, jedoch sollten diese einen Tadellosen sofanlauf haben damit das Getriebe eine gute überlebenschance hat. Dran denken - der Verbrenner hatte weit weniger Bums als ein billig Brushless heute.

[Bell]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Danke Martin!
werde mal die Gewichte und eine Tabelle zusammenstellen und insbesondere die Idee mit dem Wein gefällt mir!
An Wolfgang hatte ich eh noch eine Frage.
Liebe Grüße
Mark

[Rolli]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Hallo Mark,

Hallo Rolf, danke für Dein Beispiel. Das Ergebnis wären 1.600 Umdrehungen am Kopf. Bezogen auf meine alte Bell, ist das nicht zu viel? Ich hatte so maximal 1.200 gedacht... Liebe Grüße Mark

Hallo Mark, mit 1.200 U/Min. ziehst Du die Kuh nicht vom Eis. Ich bin jahrelang mit der Bell 212 geflogen u. weiß, wovon ich spreche.
Die Bell wiegt knapp 5 Kg u. hat ein Rotorkreis von 1,50 Meter.
Für diese Größenordnung brauchst Du eine Drehzahl von 1.500 bis 1.600 U/Min.

Je höher die Zellenzahl, desto kleiner die Ströme - bei gleicher Leistung. Steigen also die Ströme ins Grenzenlose, helfen nur mehr Zellen, damit es den Regler nicht grillt.

Genau so ist es !
Du solltest für dein Objekt ein 10-S-Akku nehmen, diese Erfahrung habe ich auch bei Umbauten anderer Modelle wie z.B. Millenium oder Bell 222 v.Vario gemacht.

Hallo Rolf, wer lesen kann ist eindeutig im Vorteil: 80% von 1.600 sind 1.280 ....

So war das nicht gemeint. Bei dieser Rechnung sollte der Regler auf 80% geöffnet sein!
Wenn Du meinst, dass Du lieber mit 1.500 U/Min. fliegen möchtest, kannst Du ja einen Motor nehmen, der weniger KV hat.
Ich habe mir dafür eine Exel-Tabelle angelegt, in der ich alle möglichen Varianten errechnen kann.
Die klare Vorgabe sollte allerdings vorhanden sein :
1.) Kopfdrehzahl = 1.500 bis 1.600
2.) Zellenzahl = 10 S
Dann ergibt das folgende Rechnung :
ßbers. X Drehzahl / ( Volt*0,9)
Rechnung: 10x 1.550 = 15.500 / 31,5Volt = 492 KV
Danach kannst Du mit dem Regler nach oben u. unten die Drehzahl bestimmen, die Dir passt.

Habe jetzt mal bei Hacker in die Listen nach einem Wert von ca. 500KV gesucht
492KV => A50-12SV2, der schafft aber nur 12.000 Umdrehungen?
500KV => A40-10LV2
470KV => A50-12L Turnado
Wie erkenne ich mit wie viel V ich den Motor betreiben kann? Welcher wäre geeignet?

Ich habe mal bei Hacker nach einem geeigneten Motor geschaut:
A50-12L Turnado | Scalehelis +BigScale | Heliantriebe | Motoren
Dieser Motor wäre für dich geeignet.
Er ist für 10 Zellen ausgelegt u. für Modelle bis 1.60 m Rotorkreis gedacht. Er hat 470 KV u. würde eine Kopfdrehzahl von 1.480 bringen, die Du nach oben u. unten mit dem Regler verändern kannst.
Gruß
Rolf

[dutchie]

AW: Umbau auf E-Antrieb? Wie berechnet man den richtigen Motor?

Hallo Mark,

genau wie Rolf rechne ich auch immer mit 3,15-3,2V pro Zelle (die liegt tatsächlich zum Flugzeitende und unter Last an).
Somit würde der Turnado mit 470KV und 10S Akku genau passen. Aber da würde ich mir überlegen ob es nicht auch mit 12S und dem Turnado mit 400KV geht?
Du müsstest dir eh einen HV-Regler kaufen, und das Gewicht vom Akku muss auch nicht höher werden. Ein 12S Akku mit 4000mAh hat in etwa das gleiche Gewicht wie ein 10S Akku mit 4800mAh, die Flugzeit wäre auch gleich da die gleiche Energiemenge im Akku ist.
Auch kannst du evtl. Geld und Gewicht sparen indem du kleinere C-Raten nimmst, die Stromstärken sind bei einem Scale-Heli ja doch geringer.
Ich selber fliege eine EC-145 (mit 620er Spinblades halbsymmetrisch) mit 6,5kg Gewicht, 1550 U/min am Kopf und erreiche mit 10S 5000mAh locker 15-18 Minuten Flugzeit.

Gruß
Jan

[Bell]

So war das nicht gemeint. Bei dieser Rechnung sollte der Regler auf 80% geöffnet sein!

Hallo Rolf,
das mit dem richtig Lesen war auf mich gemünzt. Du hast es richtig geschrieben und ich falsch gelesen.
Oder habe ich es falsch verstanden??
1600 Umdrehungen am Kopf bei 80% Regler-ßffnung. Ich habe es so verstanden, daß dann am Kopf noch 1.280 Umdrehungen übrigbleiben?

Den "A50-12L Turnado" hatte ich auch schon angeschaut, der kommt auch vom Gewicht gut hin.

10S oder 2 mal 5S bekomme ich auch sicherlich im Rumpf untergebracht. Und welche Ampere-Zahl wäre sinnig? Ich habe von Peter einen alten FMT-Bericht über die Bell bekommen (Danke Peter!!!). Da wird mit dem Tankvolumen (415ml) von Flugzeiten um 20 Minuten geschrieben. Ich will ja auch nur Schweben und ganz leichten Rundflug machen.

Meine Rechnung:
Damals 1,45PSund somit ca. 1,1 KW => bei 35 V => 31,4 A
Annahme: bei meinem Flugstil ca. über die ganze Zeit pauschal immer 1/3 Vollgas => 10,5A
Für 15 Minuten Wunsch-Flugzeit:
10,5 * 15 / 60 = 2,6 A
Um noch Reserve zu haben 2,6 A => 80% somit 3,3A
Somit 10S 3,4 A?

Liebe Grüße
Mark

Aber da würde ich mir überlegen ob es nicht auch mit 12S und dem Turnado mit 400KV geht?

Hallo Jan,
das sind genau die Fragen/ßberlegungen, die ich nicht beantworten kann. Wie ist die sinnvollste Kombi, wobei natürlich auch noch alles bezahlbar bleiben sollte...

Woran sehe ich das der Turnado für 10S ausgelegt ist? Gibt es da eine Tabelle?

Den Zusammenhang KV und Drehzahl habe ich jetzt verstanden. Nun gibt es ja verschieden Kombinationen, um die gewünsche Drehzahl am Kopf zu erreichen. Sicher ist hier wohl einen geringe Ampere-Zahl zu wählen (somit höhere Spannung = mehr Zellen).

Der Motor sollte dabei dann in seiner "Llieblings-Drehzahl" mit hohem Wirkungsgrad laufen.
Wo liegt diese dann bei den Motoren. Beim Turnado stehen in der Liste 28.000 Umdrehungen maximal. Ist das ein ca%-Wert von der Maximaldrehzahl?

Liebe Grüße
Mark