Das Wunder der Physik oder doch nicht? Brushlessmotoren und ihre Mythen

[Michael W]

Hallo,

ich lese immer wieder das gleiche Motoren mit geringem KV und mehr Zellen eingesetzt werden und plötzlich unglaublich mehr Leistung zur Verfügung steht.

Habe ich die Physik nicht verstanden, kann mir das mal einer erklären?

Was macht man um einen Motor für mehr Zellen zu wickeln?
Der Stator ist fest vorgegeben. Man geht her und wickelt mehr Windungen mit dünnerem Draht, weil mehr Windungen mit dem gleichen Querschnitt passen nun mal nicht in die gleiche Nut. Die Drehzahl geht runter und der Motor kann mit höherer Spannung betrieben werden. Der mögliche Strom sinkt aber hierdurch.

Damit der Heli Schwerpunkt bleibt, nimmt man kleinere Zellen. Weil 12S 4000 wäre nun mal viel schwerer als 10S 4000. Also passt man das an. Die kleineren Zellen haben einen höheren Innenwiderstand, also ist mehr Leistung mit dem Akkupack auch nicht möglich.

Nun denn, was übersehe ich, außer die bischen Leitungsverluste?
Danke für eure Hilfe das zu verstehen.

[Darko]

AW: Das Wunder der Physik oder doch nicht?

hmm..
Ich vermute mal besserer Wirkungsgrad durch geringere Ströme
Dadurch weniger Einbruch der Akkus in Ihrer Spannung
Besserer Drehmomentverlauf des Motors bei höherer Spannung
Dadurch günstigere Getriebeanpassung am Heli

-> Mehrleistung

Vorallem denke ich das ein Motor mit geringerem KV einen besseren und höheren Drehmomentverlauf hat. Das Merkt man dann eben auch im System. Der Motor hält die Drehzahl bei Lastwechsel besser, der Regler muß nicht soviel Nachschieben, bedeutet also auch weniger Leistung die reinfließen muß.

Im endeffekt ist das Gesamtkonzept bei mehr Zellen einfach Drehzahlstabiler.
Aber alles nur rein Vermutungen ohne das jetzt nachgerechnet zu haben...

Ist wie beim Auto.. nen Turbodiesel schiebt wegen dem hohen Drehmoment bei geringerer Drehzahl auch besser an als nen Hochdrehender Japaner mit gleichen PS aber halben Drehmoment

[torro]

AW: Das Wunder der Physik oder doch nicht?

du vergisst die übersetzung in deiner rechnung.
bin im protos vor kurzem von nem 880kv mit 14er ritzel auf nen 1000kv mit 13er ritzel umgestiegen. der 880kv hat laut datenblatt mehr leistung, mein logger sagt aber was anderes!
temperatur des kompletten systems und drehzahleinbrüche sind runter, flugzeit hoch.

[orangedrummer]

AW: Das Wunder der Physik oder doch nicht?

Moin
Meines Erachtens ganz richtig Darko Sabljo.

viellicht hilft es Dir Michael W Deine Vorstellungen mit anderen Daten zu füttern.
Was den Motor betrifft, bleib doch einfach bei der Leistung. Deine Ausführungen sind richtig. Man nimmt allerdings nicht dünneren Draht damit man den noch mechanisch rein kriegt, sondern weil man einen höheren Widerstand haben möchte. Um höhere Spannungen zu fahren.
Was Du über den Schwerpunkt schreibst, verstehe ich nicht, denn das spielt, finde ich, eine untergeordnete Rolle, denn die meisten Konstruktionen lassen es ja zu, den Akku immer so zu legen, dass das am Schluss passt.

Was die Akkus betrifft, hilft es, die etwas ungewohnte Bezeichnung des Energiegehaltes des Akkus zu verwenden. Also Ah x Spannung.
Deine Annahme, dass der Akku "kleiner" sein soll, betrifft die Kapazität (Ah bzw. mAh) nehme ich an. Die Anzahl der Zellen muss steigen. Der Energiegehalt sollte etwa gleich bleiben.

Wenn Du also dünnere Wicklungen verwenden möchtest (höherer Widerstand) und höhere Akkuspannung (der Strom muss jetzt mit höherem Druck (=Spannung) durch die Leitungen gepresst werden), sollte der Akku etwa den gleichen Energiegehalt haben.
Denn Dein Tuning erhöht ja die Arbeitsspannung. Der Strom sinkt (bei gleichbleibender Leistung).
Das sollte, nebenbei bemerkt, dem Heli einiges mehr an Bums geben und lässt günstigere Komponenten zu.

Wie torro sagt: Nach dem Neuwickeln muss die ßbersetzung neu angepasst werden. Die kv selbst auszurechnen habe ich schon mal in einem Thread gelesen meine ich. Ist nicht mehr so ganz easy.

Hab ich das jetzt wenigstens teilweise beantworten können?

[Loisl]

AW: Das Wunder der Physik oder doch nicht?

Neben den elektrischen Rahmenbedingungen spielen bei einem Motor ja auch die magnetischen und mechanischen Kenngrößen eine entscheidende Rolle: also die Stärke des magn. Flußes und/oder die Spaltbreite.
Je besser die Magneten, umso besser die erzielbare Leistung. Je geringer der Spaltabstand zwischen Spule und Magnet, umso höher der magn. Fluß => höhere erzielbare Leistung.
Die mechanische Präzission ist z.B. verantwortlich, wie eng die Spaltbreite bemessen werden kann, ohne einen mechanischen Crash zu verursachen.

Ich schätze mal dass dies einen sehr großen Anteil am Gesamtwirkungsgrad hat. Und daneben spielen vermutlich unterschiedlichste "Normmessungen" der Hersteller ein Rolle.

[orangedrummer]

AW: Das Wunder der Physik oder doch nicht?

Besserer Drehmomentverlauf des Motors bei höherer Spannung

Das Drehmoment von Brushlessmotoren kann über "normale" Drehzahlen als ungefähr konstant angenommen werden.
Die Leistung an der Welle errechnet sich aus Drehmoment x Drehzahl ( ... x 2 x Pi genau gesagt).
Daraus folgt höhere Drehzahl ergibt mehr Leistung. (Bitte natürlich die mechanischen Grenzen beachten)