Zusammenhang Akku, Drehzahl, Motor Leistung Flugzeit Stromfluss - Anfänger halt

[opolitz]

Hallo Zusammen,
habe jetzt einige Beiträge gelesen und viele Interessante Anregungen gefunden. Doch mir fehlt noch so ein Gesamtüberblick über die Zusammenhänge.
Also in Kurzform:
Der Regler versorgt den Motor aus dem Flugakkumit Strom. Die Leistungsdaten der Motoren werden i.d.R. mit rpm/min/V angegeben. aus der ßbersetzung kann ich mir dann ableiten wieviel rpm am Rotor ich bei welcher Akkuspannung theoretisch habe, richtig?
Was beinflusst dann aber hauptsächlich den Stromfluss, oder anders gefragt was passiert wenn ich zB längere Rotorblätter montiere, die Paddelgewicht erhöhe, Die ßbersetzung verändere
Leider sind die Bücher, die ich bisher gefunden habe eher für Verbrennerhelis, so dass ich hier auf Hilfe hoffe.
Ein Punkt noch welche Rolle spielt die BEC Möglichkeit am Regler? Ich habe bei meinem Logo einen zusätzlichen 4 Zellen Empfängerakku drin, Reicht das oder ist die Spannungskontrolle via Regler besser?
Soviel für den Anfang (ist eine Drohung )
Gruß
Oliver

[Dr_Zoidberg]

Re: Zusammenhang Akku, Drehzahl, Motor Leistung Flugzeit Stromfluss - Anfänger h

Hallo!

So wie du es geschrieben hast stimmt es mit den RPM. Allerdings sind das die maximalen RPM ohne Belastung, es wird daher meist mit ca 80% offenem Regler geflogen damit die Drehzahl auch unter Last konstant bleibt.
Der Strom ist, einfach ausgedrückt, abhängig von der Leistung die gebraucht wird. Bei viel Pitch fließt mehr Strom, durch längere Rotorblätter wird (bei gleicher Drehzahl) auch mehr Strom fließen. Bei geänderter ßbersetzung wird wenn der Hubschrauber mit höherer Drehzahl fliegt, durchschnittlich mehr Strom fließen als bei niedrigeren Drehzahlen.
Die BEC Möglichkeit am Regler lässt es zu ohne Empfänger-Akku zu fliegen und so Gewicht zu sparen und sich nicht so um einen extra Akku kümmern zu müssen. Ob es ausreicht hängt vom BEC des Reglers und der verwendeten Komponenten ab. Das BEC vom Jazz ist was man so ließt recht gut.

Greetings,
ben

[Wilfried]

Re: Zusammenhang Akku, Drehzahl, Motor Leistung Flugzeit Stromfluss - Anfänger halt

Hallo Oliver

Hier kann man natürlich nur ein paar grundsätzliche Zusammenhänge anreißen.

Ein Hubi wird definiert durch :
Größe => Rotordurchmesser / Kreisflächenbelastung in Verbindung mit dem Gewicht
installierte Leistung => Motor / Akku
beabsichtigter Flugstil : => spezifische Leistung ( W/kg )

Fliegen ( Abheben aus dem Bodeneffekt ) tut eine RC-Hubi ca. ab einer spezifischen Lesitung von ca.80 W/kg in Abhängigkeit der Größe ( Wirkungsgrad ).
Kleinere Helis ( unter 1 Meter ) haben hier Nachteile und man wird mit ca. 100W/kg rechnen müssen .

Für scalemaßiges Fliegen und zügigen Rundflug kann man mit einer mittleren spezifischen Leistung von ca. 130 bis
160 W/kg annehem, hingegen bei Kunstflug bis zum extrem 3-D geht dieser Wert hoch bis zu 450 W/kg oder mehr.


