Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

[Mythos]

Ich hätte mal eine Frage an die Experten bzgl. Verlustleistung von Brushless Motoren.

Diesbezüglich würde mich interessieren, wie sich Spannung und Stromstärke auf die Wärmeentwicklung eines Motors auswirken (oder ob nur die Gesamtleistung relevant ist)!?

Angenommen zwei Motoren setzen beide 1000W um, einmal mit 10V bei 100A und einmal mit 100V und 10A ... würde in beiden Fällen in etwa diesselbe Verlustleistung durch Wärme entstehen? Das ganze natürlich unter der Annahme, dass die Motoren eine durch die Wicklung angepasste Drehzahl haben (in Bezug auf die Betriebsspannung).

Konkret geht es um zwei identisch aufgebaute Motoren, die beide maximal 1800W umsetzen können und sich nur in der Wicklung unterscheiden. Der eine wird bei 5S mit 1730kv (bei 97A max.) betrieben und der andere bei 6S mit 1450kv (bei 81A max.). Die Frage ist also, welcher der Motoren ist unter Volllast heißer?

PS: Für den Regler ist es natürlich angenehmer, die Stromstärke möglichst gering zu halten, um insbesondere im Teilllastbetrieb die Mosfets zu entlasten.

[Fred]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

In dem Wort Verlustleistung steckt der Teil "Leistung".
Diese berechnet sich aus Strom UND Spannung.

Wenn beide Motoren als Beispiel einen Wirkungsgrad von 90% haben dann fallen in beiden Fällen alo 100W Leistung als "Verlust" ab.

Interessanter ist also der Wirkungsgrad bei entsprechendem Einsatz (Drehzahl, Strom, Spannung).

Trotz alledem bringt es viele Vorteile den Strom gering zu halten und lieber die Spannung anzuheben.

[Diablol]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Verluste werden durch fliesenden Strom hervorgerufen und nicht durhc herschende Spannung.
Daher gibts ja auch dich Hochspannungsleitungen für geringen Strom.

Also es ist immer der Strom das Problem, daher ja auch der Trend zu hohen Zellen.

[Fred]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Dann fass mal eine Glühlampe mit 230V und 10W an.
Dort ist der Strom recht klein(40mA) - deine Hand wird das anders sehen

PS: Bei Hochspannungsleitungen soll der Kabelquerschnitt gering gehalten werden

[PeterH]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Hallo,
ich glaube hier wird etwas verwechselt.
Verlustleistung siehe hier: Verlustleistung

Gruß
Peter

[Diablol]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Verlustleistung: P= R x I²

Welchen Vorteil hat es denn dann den Strom zu senken?

ich glaube hier wird etwas verwechselt.

Das glaub ich auch.

[Diablol]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Wenn beide Motoren als Beispiel einen Wirkungsgrad von 90% haben dann fallen in beiden Fällen alo 100W Leistung als "Verlust" ab.

Das ist richtig, Denn die Motoren haben dann unterschiedlich dicke Drähte um auch bei hohen Strömen den Verlust gleich zu halten.

Welchen Vorteil hat es denn dann den Strom zu senken?

Der Leitungsverlust in Kabeln ist aber nur durch den ohmschen Widerstand R festgelegt.
Der wiederrum durch den Querschnitt. d.h. die Verlustleistung bei GLEICHEM Kabelquerschnitt (auch Reglern) ist bei niedrigem Strom (dafür höherer Spannung ) geringer. Bei gleicher elektr. Leistung P=UI.

[Mythos]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Der Leitungsverlust in Kabeln ist aber nur durch den ohmschen Widerstand R festgelegt.
Der wiederrum durch den Querschnitt. d.h. die Verlustleistung bei GLEICHEM Kabelquerschnitt (auch Reglern) ist bei niedrigem Strom (dafür höherer Spannung ) geringer. Bei gleicher elektr. Leistung P=UI.

Beide Motoren sind (logischerweise) unterschiedlich gewickelt, haben aber laut Datenblatt denselben Widerstand (ca. 0.01 Ohm). Der mit höherer KV Zahl hat also mehrere kleine Litzen, um auf denselben Widerstand zu kommen wie der Motor mit niederiger KV Zahl.

