AW: Verlustleistung abhängig von Spannung oder Stromstärke?
Moin,
und genau da ist ein Denkfehler. Wenn ein und der selbe Motor (damit meine ich Stator und Rotor) auf unterschiedliche Drehzahlen gewickelt ist, unterscheiden sich die beiden Varianten nur in der Windungszahl. Klar, man kann auch die Verschaltung ändern, aber im konkreten Fall geht es wohl um zwei unterschiedliche Scorpion-Motoren mittlerer Baugröße und die sind immer im Dreieck verschaltet. Der Motor mit der geringeren spezifischen Drehzahl hat auf jeden Fall mehr Windungen. Da der Wicklungsraum aber der gleiche ist (es ist ja der gleiche Stator), muss man zwangsläufig dünneren Draht nehmen, um mehr Windungen unter zu bringen. Mehr Windungen durch dickeren Draht auszugleichen, um den Ri konstant zu halten, geht also einfach nicht, es sei denn der Originalmotor ist extrem schlecht gewickelt und verschenkt einen Haufen Platz. Der Motor mit der niedrigeren spez. Drehzahl hat also sowohl längere Spulen als auch dünneren Draht, was beides den Widerstand erhöht. Wenn beide Motoren mit dem geichen Ri angegeben sind, ist das definitiv ein Fehler im Datenblatt, da man wohl davon ausgehen kann, dass der Füllgrad so in etwa der gleiche ist.
Wenn du jetzt wissen willst, welcher Motor in deinem speziellen Anwendungsfall weniger Verluste produziert, lässt sich diese Frage nicht so einfach beantworten. Ganz grundsätzlich ist es schon besser die Spannung möglichst hoch zu halten und den Strom zu senken, da sich dadurch nicht nur die ohmschen Verluste im Motor sondern auch im Akku, Regler, den Leitungen und Steckern reduzieren. Jedoch muss man auch bedenken, dass sich durch eine andere Wicklung auch die Charakteristik des Motors ändert und damit meine ich speziell die Wirkungsgradkurve. Motoren mit geringer spezifischer Drehzahl (mehr Windungen) zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei relativ geringen Strömen ein sehr hohes Wirkungsgradmaximum erreichen, welches dann in Richtung hoher Ströme aber auch schnell wieder abfällt. Der gleiche Motor mit höherer spez. Drehzahl (=weniger Windungen) erreicht nur ein kleineres Wirkungsgradmaximum welches außerdem bei höheren Strömen liegt, jedoch fällt die Kurve anschließend deutlich flacher ab, was auch bei hohen Strömen noch einen relativ hohen Wirkungsgrad ergibt.
In der Praxis bedeutet das nun, dass man für ein Modell, welches auf einen speziellen Anwendungsfall optimiert ist (sprich einen bestimmten Flugstil bei einer bestimmten Drehzahl) eher einen niedrig drehenden Motor nimmt, während bei einem Modell, welches breitbandig eingesetzt werden soll, eher der Motor mit der höheren spez. Drehzahl besser geeignet ist.
Grundsätzlich sollte der Antrieb aber nach Möglichkeit so abgestimmt sein, dass die mittlere Stromaufnahme während des Fluges so nah wie möglich am Wirkungsgradmaximum des Motors liegt. Oder anders herum: Man sollte den Motor auswählen, welcher bei der mittleren Stromaufnahme des Helis den besten Wirkungsgrad liefert.
Um den Motor jetzt aber nach diesen Kriterien auszuwählen, müsstest du erstmal wissen, welchen Strom der Heli überhaupt braucht (kann man sich aus Flugzeit und verbrauchter Kapazität ja noch relativ leicht ausrechnen) und benötigst außerdem die Kennlinie der beiden Motoren, also Wirkungsrad über Stromaufnahme und das dann auch noch für verschiedene Spannungen, weil Wirkungsgradmaximum und -verlauf davon nämlich auch noch abhängen.
Grüße, Hagen
Moin,
Zitat von Mythos
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Wenn du jetzt wissen willst, welcher Motor in deinem speziellen Anwendungsfall weniger Verluste produziert, lässt sich diese Frage nicht so einfach beantworten. Ganz grundsätzlich ist es schon besser die Spannung möglichst hoch zu halten und den Strom zu senken, da sich dadurch nicht nur die ohmschen Verluste im Motor sondern auch im Akku, Regler, den Leitungen und Steckern reduzieren. Jedoch muss man auch bedenken, dass sich durch eine andere Wicklung auch die Charakteristik des Motors ändert und damit meine ich speziell die Wirkungsgradkurve. Motoren mit geringer spezifischer Drehzahl (mehr Windungen) zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei relativ geringen Strömen ein sehr hohes Wirkungsgradmaximum erreichen, welches dann in Richtung hoher Ströme aber auch schnell wieder abfällt. Der gleiche Motor mit höherer spez. Drehzahl (=weniger Windungen) erreicht nur ein kleineres Wirkungsgradmaximum welches außerdem bei höheren Strömen liegt, jedoch fällt die Kurve anschließend deutlich flacher ab, was auch bei hohen Strömen noch einen relativ hohen Wirkungsgrad ergibt.
In der Praxis bedeutet das nun, dass man für ein Modell, welches auf einen speziellen Anwendungsfall optimiert ist (sprich einen bestimmten Flugstil bei einer bestimmten Drehzahl) eher einen niedrig drehenden Motor nimmt, während bei einem Modell, welches breitbandig eingesetzt werden soll, eher der Motor mit der höheren spez. Drehzahl besser geeignet ist.
Grundsätzlich sollte der Antrieb aber nach Möglichkeit so abgestimmt sein, dass die mittlere Stromaufnahme während des Fluges so nah wie möglich am Wirkungsgradmaximum des Motors liegt. Oder anders herum: Man sollte den Motor auswählen, welcher bei der mittleren Stromaufnahme des Helis den besten Wirkungsgrad liefert.
Um den Motor jetzt aber nach diesen Kriterien auszuwählen, müsstest du erstmal wissen, welchen Strom der Heli überhaupt braucht (kann man sich aus Flugzeit und verbrauchter Kapazität ja noch relativ leicht ausrechnen) und benötigst außerdem die Kennlinie der beiden Motoren, also Wirkungsrad über Stromaufnahme und das dann auch noch für verschiedene Spannungen, weil Wirkungsgradmaximum und -verlauf davon nämlich auch noch abhängen.
Grüße, Hagen
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