Für jede Blattgeometrie gibt es einen theoretischen Optimal - Betriebspunkt bei dem das Hubvermögen ( Auftrieb ) im Verhältnis zum radialen Widerstand ideal ist.
Grundsätzlich werden unsere RC - Helis aber in der Regel weit weg von diesem Optimalpunkt betrieben.

Gängige Rotordrehzahlen ergeben sich ca. mit einer Blattspitzengeschwindigkeit von 115 m/sek für Rundflug / Scaleflug und ca. 145 oder mehr ( bis 160 m/sek) für Kunstflug und 3-D.

Aus obigen Annahmen ( sind denke ich sehr real ) kann man in Abhängigkeit vom gewünschten Flugstil seine benötigte mittlere Leistung des Antriebs ausrechnen und je nach gewünschter Flugzeit die Akku - Kapazität definieren oder Flugzeit bei gegebener Akkukapazität errechnen.

Annahme / Beispiel:
Logo 10 mit Akku Lipoly 5S / 4 Ah ( Lastspannung = 3,5V/Zelle * 5 = 17,5 V)
Gewicht : 2,6 kg
mittlerer Flugstil ( zügig !!) : 200 W/kg
resultierende nötige mittlere Leistung = 200W/kg * 2,6 kg = 520 W
resultierender mittlerer Strom I= P/U = 520W/17,5V = 29,71 A

bei 80% Nutzung der Akkukapazität ergäbe sich eine theoretische Flugzeit von
4Ah*0,8 / 29,71A * 60 Min = 6,46 Minuten .

Die Motor / Reglerkombination sollte ca. eine Maximalleistung mit dem Faktor 2 haben ( also ca. 1kW )
Der Akku sollte ebenfalls eine Maximalbelastbarkeit ( Strom ) von min. 2 mal der des mittleren Stroms haben.
Bei dieser Auslegung arbeitet das System immer ( meist) im grünen Bereich.

Die nötige ßbersetzung errechnet man ( in der Regel ) aus der gewünschten Rotordrehzahl (Blattspitzengeschwindigkeit ) und der spezifischen Drehzahl des Motors ( Umdr/V )
Der Regler sollte bei " Kampfdrehzahl " nur ca. 80% Drehzahlvorgabe aufweisen um auch bei Lastspitzen
noch genühend Reserven zu haben um die Drehzahl konstant zu halten ..

usw. usw..

[opolitz]

Re: Zusammenhang Akku, Drehzahl, Motor Leistung Flugzeit Stromfluss - Anfänger h

Hallo zusamen,
also ich muss schon sagen super DANKE,
einfach und verständlich, das hilft mir doch noch ein wenig tiefer in die Materie einzudringen und vielleicht auch zu verstehen. Also Ben und Wilfried danke für die gut ausgewogene Kombi von Theorie und angewandten Beispielen
Oliver

[Wilfried]

Re: Zusammenhang Akku, Drehzahl, Motor Leistung Flugzeit Stromfluss - Anfänger halt

Hallo Oliver

Falls es interessiert !
Anbei ein kleines Excel - sheet zur Berechnung / Auslegung von E - Antrieben.
Wenn man hier die Daten für Motor , Akku, ßbersetzung und Gewichte sowie
die Verteilung des Flugstils einträgt, bekommt man in der Regel ganz vernünftige,
mit der Realität übereinstimmende Resultate.

==> kannst ja mal testen !

[opolitz]

Re: Zusammenhang Akku, Drehzahl, Motor Leistung Flugzeit Stromfluss - Anfänger h

Hallo Wilfried,
super und danke für das "kleine" Excel sheet. Werde es ganz sicher ausgiebig testen. Muss nur mal für ne Woche in USA arbeiten dann geht wieder weiter mit dem Start ins Heli-Leben.
Schöne Woche
Oliver

[Franz aus Wien]

Re: Zusammenhang Akku, Drehzahl, Motor Leistung Flugzeit Stromfluss - Anfänger halt

@Wilfried - ich mag deine Erklärungen, einfach TOP!

Grüße,
Franz