Kosmik, was sagt mir der Battery-, Motor- oder Peak- Strom ?

[BladeMaster]

Hallo zusammen,

ich frage mich gerade, was mir die verschiedenen Ströme, welche der Kosmik aufzeichnet sagen.

Aufgezeichnet werden dabei u.A. folgende Ströme:

- Battery Strom -> Mittelwert 14,7A
- Motor Strom -> Mittelwert 24,9A
- Peak Strom -> Mittelwert 64,5A

Berechne ich mit Hilfe des Battery Stroms die entnommene Kapazität, so passt diese sehr genau zur dem, was
in den Akku nachgeladen wird.

Flugzeit ca.: 12,5 min.
Mittlere Battery Strom: 14,7 A
-> Entnommene und nachgeladene Kapazität ca.: 3,1 Ah

Was sagt mir jetzt der Motor Strom oder der Peak Strom ?

Klar könnten beide Ströme durch höher frequente oder weniger gefilterte Aufzeichnungsraten zeitweise über dem Battery Strom liegen. Aber
im Gegenzug müssen sie dann auch zeitweise wieder darunter liegen, denn über die Gesamtzeit betrachtet (Mittelwert), kann
nicht mehr Kapazität entnommen werden als von der Battery geliefert wird.

Die beigefügten Screenshots kosmik-log-001.jpg bis kosmik-log-004.jpg zeigen jeweils die drei Ströme, mit unterschiedlich
aufgelösten Zeitachsen. Zu den verschiedenen Strömen bitte auch die unterschiedlich scalierten Y-Achsen beachten.


Orange ist dabei der Battery Strom, blau der Motorstrom und grün der Peak Strom. Wie in allen Bildern zu erkennen, ist der
grundsätzliche Kurvenverlauf aller Ströme sehr ähnlich und egal welchen Zeitbereich ich betrachte, so ist
der Momentan- als auch der Mittelwert vom Peak Strom größer als der Motorstrom und dieser ist wiederum größer als
der Battery Strom.

Da aber wie schon gesagt, der Mittelwert vom Motor- oder Peakstrom über einen gewissen Zeitbereich betrachtet, nicht größer
als der alles versorgende Battery Stroms liegen kann, kann da etwas nicht stimmen.


Evtl. hat ja jemand eine Idee wie diese drei Ströme halbwegs sinnvoll zu interpretieren sind.


Grüße,
Dirk

[BladeMaster]

AW: Kosmik, was sagt mir der Battery-, Motor- oder Peak- Strom ?

Keiner eine Idee?

[stern-fan]

AW: Kosmik, was sagt mir der Battery-, Motor- oder Peak- Strom ?

Hallo Dirk,

ich hätte eine Vermutung: Im Prinzip wird ja nicht nur Storm, sondern Leistung umgesetzt, also das Produkt aus Spannung x Strom.

Im Mittel wird die effektive Motorspannung durch die PWM niedriger liegen, als die Akkuspannung. Eingansspannung (Akku) und Augangsspannung des Reglers (effektive Motorspannung) sind unterschiedlich, die umgesetzen Leistungen sind aber ähnlich, bis auf die Regerverluste. Also muss bei gleicher Leistung der Motorstrom größer sein, als der Batteriestrom. (im weitesten Sinne das Trafoprinzip).
Ist aber nur eine Vermutung.

Grüße
Rolf

[Divinity]

AW: Kosmik, was sagt mir der Battery-, Motor- oder Peak- Strom ?

Hallo,

ich hatte auf der Prowing am Kontronik Stand erst kürzlich ein Gespräch über die geloggten Daten des Kosmik.

Dort wurde mir erklärt, dass der IMotPeak der tatsächliche Motorstrom ist. Der Imot ist schon ein gemittelter Wert und demnach unter dem Peak Wert.

Ibattery ist der Strom der aus dem Akku entnommen wird und kann natürlich unterschiedlich vom Motorstrom sein.

Gruß
Michael

[BladeMaster]

AW: Kosmik, was sagt mir der Battery-, Motor- oder Peak- Strom ?

Hallo Rolf,
hallo Michael,

danke für die Rückmeldungen aber irgendwie passt das m.E. alles nicht.

Der Regler steuert die Phasen des Motors mit einer art Rechtecksignal an. Die Pulsbreite ist dabei
abhängig von der Last, die wiederholrate spiegelt die Drehzahl wieder. Um die Verlustleistung an den
FET's des Reglers möglichst gering zu halten, schalten diese voll durch oder sperren eben.

Unter folgendem Link in Post #14 ist die Ansteuerung eines BL - Motors sehr gut beschrieben:
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Unter diesem Gesichtspunkt arbeitet der Regler auch nicht wie ein Trafo, wo primärseitig
bei hoher Spannung kleine Ströme fließen und sekundärseitig bei kleiner Spannung große Ströme
fließen.

