Warum die hohen KV?

[CH.LUCAS]

AW: Warum die hohen KV?

Hinzu kommt beim hoch Untersetzten Antrieb das Motorträgheitsmoment ,das im Quadrat der Untersetzung steigt.Heist kommt eine rasche Laständerung schiebt schon allein die Schwungmasse des hochdrehenden Aussenläufers kräftig mit an und der Stromanstieg fällt moderater aus. Einen derart Hochdynamischen Direktantrieb kann man zwar auch machen ,braucht aber einen wesentlich anderen Regler mit Hallsonden und mehr Inteligenz.Zudem soll die Kopfdrehzahl sich ja nicht ändern sondern konstant bleiben ,es geht hier also nur um das Nachregel ,Ausregeln von minimalen Schwankungen und nicht um Drehzahlsprüngen um mehrer Tausend U/min. Dafür wäre ein Direktantrieb besser geeignet eben wegen dem Trägheitsmoment das dann viel kleiner wäre und somit schneller reagiert werden kann.In Hochdynamischen Fräss und Drehmaschinen werden zunehmend solche direktantriebe deshalb verwendet.
Das im Heli im gegensatz zum Flächenflieger hochdrehende AL eingesetzt werden liegt auch daran das im Heli durch den sehr großen Rotor ein Getriebe praktisch unabdingbar ist ,somit also vorhanden und dann sucht man eben den Leistungsdichtesten Antireb und das sind nun mal nur die Aussenläufer ,das bringt allein die Geometrie der Maschine mit sich.

[Dnik]

AW: Warum die hohen KV?

Hinzu kommt beim hoch Untersetzten Antrieb das Motorträgheitsmoment ,das im Quadrat der Untersetzung steigt.Heist kommt eine rasche Laständerung schiebt schon allein die Schwungmasse des hochdrehenden Aussenläufers kräftig mit an und der Stromanstieg fällt moderater aus.

Das kann eigentlich nicht sein. Grade weil der Motor hoch untersetzt den Rotor antreibt. Außerdem ist die Schwungmasse vom Rotor etwa genau so hoch wie die rotierende Masse vom Motor. Nur hat der Rotor einen viel besseren Hebel in Richtung Motor (dadurch das die Masse im Schnitt viel weiter außer zentrisch ist als bei Motor).

Die Wirkung dürfte fast vernachlässigbar sein.


Gruß
Dnik

[Harald 365]

AW: Warum die hohen KV?

GM an Alle, verm. muß man´n hier auch ein bisschen in die Vergangenheit schaun

Damals ( als es BL´s u. LiPo´s ) noch nicht gab, war es einfach anders nicht möglich die
die gewünschte Leistung zu erzielen.

Dann kamen die BL u.LiPo´s und die Hersteller waren hatten sie doch
auf einmal Leistung im ßberfluss

Nur haben sie die Leistung nicht richtig umgesetzt und sind bei dem Steinzeitantrieb
geblieben

Warum auch?....das Volk hinterfragte es ja nicht.

Wenn man heute die BL´s im Copterbereich anschaut, kleine Bauform / Drehmoment
und die KV stimmt auch.

Natürlich müssten die Hersteller hier eine kompl. neue Chasi / Rahmeneinheit entwickeln /
bauen, was Geld kostet, auch muß es dem Volk dann erstmal wieder verkauft werden.

Den was der Bauer nicht kennt, frisst er ja bekanntlich nicht

Das Mehrgewicht vom größeren / schwereren Motor wird durch die weniger Zellenzahl
fast oder ganz kompensiert.

Und wenn man es richtig macht, ( Riemenantrieb ) erhält man nicht nur einen sehr
leisen Heli, sondern kann die Leistung auch viel Verlustfreier umsetzten

Da das ganze aber noch in den Kinderschuhen steckt, wird es verm. noch eine
ganze Zeit dauern bis hier was von den Herstellern kommt.

[ThomasC]

AW: Warum die hohen KV?

