Warum die hohen KV?

[Dnik]

Hi,

ich bin noch neu beim Helifliegen.
Warum werden im Heli für gewöhnlich Motoren mit (meiner Meinung nach) hohen Drehzahlen verbaut?
Bei den Flächenfliegern versucht man, abhängig vom Modell, möglichst niedrig drehende Motoren mit großen Latten zu nehmen. Hier scheint es mir genau umgekehrt zu sein.

Wäre es nicht sinnvoller anstelle eines 3550kv Motors für einen 450er einen Motor zu nehmen der langsamer dreht? Um auf die gleiche Kopfgeschwindigkeit zu kommen kann ich ja ein größeres HZ nehmen.

Ich bin mir sicher, dass es dafür einen guten Grund gibt und ich nicht der erste bin der auf diese Idee kommt Es gibt bestimmt jemanden, der mir das erklären kann

Gruß
Dnik

[Max M.]

AW: Warum die hohen KV?

Mal die Kurzfassung. Wer darf nach her länger.

Ein Motor mit hoher KV kann kürzer untersetzt werden , das hat mehr Drehmoment am Hauptrotor zur folge. Ein länger untersetzter Motor müsste viel mehr Drehmoment haben , was aber Praktisch kaum zu machen ist.

Bei Flieger sieht die Sache einfach anders aus. Die Luftschraube wird so groß als möglich gewählt und dem Entsprechend auf kleine Drehzahlen gebracht.

Der Heli hat einen gegeben Hauptrotor und in Gewissem Maße einen Maximalen Anstellwinkel der Blätter , der sich aber auch noch schnell ändert. Konstante Drehzahl unter allen Verhältnissen ist hier wichtig.

[LudwigX]

AW: Warum die hohen KV?

Ein Motor mit hoher KV kann kürzer untersetzt werden , das hat mehr Drehmoment am Hauptrotor zur folge.

Ein Motor mit weniger KV hat bereits mehr Drehmoment .


Bei den Flächenfliegern fehlen die starken Lastwechsel, bei denen der Motor schlagartig ein vielfaches des Stromes benötigt. Das können die Motoren mit mehr KV einfach besser ab.
Es gibt auch Helis, in denen man einfach einen passenden Motor direkt an die HRW gebaut hat. Die haben dann das Problem, dass der Motor bei Pitchschüben stark einbricht.

[Max M.]

AW: Warum die hohen KV?

Ein Motor mit weniger KV hat bereits mehr Drehmoment .


Bei den Flächenfliegern fehlen die starken Lastwechsel, bei denen der Motor schlagartig ein vielfaches des Stromes benötigt. Das können die Motoren mit mehr KV einfach besser ab.
Es gibt auch Helis, in denen man einfach einen passenden Motor direkt an die HRW gebaut hat. Die haben dann das Problem, dass der Motor bei Pitchschüben stark einbricht.

Und die Drehmoment Konstante hängt mit demdem Strom in A zusammen. Dieser kann bei dem gleichen Motor mit Mehr KV höhern sein. Dafür ist eben die Drehmoment Konstante deutlich kleiner. Der Kompromiss macht die Musik der klatschenden Blätter. Ein Direktantrieb kommt auf keinen grünen Zweig und zu große Untersetzungen treiben die auf ein endliches Maß beschränkte Drehzahl nach oben ( Felddrehzahl)

[Dnik]

AW: Warum die hohen KV?

Hallo,

danke schon mal für die Erklärungsversuche. So ganz klar ist mir das aber immer noch nicht.

Die Leistung eines Motors errechnet sich nach der Formel: Leistung=Drehmoment x Drehzahl. Folglich holt sich ein langsam drehender 500W Motor die Leistung übers Drehmoment und ein schnell drehender 500W Motor die Leistung über die Drehzahl (ich glaube da sind wir uns einig).

Ein Motor mit hoher KV kann kürzer untersetzt werden , das hat mehr Drehmoment am Hauptrotor zur folge.

Der langsam drehende Motor mit mehr Drehmoment wird länger untersetzt. Nach oben stehender Formel müsste das Drehmoment das letztlich am Hauptrotor anliegt im wesentlichen identisch sein. Oder habe ich hier einen Denkfehler?

Der Heli hat einen gegeben Hauptrotor und in Gewissem Maße einen Maximalen Anstellwinkel der Blätter , der sich aber auch noch schnell ändert. Konstante Drehzahl unter allen Verhältnissen ist hier wichtig.

Und genau hier dürfte der langsam drehende Motor mit mehr Drehmoment im Vorteil sein. Sobald die Last größer wird dürfte die Drehzahl eigentlich weniger einbrechen, da er dem ja eine größeres Drehmoment entgegenstellen kann.