[Mythos]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Nach der Verlustformel P = R x I^2 gilt folgendes:

P(motor:1730kv@5S) = 0,01 x 97^2 = 94W
P(motor:1540kv@6S) = 0,01 x 81^2 = 65W

Insofern sollte also der Motor mit niedriger KV Zahl bei höherer Spannung signifikant weniger Verlustleistung bei identischer Enddrehzahl erreichen (und damit auch weniger heiß werden)?

Ist das so richtig?

[Diablol]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Falls der Innenwiderstand wirklich gleich ist theoretisch ja. DAnn haben die Motoren aber nicht den selben Wirkungsgrad. Ein Motor mit mehr Wicklungen hat meist auch ein höheren Widerstand.

[Diablol]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Kann sein dass ich da auf dem falschen Weg bin...
Vllt meldet sich ja noch jmd mit etwas qualifizierteren Aussagen

[Dura]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Jungs ihr verrennt euch gerade. Wenn ein und der selbe Motor für unterschiedliche KV- Werte gewickelt ist, dann unterscheidet sich auch dessen Innenwiderstand, da die Anzahl der Windungen unterschiedlich ist. Der Motor mit der niedrigeren KV hat den höheren Innenwiderstand.

Wenn also die gleiche Zieldrehzahl angenommen wird und der Wirkungsgrad der gleiche ist, fließt zwar beim Hochvolt- Setup weniger Strom, durch den höheren Innenwiderstand der Wicklung bleibt aber die Verlustleistung in der Wicklung theoretisch gleich.

Dies ist natürlich sehr theoretisch, Fakt ist dass beim Hochvoltsetup weniger Verluste an den Steckverbindungen und im Steller auftreten, vorausgesetzt die Hardware bleibt die gleiche.

Das ohmsche Gesetz lässt sich also schwer überlisten, es gilt da kann man machen was man will.

Gruß Andreas

[Mythos]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Jungs ihr verrennt euch gerade. Wenn ein und der selbe Motor für unterschiedliche KV- Werte gewickelt ist, dann unterscheidet sich auch dessen Innenwiderstand, da die Anzahl der Windungen unterschiedlich ist. Der Motor mit der niedrigeren KV hat den höheren Innenwiderstand.

Hängt das nicht vom Platzangebot im Motorgehäuse ab?

Soll heißen, dass der dicke Draht bei einer Wicklung mit niedrigem KV Wert theoretisch durch Nutzung des verfügbaren Freiraums und größerem Kabelquerschnitt (oder mehreren Paralleldrähten) wieder auf das Ursprungsniveau gesenkt werden kann!?

Insgesamt braucht man natürlich deutlich mehr Platz für die zusätzlichen (wenn auch dünneren) Wicklungen.

Oder es ist einfach ein Fehler im Datenblatt.

Hier gibt es z.B. die Aquastar Motoren alle (angeblich) mit demselben Innenwiderstand aber unterschiedlichen Wicklungen:

Turnigy AquaStar 3660-2050KV Water Cooled Brushless Motor
Turnigy AquaStar 3660-1700KV Water Cooled Brushless Motor
Turnigy AquaStar 3660-1460KV Water Cooled Brushless Motor

[Mythos]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Wobei ich gerade sehe, dass laut HK der 2050 18.5v angeblich 7S entsprechen. Also ingesamt fragwürdig, was man von den Daten glauben mag.

[Dura]

AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?

Diese "Datenblätter" würde ich sehr kritisch betrachten.

Wenn alle drei Motoren den gleichen Innenwiderstand hätten wäre entweder der mit niedrigen KV entweder extrem gut gewickelt oder der mit der hohen KV extrem schlecht.

Fakt ist dass bei gleichem Füllgrad der Motor mit der niedrigeren KV immer hochohmiger ist. Mehr Windungen heißt immer mehr Leiterlänge, zudem ist auch der Anteil Lack höher als bei weniger Windungen.

Der Füllgrad ist entscheidend, wenn man sich die originalen Align- Wicklungen anschaut weiß man dass da riesige Reserven schlummern allein die ohmschen Verluste zu reduzieren.