...Das Mehrgewicht vom größeren / schwereren Motor wird durch die weniger Zellenzahl fast oder ganz kompensiert....

Dat da hab ich net kapiert Käptn!

Im Ernst: P = U * I
I ist begrenzt durch den Leitungsquerschnitt. Und der ist aus Platz- und Gewichtsgründen beschränkt. Senke ich die Zellenzahl, senke ich U, und damit auch die maximal sinnvolle Leistung. Die ist ja notwendig, um beim Schwebepitch überhaupt genug Auftrieb zu erzeugen...warum sollen direktgetriebene Motoren hier besser sein?

Die Frage ist ehrlich als Frage gemeint. Ich kanns mir nämlich derzeit nicht vorstellen mit meinem bißchen Wissen...

neugierigen Gruß

ThomasC

[CH.LUCAS]

AW: Warum die hohen KV?

Hi,
sorry kleine Umstellung .Das Trägheitsmoment steigt nicht im Quadrat der Untersetzung sondern nur mit dem Faktor der Untersetzung,das reicht aber genauso.

Fakt ist ,dass solange man die Verluste in einer Maschine begrenzen kann ,zb.durch höherwertige,dünnere Bleche und niederohmigste Wicklungen ,solange wird ein Motor je höher er dreht bei sonst gleichen Abmessungen den die höhere Leistung haben.
Wird jetzt wie gefragt nur ein Teil der Leistung abgerufen zb. 250 Watt um einfach herumfliegen zukönnen ohne 3D ambitionen kann man auch einen Motor so anpassen ,dass er niedrieger Dreht und seinen Maximalen Wirkungsgrad in diesem Drehzahlbereich hat.Das tun Leute die Dauerflugrekorde aufstellen . Soll aber aus dem Kunstschweben heraus schlagartig in 3D gewechselt werden braucht es dazu ganz andere Leistungen und das kann dann nur noch eine Maschine die entsprechend ausgelegt ist und das geht nur über mehr Drehzahl bei sonst Baugleichen Maschinen.

[Harald 365]

AW: Warum die hohen KV?

He Thomas, das ganze bezieht sich jetzt nur auf meine Heli´s

zB. 500er 4S / 3000 mAh und ca 7.min Flugzeit....kein 3D!.....oder
eben beim 600er ( gleiche BL´s ) 5 S / 3000 mAh und ca 6 Min Flugzeit,
hier bin ich aber ( Wetterbedingt ) noch nicht ganz fertig.

Im Mom. ist die Regleröffnung bei 75% ....also kann ich von der Untersetzung
her was machen..... was dem Wirkungsgrad vom BL wieder zu Gute kommt.

Auch sollte ich sagen, daß pro BL drei Blätter angetrieben werden und der 600er
um die 3,8 Kilo hat ;-)

Wenn man jetzt einen normalen 600er mit 6 S dagegen stellt, ist das
Gewichtsverhältnis ( Himax C6310/250 ) 235 Gr. zu einem Serien 600er BL
ca 363 Gr. sogar noch besser

ABER, wie Lucas schon geschrieben hat, für 3D ist das verm. der falsche Motor!...
da gibt es andere....die dann verm. diese Leistung auch bereit stellen

[Dnik]

AW: Warum die hohen KV?

Hm ...
Ich habe jetzt einen günstigen 3550KV Motor aus der 500W Klasse bestellt. Ein paar Motoren mit rund um 1000KV aus der 400W bis 500W Klasse habe ich da. Sobald der Heli da ist werde ich mal einen Versuchsaufbau machen und mitloggen um zu gucken was dabei raus kommt.

Sowohl die Pro high KV als auch die Kontra high KV Argumente sind ja nicht unschlüssig.

Gruß
Dnik

PS: Damit das wirklich aussagekräftig wäre müsste man vergleichbarere Motoren haben. Ich habe gute Motoren um 1000Kv und billige mit 3500KV.

[Harald 365]

AW: Warum die hohen KV?