Durch das Tastverhältnis kann zwar in der "Einschaltphase" ein höherer Strom als im "Mittel"
fließen, aber im Gegenzug fließt währen der "Ausschaltphase" dann quasi kein Strom. Im Mittel
muß es dann wieder zum "Versorgungsstrom / iBattery" passen. Je nach "Filterung" kann man dann
zu einem Kurvenverlauf kommen, der mit größerer oder kleinerer Amplitute um einen Mittelwert
schwankt.

Man könnte jetzt dabei gehen und nur die Stöme der "Einschaltphase" berücksichtigen und die
der "Ausschaltphase" ignorieren. Der so "aufgezeichnete / gemessene / vorgegaukelte" Strom würde
dann aber nicht mal für eine einzige Motorumdrehung fliessen.


@Michael:
iBattery kann nur kurzfristig kleiner als der Motorstrom sein, über die Zeit betrachtet müssen beide
Ströme identisch sein. Wie schon oben beschriebn arbeitet ein Regler nicht wie ein Trafo.

In meinem Beispiel wurden aus dem Akku 3,1 Ah entnommen, was auch sehr gut zu iBattery passt.
Nach dem Peak-Strom wären aus dem Akku 13,4 Ah entnommen worden.



Grüße,
Dirk

[tobi -obu]

AW: Kosmik, was sagt mir der Battery-, Motor- oder Peak- Strom ?

Hier meine Vermutung:

Battery Strom -> Mittelwert 14,7A
Ist klar. Gemittelter Batteriestrom.

Motor Strom -> Mittelwert 24,9A
Motor Strom in der Einschaltphase der PWM, Ausschaltphase ignoriert. Evtl. gemittelt.
Entspricht eben (auch in der Einschaltphase) NICHT dem Batteriestrom, da hier teilweise aus den Elkos gepuffert wird.
Mit einem Trafo hat das allerdings nichts zu tun, sondern nur mit der Pufferung/Glättung des Batteriestroms durch die Elkos.

Peak Strom -> Mittelwert 64,5A
Peak Strom (Motor oder Batterie)

[BladeMaster]

AW: Kosmik, was sagt mir der Battery-, Motor- oder Peak- Strom ?

Hallo zusammen,

habe von Fingolf (vielen Dank dafür) ein Log vom Kosmik bekommen in dem einige "Vollast" Phasen vorkommen.

Im Screenshot kosmik-log-201.jpg sieht man zunächst wieder die Ströme iBattery, iMotor und iPeak. Wie schon zuvor,
ist iBattery permanent am kleinsten, iMotor ist größer und iPeak ist nochmals größer.

Analog ergeben sich auch wieder die Mittelwerte der Ströme.
iBattery: 27,6A
iMotor: 37,3A
iPeak: 71,1A

Interessant ist nun Screenshot kosmik-log-202.jpg. Hier sieht man eine ca. 2 Sekunden andauernde Vollastphase (PWM 100%).
Wärend dieser Vollastphase ist iBattery und iMotor identisch (ca. 215A - 240A). Der Strom iPeak liegt während dieser Zeit
mit 270A - 330A deutlich höher.

Nun könnte man meinen, dass der Peakstrom in dieser Zeit nicht nur aus dem Akku, sondern zusätzlich aus Pufferkondensatoren
gespeist wird. Der Peakstrom liegt während diesen 2 Sekunden 55A - 90A über iBattery und iMotor. Die Akkuspannung sinkt
in dieser Zeit von ca. 42,8V auf 38,4V, siehe Screenshot kosmik-log-203.jpg.

Ein Kondensator der diesen Strom für diese ca. 2 Sekunden liefern könnte, müßte eine Kapazität von ca. 40 Farad (!) haben und
wäre deutlich größer als der gesamte Regler. Die üblich verbauten Stützkondensatoren mit einigen 1000 µF könnten den Strom
bestenfalls für wenige Millisekunden liefen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass bei voller Regleröffnung iBattery und iMotor den korrekten Strom wiedergeben. Was iPeak
soll erschließt sich mir nicht und taugt wohl eher für Marketingzwecke.

Läuft der Regler im Teillastbetrieb, was wohl generell der Fall sein wird -nur dann kann er die Drehzahl regeln bzw. konstant halten-, so
ist auch iMotor untauglich. Bei iMotor wird scheinbar nur der Strom in den "Einschaltphasen" registriert, während die Phasen in denen die FET's
sperren (Ausschaltpahsen) ignoriert werden. Bei Vollast gibt es keine "Ausschaltphasen" und entspechend ist iBattery = iMotor.
Der ausgegebene Strom iMotor fiesst bei Teillast nicht mal für die Dauer einer einzelnen Motorumdrehung und seine Bedeutung ist
somit auch eher fraglich.

Für die vom Motor aufgenommene Leistung sollte somit auch nur iBattery verwendet werden, alles andere wäre eher Unsinn oder "Wunschdenken".



Grüße,
Dirk