Was mir unabhängig davon nicht klar ist:
Es werden Motoren mit hohen Drehzahlen bevorzugt, aber dennoch vielpolige Außenläufer verwendet. Dabei sind Innenläufer mit vielen Polen eher für hohe Drehzahlen geeignet.

Dabei hat der Außenläufer mit geringer Drehzahl durchaus Vorteile. Er hat einen viel geringeren Anspruch an den Regler. Ich bin mir nicht mehr sicher (bitte korrigiert mich) aber je kleiner "Anzahl Pole" x "Drehzahl" desto einfacher lässt sich der Motor vom Regler regeln. Außerdem ist der Motor leiser und verschleißärmer.

Gruß
Dnik

[garth]

AW: Warum die hohen KV?

Bei den Flächenfliegern versucht man, abhängig vom Modell, möglichst niedrig drehende Motoren mit großen Latten zu nehmen. Hier scheint es mir genau umgekehrt zu sein.

Auch das ist nicht ganz richtig. Man versucht niedrige Drehzahlen an der Latte zu haben, wegen Wirkungsgrad und Lärm.

Aber auch für Fläche gibt es Untersetzungsgetriebe um die Motordrehzahl höher wählen zu können, und gleichzeitig den Prop niedriger drehen zu lassen.

Gleiches gilt für die großen Flieger, Rotax 912/914, DB601 ( Me 109) und alle Turboprop laufen mit Getriebe, auch die ganzen Amerikanischen Sternmotoren. Einfach weil der Motor bei höherer Drehzahl mehr Leistung bringt, das Leistungsgewicht also besser wird.

Bei BLS Motoren gilt, daß das Drehmoment im Wesentlichen vom Durchmesser und der Anzahl Magneten abhängig ist. Ich kann nicht beliebig viele Magneten reinpacken, sonst muß der Durchmesser wieder größer werden.

Leistung ist aber Drehmoment x Drehzahl. d.h. Ich kann bis zu einer bestimmten Grenze die Drehzahl erhöhen und bekomme dadurch aus einem kleinen Motor mehr Leistung.

Anders : Die Drehzahl wird an die obere sinnvolle Grenze gelegt um mit eigendlich zu kleinen Motoren die nötige Leistung zu bekommen.

Kannst dir auch schön auf der Website von SCORPION ansehen. Die fertigen Ihre Motoren mit verschiedenen KV Werten, mechanisch sind sie gleich.

Wenn du dir die Daten ansiehst, wirst du feststellen daß der gleiche Basismotor ( gleiche anzahl Mag.) eine um so höhere Leistung hat, je höher die KV-Werte sind.

Aussenläufer kühlen sich slbst, innenläufer sind schlecht zu kühlen.

Ein direktantriebs Aussenläufer ( siehe Multiplex FunCopter) ist halt vergleichsweise groß und schwer, hätte technisch aber seinen Reiz durch das fehlende Getriebe.

Und genau hier dürfte der langsam drehende Motor mit mehr Drehmoment im Vorteil sein. Sobald die Last größer wird dürfte die Drehzahl eigentlich weniger einbrechen, da er dem ja eine größeres Drehmoment entgegenstellen kann.

Falsch, weil es ist an der Rotorwelle egal ob der Motor mit 1/10 Drehmoment und 10 facher Untersetzung läuft oder direkt.

d.h. der 10x schnellere Motor muß dann auch nur 1/10 Drehmoment ausgleichen.

[Harald 365]

AW: Warum die hohen KV?

Hallo an Alle, Dnik, das habe ich mich auch schon immer gefragt.....für hartes 3 D OK..
muß es wohl sein!?

Da hier der FC Motor ( Himax ) genannt worden ist.....der ja in mehreren 450er ( CP ) schon Erfolgreich im Direkt Einsatz ist...siehe hier

T-Rex direkt antrieb?! - RC-Heli Community

Habe ich diesen BL im 500er mit 2:1 Untersetzung ( Riemen ) im Einsatz
( 4 S )
Im 600er werkelt er mit 3:1 Untersetzung und 5 S ebenso Problemlos

KEIN 3 D !...versteht sich

[kastlunger]

AW: Warum die hohen KV?

naja aber wenn man einen motor mit seeehr wenig kv macht wird der dann nicht extrem groß und schwer?

Oder irre ich mich da

[pfeiferl]

AW: Warum die hohen KV?

Hallo Dnik,

Wenn Du, wie grath schon empfohlen hat, Motoren gleicher Bauart vergleichst, wird schnell Wesenliches klar werden.
Der gleiche Motor mit weniger kv braucht entsprechend mehr Windungen. Damit muss der Draht dünner werden, damit steigt der Innenwiderstand und damit sinkt die Belastbarkeit.
Damit ist bei baugleichen Motoren immer der mit weniger kv leistungsfähiger.
Bei gleicher Windungsanzahl wird die kv weniger:
- wenn der Stator länger ist.
- wenn der Durchmesser größer wird.
- wenn mehr Pole/Magnete sind
- wenn ein anderer Wickelmodus gewählt wird.

