Drehzahlberechnung beim Elektromotor

[raimcomputi]

Ich habe mir einen Protos 500 gekauft. Der dort verbaute Skorpionmotor hat 880 KV. Das bedeutet doch 880 Umdrehungen pro Volt. Da der Heli mit 6S Lipos betrieben wird, hat der Motor dann ja ca. 22.000 Umdrehungen bei vollgeladenem Akku. Und jetzt habe ich dazu ein paar Fragen. Vorrausgesetzt, der Regler wurde richtig eingelernt, ist es dann richtig, das die 22.000 Umdrehungen bei 100% Regleröffnung anliegen? Wann habe ich denn 100% Regleröffnung, bei einer 100% Gasgeraden am Sender? Ist es denn richtig, das die Regleröffnung immer gleich ist mit dem Wert der Throttlekurve an der Fernsteuerung? Also ich meine, kann ich davon ausgehen, das 30% Gas an der Funke auch 30% Regleröffnung und damit auch 30% der Maximaldrehzahl des Motors bedeuten? Und dann eben 50% an der Funke gleich 50% am Motor sind usw. Oder kann man das so gar nicht sehen. Kann mich hier mal jemand aufklären. Vielen Dank.

Raimund

[stern-fan]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Hallo Raimund,

das Verhältnis Prozent-Einstellung im Sender zu tatsächlicher Regleröffnung variiert leider sehr stark. Das hängt vom Sender wie auch vom Regler ab.

Beispiel: Spektrum DX18 und HeliJive
Sender: Gasgerade 58% --> Regleröffnung ca. 80%

Beispiel: Spektrum SX18 und Kosmik
Sender: Gasgerade 70% --> Regleröffnung ca. 80%

Die Werte sind jetzt nicht absolut (müsste ich in meinen Logs nachschauen).

Es gibt wohl auch Sender/Regler Konstellationen, wo Gasgerade und Regleröffnung wertemäßig direkt zusammenpassen.
Irgenwo hier gibts auch einen Thread, wo Tabellen aufgelistet sind.

Ansonsten funktionieren die Drehzahlrechner im Netz recht gut.
z.B. Kopfdrehzahl/ Ritzel Rechner
Die gehen von einer mittleren Lipo-Spannung aus.

Anzustreben ist ca. 80% Regleröffung, damit noch "Platz" zum Nachregeln ist.

Die tatsächliche Regleröffnung (ist auch lastabhängig) kannst Du nur in einem Log-File anschauen. Die Kontronik-Regler als Beispiel können das ausgeben. Dabei schaut man, ob viele Peaks an die 100% rangehen.

Grüße
Rolf

[raimcomputi]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Vielen Dank zunächst mal. Aber wie kann ich denn jetzt rausbekommen, welche Regleröffnung ich bei welcher Gasgerade am Sender habe. Eigentlich geht es ja auch um die Drehzahl am Rotorkopf. Da bleibt wohl nur, mit einem Drehzahlmesser zu messen, oder?

Raimund

[stern-fan]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Hallo Raimund,

die tatsächliche Regleröffnung kannst Du nur herausbekommen, indem Du einen Regler hast, der diese Daten ausgibt (z.B. Jive oder Kosmik). Die Drehzahl musst Du dann messen.
Wenn Du Telemetrie nutzt, wird die Drehzahl auch angezeigt.

Im Prinzip ist die reine Regleröffnung zweitrangig. Dich interessiert ja die Drehzahl und diese lässt sich mit den gängingen Drehzahlrechnern ausrechnen.
Wenn die Regleröffnung zu hoch ist, wird die Drehzahl unter Last einbrechen, weil der Regler nicht mehr "nachschieben" kann.

Vorsicht bei Reglern, die mit Teilastbetrieb nicht gut klarkommen. Die Regleröffnung darf da auch nicht zu gering sein.

Was für einen Regler und welchen Sender hast Du?
Eventuell gibt es ja jemanden der mitliest und genau diese Konstellation hat.