He Dnik, na dann gutes Gelingen.....nur verm. ich ( ganz vorsichtig ), daß der
Versuch in die Hose geht

Den wenn Du den normalen Zahnradantrieb verwendest...( der auf hohe KV )
ausgelegt ist, wirst mit einem BL der weniger KV hat nicht sehr glücklich

( außer Du erhöhst die Zellenzahl! )

Ein Drehmomentstarker BL braucht eine andere Getriebeuntersetzung, sonst
passt das nicht so gut

Hier ist mal ein kleiner Vergleich 4S und 5S, mir ist schon klar, das man das jetzt
nicht 1:1 auf einen Singlerotor Heli umlegen kann

HK 600GT-Koax ....Testflug 4S/5S - YouTube

Nur hätte bei mir ein Singlerotor Heli auch keinen Riemen bzw. Starrantrieb zum
Heck

[Dnik]

AW: Warum die hohen KV?

Das ich die ßbersetzung anpasse ist ja klar. Sonst macht das in der Tat wenig Sinn.
Ziel ist ja herauszufinden, welcher Motor bei gleicher Kopfdrehzahl am geeignetsten ist. Und da ich als Anfänger keine 3D Einlagen hin bekomme ist ein niedriger Stromverbrauch am wichtigsten.
Ich bin mal gespannt, welcher Motor dabei drehzahlstabiler ist.


Für meine Flieger habe ich mir einen Motorenprüfstand gebaut (Leistung, Stromverbrauch, Drehzahl, Schub usw.). Den kann ich für den Heli ja leider nicht nutzen...

Gruß

[Harald 365]

AW: Warum die hohen KV?

Für meine Flieger habe ich mir einen Motorenprüfstand gebaut (Leistung, Stromverbrauch, Drehzahl, Schub usw.). Den kann ich für den Heli ja leider nicht nutzen...

wird verm.ein bisschen komisch aussehen

kleiner Tipp, mach von jedem Versuch ein Video.....am besten in einer Halle...
so bekommst die besten Ergebnisse.
Flugzeit hast dann im Video und den Amp.Verbrauch sagt Dir dein Ladegerät

viel Erfolg

[Dnik]

AW: Warum die hohen KV?

Ich hatte mir da einen banal einfachen zwei Punkte Test überlegt:

1. Heli wird auf dem Feld mit Heringen im Boden fixiert.
2. Nach dem Hochlaufen werden eine Handvoll Pitchstöße in verschiedener Intensität gegeben.
(3.) Das gleiche wird mit der anderen Motor/Ritzelkonfiguration wiederholt.

Den Stromverbrauch am Ladegerät ab zu lesen ist halt super ungenau. Schon allein weil man ja nicht jedes mal den exakt gleichen Flug hinlegen kann. Ich habe einen Eagletree logger mit dem das ziemlich komfortabel geht.
Da lässt sich dann auch sehr genau ablesen wie weit die Drehzahl unter bestimmten Situationen eingebrochen ist, wieviel Strom der Motor maximal gezogen hat usw.

Gruß

[Hell-icopter]

AW: Warum die hohen KV?

Den Heli am Boden zu fixieren, halte ich für eine schlechte Idee, da er sich durch Bodenresonanzen komplett zerstören könnte.

Gruß
Thomas

[kloÃ?]

AW: Warum die hohen KV?

Moin,

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

sorry, dann hast du den Beitrag nicht richtig verstanden. Erstens hatte ich da eine Störung zwischen den Ohren (die ich im nächsten Beitrag berichtigt habe) und zweitens gehst du von ganz anderen Voraussetzungen aus. Im verlinkten Thema ging es um den Unterschied zwischen 520 rpm/V und 560 rpm/V, also gerade mal etwas über 7 % Drehzahlunterschied, der allein über eine andere Wicklung erreicht wird, während die gesamte Geometrie des Motors identisch bleibt. Das macht die Motoren vergleichbar. Dir geht es jedoch um den Unterschied von 3500 rpm/V gegen 1000 rpm/V, also 350 % Unterschied oder sogar noch mehr, wenn du das Extrembeispiel Himax vs. Standart 450er anführst. Das erreicht man nicht mehr allein durch eine andere Wicklung, sondern erfordert eine komplett unterschiedliche Bauart der Motoren und das ändert praktisch alles. Das wäre, als würdest du einen dicken Traktor mit einem Porsche Boxster vergleichen. Die haben auch so in etwa die gleiche Leistung, aber "etwas" unterschiedliche Einsatzgebiete...