Unsere Helis brauchen Motoren, die möglichst wenig an Drehzahl einbrechen, wenn Leistung gefordert wird.
Warum, weil sonst das Heck nicht mehr hält, da der Heckrotor ja ebenfalls weniger dreht.
Deshalb kann man mittlerweile auch super mit niederen Drehzahlen fliegen!

Deshalb versucht man Motoren zu bauen, die mit wenig Windungen und möglichst dickem Draht einen geringen Innenwiderstand haben.

Viele Grüße, Georg

[Schraubcopterflieger]

AW: Warum die hohen KV?

Um mal die ganzen Worte hier in ein Bild zu fassen...

Beide für 3S-4S, beide 450W, beide für 325 Helis (450). Der Linke hat 250KV, der Rechte 3600 KV.
Der Linke treibt also direkt die Hauptrotorwelle an, der Rechte über ein Getriebe.

Der Heli mit dem kleinen 3600 KV Motor hat trotzdem mehr Dampf. Bricht beim kleinen der Motor um 10% in der Drehzahl ein, kommt wegen der Getriebeübersetzung davon am Rotor nur 1% an. Beim Motor ohne Getriebe sind 10%=10%

[ThomasC]

AW: Warum die hohen KV?

Bricht beim kleinen der Motor um 10% in der Drehzahl ein, kommt wegen der Getriebeübersetzung davon am Rotor nur 1% an.

Darf ich an der Stelle mal kurz Zweifel anmelden? Aber danke für die Bilder, so 'nen Direktantrieb (Multiplex??) hab ich bisher noch nicht gesehen.

Ansonsten ist es IMHO so wie hier beschrieben: die kV-Zahl ist ein Kompromiß, der aus der Stromversorgung die höchste Drehzahlstabilität rausholt, ohne daß der Strom zu hoch wird, denn der ist durch den Leitungsquerschnitt beschränkt, und der wiederum durch den Platzbedarf und das Gewicht dicker Leitungen. Ich persönlich finde die Zahlen nicht hoch. Alle meine Helis drehen über 10.000/min an der Motorachse - je niedriger die kV-Zahl, desto höher die Gesamtspannung -> gleicht sich im Endeffekt auch zum Teil wieder aus. Klar, je größer der Motor, desto niedriger auch die Drehzahl. Das hat wohl auch was damit zu tun, daß Unwuchten bei größerem Glockendurchmesser sich stärker auswirken.

Gruß

ThomasC

[morningstreet]

AW: Warum die hohen KV?

Bricht beim kleinen der Motor um 10% in der Drehzahl ein, kommt wegen der Getriebeübersetzung davon am Rotor nur 1% an.

Das ist ja cool, dann kann man ja einfach mit 90% weniger Gas fliegen und hat im Endeffekt nur 9% weniger Gesamtdrehzahl?

[Dnik]

AW: Warum die hohen KV?

Vielen Dank für die Erklärungen.
Ich wollte eigentlich gar nicht auf den Direktantrieb raus. Klingt aber trotzdem spannend. Der dürfte weniger fehleranfällig sein und, dank fehlendem Getriebe sogar effizienter.

Grade weil ein langsam drehender Motor mehr Wicklungen hat, dachte ich, dass er effizienter ist. Mit vielen kleinen Wicklungen erreiche ich doch einen höheren Füllgrad als mit wenigen grossen?!

Aber gut, bis hierhin verstanden.
Warum werden aber keine Inrunner eingesetzt? Nur wegen thermischer Probleme?

Gruss

[Dnik]

AW: Warum die hohen KV?

Hi,
habe grade ein par threads weiter unten folgenden Post gelesen: link
da geht es letztlich um die gleiche Frage nur spezifischer gestellt. Der Post unterstützt letztlich meine Eingangstheorie. Wenn ich also mehr Effizienz will bei weniger maximalleistung dann nehme ich einen low rpm Motor...

Gruss

[Schraubcopterflieger]

AW: Warum die hohen KV?

Vielen Dank für die Erklärungen.
Ich wollte eigentlich gar nicht auf den Direktantrieb raus.

Schon klar, aber das ist halt das andere Ende. Und als extrem daher sehr gut geeignet um deutlich zu sehen was alle meinen.

@morningstreet wenn man in Mathematik nie aufgepasst hat dann ja, sonst nein.

@ThomasC darfst alles, ich bin hier nicht der, der was verbietet. Der Satz ist zwar leicht dämlich von mir ausgedrückt, aber im Grunde sollte man verstehen was ich damit sagen will. Hochdrehender Motor mit Getriebe ist am Ausgang Drehzahlstabiler als ein Motor ohne Getriebe.