Wie gesagt, DX18 und HeliJive bzw. Kosmik könnte ich Dir sagen, wenn ich in den Logs nachschaue.

Grüße
Rolf

[raimcomputi]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Was für einen Regler und welchen Sender hast Du?
Eventuell gibt es ja jemanden der mitliest und genau diese Konstellation hat.

Der Regler ist der Robbe Roxxy 960-6. Die Funke ist eine Devo10. Als Empfänger habe ich einen Spektrum AR6210. Deshalb habe ich erst mal keine Telemtrie. Der Heli um den es geht, ist wie gesagt ein Protos 500. Bei dem Drehzahlrechner wird mir die Kopfdrehzahl bei einer Regleröffnung zwischen 75 und 90% angezeigt. Das ist ja gut und schön, aber wenn ich nicht weiß, welche Regleröffnung ich bei welcher Knüppelstellung habe, dann nützt mir das ja auch nur bedingt etwas, oder?

Raimund

[DiKey]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Hallo Raimund,

bei den Roxxy-Reglern gilt als gute Näherung

Bei Gassignal Senderseitig 0% - 100%, sauber eingelerntem Regler und bei 0° Pitch

Sendersignal/2 + 50 = Regleröffnung

Das gilt aber NUR im Stellermodus!!

Wenn ich es richtig im Kopf hab (ich hab die Datei mit den Vermessungsdaten grad nicht zur Hand) dann macht er im GOV selbst bei 100% Signal nur zu 90% auf.


Hoffe etwas geholfen zu haben

Dietmar

[stern-fan]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Hallo Raimund,

Du kennst ja dann die zu erwartenden Drehzahlen. Also musst Du die Drehzahl enfachmessen und kannst dann ungefähr auf die Regleröffnung schließen.
Die Regleröffnugn zu kennen ist gar nicht soooo wichitg. Hauptsache die gewünschte Drehzal passt.
Wenn die Drehzahl unter Last zu stark einbricht, ist die Regleröffnung bereits zu hoch.

Du kannst auch probieren, einfach die Gasgerade schirttweise zu erhöhen, bis keine Drehzahlerhöhung mehr stattfindet. Dann solltest Du dann ein paar Prozent drunter bleiben.

Grüße
Rolf

[DiKey]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Ich nochmal:

Das was ich oben geschrieben hab war nicht wirklich sinnvoll!!
(Erst denken dann schreiben wäre klüger - oder die Familie beim Tippen aus der Wohnung verbannen )

Mein Roxxy, der 940er, zeigte beim vermessen:

Sendersignal Regleröffnung
0% -10% 0%
11% 50%
100% 90%

oder Mathematisch ab 10% Sendersignal:
Sendersignal * 0,444 + 45,55 = Regleröffnung

Ganz genau KANN die Rechnung nie die Drehzahl liefern; da gehen zu viele unbekannte Faktoren mit ein (wie weit bricht die Akkuspannung durch den Ri ein? Wie groß ist der ohmsche und induktive Widerstand vom Motor? usw.)

Daher ist die Rechnung immer nur als grobe Abschätzung zu verwenden. Die genauen Drehzahlen, incl der Reserve für den GOV zum Nachregeln, müssen immer erflogen werden.


Und Achtung:
Steller und GOV arbeiten mit unterschiedlichen Algorithmen!

Dietmar

[raimcomputi]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Also musst Du die Drehzahl enfachmessen

Ja und das war ja eigentlich mein Problem. Einen Drehzahlmesser habe ich aktuell nicht. Und deshalb dachte ich halt, man könnte die Kopfdrehzahl einfach ausrechnen. Das kann man ja auch, aber dazu müßte man eben wissen, wie schnell der Motor dreht. Und um das zu wissen, braucht man die Regleröffnung. Ich werde mir aber sowieso demnächst einen Drehzahlmesser besorgen.

Raimund

[Robert Englmaier]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

aber dazu müßte man eben wissen, wie schnell der Motor dreht

Wieso musst du wissen, wieviel der Motor dreht?