Der eigentliche Grund, wieso Heli-Motoren höher drehen als Flugmotoren, liegt in der Physik. Es viel einfacher, sich die Leistung über die Drehzahl zu holen als über das Drehmoment. Höher drehen lassen ist einfach. Um jedoch mehr "punch" zu erzeugen, muss die Maschine schlichtweg größer gebaut werden, weil man dafür größere Hebelarme und mehr Magnetfläche benötigt. Und das bedeutet einfach mehr Gewicht. Als vor 10...15 Jahren die ersten Brushlessmotoren (für Flächenmodelle) aufkamen, waren Außenläufer eher eine Randerscheinung für kleine Leistungen. Wollte man große Pötte antreiben, griff man zu Innenläufern mit Getriebe. Nach wie vor lässt sich mit einem hoch drehenden Innenläufer die höchste gewichtsspezifische Leistung aller modellbautypischen Elektromotoren erzeugen, eben weil sie locker bis 70.000 U/min und (deutlich) höher drehen können. Um das Drehmoment kümmert ich dann das Getriebe und unter dem Strich wird es immer noch erheblich leichter, als mit einem Außenläufer im Direktantrieb. Der Grund, wieso die niedrig drehenden Außenläufer bei den Flächenmodellen mit der Zeit fast vollständig das Ruder übernommen haben, ist ein rein finanzieller. Ein vernünftiges Getriebe, welches die hohen Leistungen auf Dauer klaglos mitmacht, kostet einfach ein schweine Geld. Dazu kommt, dass Innenläufer meist auch noch deutlich mehr kosten als Außenläufer, was den ganzen Antrieb erheblich verteuert. Bei Hotlinern z.B., in denen auf sehr kleinem Raum sehr viel Leistung unter gebracht werden soll, werkeln auch heute noch oft Innenläufer plus Getriebe. Die Außenläufer sind also nicht die technisch bessere oder effizientere Lösung, sondern man nimmt einfach nur ihren (mehr oder weniger großen) Leistungsnachteil aufgrund der erheblich geringeren Gesamtkosten in Kauf. Es ist für die breite Masse schlicht und ergreifend der bessere Kompromiss, nicht die technisch bessere Lösung

Um den Bogen zurück zu den Helis zu schlagen: Wie schon geschrieben, wird die gewichtsspezifische Leistung der E-Motoren immer besser, je höher sie drehen. Man kann also aus jedem Gramm, welches der Motor wiegt, immer mehr Leistung heraus holen. Diesen Vorteil macht man sich zu Nutze, weil man im Heli ohnehin nicht um ein Getriebe herum kommt, wenn man bei einem sinnvollen Abfluggewicht die heute üblichen Leistungen umsetzen will. Den Luxus, auf das Getriebe zu verzichten, kann man sich anders als im Flächenmodell nicht leisten. Also kann man auch gleich Nägel mit Köpfen machen und den Motor richtig hoch drehen lassen. Dann liefert er schon mal viel Leistung, um die Kraft kümmert sich die hohe Untersetzung.

Innenläufer werden in Helis heute nur sehr selten geflogen, weil sie dann wieder deutlich ZU hoch drehen. Bei 70.000+ U/min an der Motorwelle bräuchte es eine Untersetzung der Größenordnung 28:1 oder noch höher. Man bräuchte also drei Getriebestufen normaler Größe oder zwei Stufen mit sehr großen Zahnrädern, was aufwendig, teuer, sperrig und schwer wäre. Die hoch drehenden Außenläufer sind dort also der optimale Kompromiss aus hoher Leistungsdichte, praxistauglichkeit und nicht zuletzt den Kosten.