Akku V (z.B. 3,7) x Zellenzahl x MotorKV x Ritzelzähne : (HZR-Zähne x Wirkungsgrad) (0,8-0,9) = Rotordrehzahl

Kopfdrehzahl/ Ritzel Rechner

[DiKey]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Hallo Robert,

deine Rechnung/Abschätzung stimmt aber nur bei VOLL geöffnetem Regler. Damit kann die höchst mögliche Drehzahl bestimmt werden!

Bei teilweise geöffnetem Regler muss in die Rechnung noch die Regleröffnung mit eingehen - und genau darum geht es

@ Raimund
Google mal nach der App "Helitach"
Da wird die Frequenz der Blattgeräusche ausgewertet (afaik durch eine Fouriertransformation) und die Rotordrehzahl angezeigt. Meiner Erfahrung nach liefert das Tool recht zuverlässige Werte. Vergleiche zwischen App, optischem Drehzahlmesser und Telemetrie haben Abweichungen von max 1-2% ergeben.

Dietmar

[flydown]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Hallo,
Also früher, als man noch ohne Logs lebensfähig war, haben wir einfach
kV*Akkunennspannung/ßbersetzung*0, 8 (damals gewünschte Regleröffnung) gerechnet.
Das funktionierte eigentlich immer.
Ich würde das mit Deinem Regler auch so machen. Versuchs mal.

Achtung: Text enthält Ironie.

Hast Du einen z.B. Unisens? Damit könntest Du auch gucken, wieviel
der Motor bei welcher Knüppelstellung dreht.

[DiKey]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Achtung: Text enthält Ironie.

Da mach ich gleich mit

Wenn man die alten Videos von Dieter Schlüter anschaut sieht man, dass die Helis früher an der Angel eingeflogen wurden.

*Ironie aus*

In der Praxis hat sich bei mir bewährt die Regleröffnung ganz grob abzuschätzen und dann mit ein paar Einstellungsflügen die passende Drehzahl zu erfliegen. Welche Drehzahl jetzt wirklich anliegt ist gar nicht so wichtig, der Pilot muss sich damit wohlfühlen.
Dass dabei der Regler nicht im Teillastbereich sein soll und die max. Kopfdrehzahl nicht überschritten werden darf versteht sich von selbst.

Dietmar

[tasse]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Der Roxxy gibt doch die Drehzahl aus. Mehr braucht man doch nicht.

[Amok]

AW: Drehzahlberechnung beim Elektromotor

Ich habe mir einen Protos 500 gekauft. Der dort verbaute Skorpionmotor hat 880 KV. Das bedeutet doch 880 Umdrehungen pro Volt.

Korrekt. (Abweichungen von Fertigungstoleranzen mal abgesehen)

Da der Heli mit 6S Lipos betrieben wird, hat der Motor dann ja ca. 22.000 Umdrehungen bei vollgeladenem Akku.

6 *4,2V * 880 RPM/V = 22176 RPM

Vorrausgesetzt, der Regler wurde richtig eingelernt, ist es dann richtig, das die 22.000 Umdrehungen bei 100% Regleröffnung anliegen?

Prinzipiell ja.

Wann habe ich denn 100% Regleröffnung , bei einer 100% Gasgeraden am Sender?

Dann z.B. und vor allem, wenn die geforderte Drehzahl durch die Leistung des Akkus nicht mehr gegeben ist (später mehr).

Ist es denn richtig, das die Regleröffnung immer gleich ist mit dem Wert der Throttlekurve an der Fernsteuerung?

Nein, der Wert vom Sender entspricht der "Gasvorwahl". Die Regleröffnung ist u.a. von der Akkuspannung abhängig.
Man könnte sagen, das die %-Vorgabe des Senders ungefähr dem prozentualen Anteil der vollen Motordrehzahl (also bei 100%) entspricht (dies gilt jedoch nicht für alle Regler).

Also ich meine, kann ich davon ausgehen, das 30% Gas an der Funke auch 30% Regleröffnung und damit auch 30% der Maximaldrehzahl des Motors bedeuten? Und dann eben 50% an der Funke gleich 50% am Motor sind usw. Oder kann man das so gar nicht sehen.

Nein, das ist ein Denkfehler. Wie schön erwähnt kann man je nach Regler sagen, dass z.B. 50% im Sender die Hälfte der vollen möglichen Motordrehzahl darstellt. Die Regleröffnung kannst du dabei aber nicht beeinflussen. Diese ergibt sich u.a. durch die Akkuspannung.

Hierzu ein Beispiel:

Die Maximaldrehzahl bei vollen Akkus haben wir ja bereits oben gehabt.
Was aber fehlt (und das ist eigentlich der wichtigste Wert bei dieser Rechnung, warum - sehen wir später) ist die maximale Drehzahl bei leeren Akkus (bzw. unter voller Last also bei maximalem Einbruch):

6 * 3,0V * 880 RPM/V = 15840RPM

Das ist also die Drehzahl, die maximal erreicht werden kann, wenn der Regler mit leeren Akkus bei 100% Regleröffnung arbeitet.

Da das Ziel beim Einsatz eines Drehzahlreglers ja ist, die Drehzahl über den gesamten Flug konstant zu halten (also auch das entleeren der Akkus zu kaschieren), wird der Regler also mit fallender Akkuspannung immer weiter öffnen um die selbe Drehzahl zu halten.

Ausgehend von dieser Minimaldrehzahl kann man jetzt zurückrechnen wie die Regleröffnung bei vollen Akkus aussehen würde in dem man die maximale und die minimale Drehzahl ins Verhältnis setzt:

100 % / 22176 RPM * 15840 RPM = 71,42 %

Du siehst also, dass bei gleicher Gasvorwahl die Regleröffnung alleine durch den Abfall der Akkuspannung über die Dauer des Fluges um fast 30% steigt. Würde man einen zu hohen Anfangswert wählen, wäre die maximale Drehzahl schon früher erreicht, der Regler würde permanent auf 100% arbeiten und die Drehzahlregelung würde maßgeblich durch die Leistung des Akkus vorgegeben.
Diesen Zustand sollte man möglichst vermeiden.

Jetzt kommt hinzu, dass diverse Regler nicht Teillastfest sind und man diese nicht unter 50% Regleröffnung (nicht Gasvorwahl!) betreiben soll. Teilweise unterbinden die Regler das einfach, in dem Sie Regleröffnungen erst ab einem bestimmten Punkt annehmen (der Jive z.B. macht erst ab 12% auf und hat dabei intern schon über 50% ßffnung). Dennoch kann es sein, das wenn man sich im Grenzbereich befindet, man schon mal unter die 50% kommt. Dies sollte man halt bei den entsprechenden Reglern vermeiden.

Ich hoffe jetzt ist klar, warum man im Normalfall eben nicht von der eingestellten Gasgerade im Sender auf die Regleröffnung schließen kann. Ausnahmen bieten Regler wie bspw. der KDS 120A-HV ESC. Dieser hat eine fest hinterlegte Kurve (siehe Handbuch), nach der man abhängig von der Gasvorwahl auf die angepeilte Drehzahl schließen und von da aus zurück auf die interene Regleröffnung rechnen kann.
Darum funktioniert mein Drehzahlrechner speziell mit diesem Regler auch fast 100% korrekt.

Andere Regler "lernen" beim Hochlaufen das "Verhältnis" von Gasvorwahl zu Drehzahl und benutzen diese dann für die Drehzahlregelung.
Abhängig ob Sie diese Referenz behalten oder nicht gilt das dann nur für den aktuellen Akku (Einlernvorgang) bzw. umgekehrt eben für jeden Akku.
Beim Jive ist das z.B. der Mode 11, bei YGE nennt man es Governor.Store...

mfg
Amok