ßber den Wirkungsgrad muss man sich nicht wirklich unterhalten. Wenn ein sehr niedrig drehender, kurz untersetzter Motor oder gar ein Direktantrieb bei gleichem Gesamtgewicht die gleiche Leistung stemmen soll wie ein hoch drehender Motor mit langer Untersetzung, dann sinkt der elektrische Wirkungsgrad der niedrig drehenden Antriebe auf so unterirdische Werte, dass man sich um die 1...2 % Verlust des Getriebes bei einem hoch drehenden Motor (der immer noch bei 70...80% eta oder gar mehr arbeitet) keine Sorgen mehr machen muss.

Kurz zusammen gefasst: Heli-Motoren drehen höher als Flächen-Motoren, weil Hubschrauber so oder so ein Getriebe benötigen und sich dadurch die Vorteile eines hoch drehenden Motors zu Nutze machen können. Bei Flächenmodellen ist aus aerodynamischen Gründen eine möglichst geringe Luftschraubendrehzahl anzustreben, wenn man den Wirkungsgrad maximieren will. Will man auf ein Getriebe verzichten, muss der Motor eben auch zwangsläufig entsprechend niedrig drehen, auch wenn es für das Leistungsgewicht suboptimal ist. Wären wir alle nicht so geizig, würden wir auch in Flächenmodellen mit hoch drehenden Außenläufern plus Getriebe fliegen, die das gleiche leisten und 50 % weniger wiegen würden, aber eben auch drei mal so teuer wären.

Grüße, Hagen

[CrazyJoe]

AW: Warum die hohen KV?

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%

10 Prozent sind immer 10 Prozent. Egal ob mit oder ohne Getriebe. Das ist jetzt nicht das Argument.
Die Leistung und die Dynamik wird mit Getriebe besser.

[easter43]

AW: Warum die hohen KV?

Warum werden hochdrehende Motoren verbaut ? - das war ja die Ausgangsfrage.

Wenn wir uns den Markt anschauen, dann gibt es eben ein sehr breites Angebot an hochdrehenden Motoren mit sehr differenzierten Drehzahlen. Dazu für jeden Heli die entsprechenden Getriebeübersetzungen in Form von Zahnrädern und Ritzeln.
Das erlaubt jedem Bastler, seinen Heli genau in den Drehzahl/Drehmomentbereich zu bringen, in dem er ihn für seine Flugstil haben möchte.

Ganz anders im Bereich langsam-drehender Aussenläufer. Hier bietet der Handel fast nur den Multiplex HIMEX, oder man wickelt selbst. Das bedeutet, dass man damit nur ein deutlich kleineres Drehzahl/Drehmomentspektrum abdecken kann.
Wer aber mit etwa 2500RPM als Rund- oder Scale-Flieger unterwegs ist, dem bietet ein solcher Motor durchaus Vorteile. Der wichtigste ist der mögliche Verzicht auf jegliches Getriebe durch das direkte Verschrauben der HRW im Motor.

Ich habe zwei 450er Helis mit einem HIMEX seit Januar als Rundflieger im Betrieb, einer davon hat bisher über 16 Flugstunden und macht mir richtig Spaß. Auch Pitchstöße verarbeitet der Heli ohne Probleme. Mit 3S 2200 mAh fliege ich volle 10 Minuten Rundflug bei ca. 1450 mAh Nachladung. Ich habe nur eben nur die eingeschränkte Möglichkeit (Regler) zur Drehzahländerung (2200 - 2500 RPM).

Also zur Ausgangsfrage: Ich würde es für sinnvoll halten, wenn die Industrie auch Helis mit ähnlichen Konzepten anbieten würde. Für Anfänger als auch für Rundflieger ergeben sich hier deutliche Vorteile (Robustheit, Laufruhe, Flugzeit).
Für Flugstile mit kräftigen Last- und Pitchwechseln dürften sie zu träge und schwer sein.



oder auch:

T-Rex direkt antrieb?! - Seite 14 - RC-Heli Community