Wie funktioniert ein E-Regler?

[Felge der Nacht]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Die wurde eigentlich von Hermann schon beantwortet:
Im Stellermode führt irgendein "Gas" als Input (Servo-PWM) zu irgendeiner Drehzahl.

Meine Frage war etwas tiefgründiger gemeint und daher sehe ich sie noch nicht als beantwortet!

Ich will es mal präzisieren:
Wodurch ergibt sich diese "irgendeine Drehzahl" bzw. was gibt man mit dem Gaskanal vor?

[Stefan Reusch]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Andererseits ist es eben auch ungesund, mit zu kleinem Tastverhältnis der Motor-PWM rumzufliegen (wenig Gas, Ritzel zu gross), weil dadurch die Schaltverluste im ESC ansteigen. Die Flanken des Ein-/Ausschaltens des Wicklungsstroms durch die 3 Brücken mit FET's sind eben nur endlich steil, auch, weil hier keine rein ohmschen Lasten geschaltet werden, sondern eben induktive, die den Stromanstieg verzögern (Strom eilt der Spannung nach).

Hallo,

Aber nur wenn das Gesamtkonzept nicht darauf ausgelegt wurde. Wenn alles darauf abgestimmt ist kommt dabei ein Heli raus der nur für ungläubiges Staunen sorgt wenn man ihn vorfliegt.
Gruß
Stefan

[ka8]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Hallo,

ich habe auch noch eine dumme Frage:

wenn ich den Text im Wiki und auch einige andere Angaben, die ich schon mal gelesen habe, richtig verstanden habe, dann gibt es ja eine Differenz zwischen dem eingestellten Gaswert im Sender und der tatsächlichen Regleröffnung.

Woher stammt diese Differenz ?
Und wie kann man sie errechnen ?
Ich meine damit nicht diese -100 bis +100 zu 0 bis +100 Umrechnung.


Grüße - Thomas

[MeiT]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Jupp, der dreht sich so schnell, wie es ihm sein Drehmoment bei anliegender mech. Last und Spannung (integriert aus PWM (An/Aus) nach den spezifischen UPM/V erlaubt. ....

Hallo,

und warum dreht er im leerlauf dann nicht immer immer schneller bis er platzt ?

Warum gibt es überhaupt eine Leerlaufdrehzahl?

grüße

[rmmx]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

@Felge der Nacht

Versuchen wir es mal anders:

Vergessen wir mal die PWM.

Ein Motor ist gleichfalls ein Generator.
Kommutieren wir diesen entsprechend seiner Rotorlage wird gleichzeitig eine Spannung in den Wicklungen induziert. Die Höhe dieser Spannung ist u.a. abhängig von der Winkelbeschleunigung bzw. Drehzahl sowie der Wicklungszahl. Je schneller der Motor dreht, desto höher die Spannung.

Die Differenz dieser "inneren Spannung" zur angelegten Spannung stellt die treibende Kraft dar.

Der Rotor eines idealen Motors ohne Last würde jetzt solange Beschleunigen (an Drehzahl zulegen)
bis die "innere Spannung" gleich der angelegten Spannung ist.
Dieser Betriebspunkt wird mit der Angabe der Motorkonstanten KV besser Umdr/Volt angegeben.
Der Strom beim "idealen Motor" wäre jetzt "NULL".
Beim realen Motor gibt es u.a Reibungsverlust (Lagerreibung, Lüfter) als auch Ohmsche Widerstände
der Wicklung. All dieses führt zu Verlusten, welche die "innere Spannung" darin hindern gleich der angelegten Spannung zu werden. Die Spannungs-Differenz führt zu einem Strom, dem Leerlaufstrom.

Belasten wir diesen Motor wird die Differenz größer der Strom steigt.

Bsp.:
Motor mit KV=1000 U/Volt
Akkuspannung 10 V
würde im Leerlauf mit sagen wir 10.000 Umin-1 drehen. Der Leerlaufstrom liegt typ. bei ca. 2A.
Nehmen wir einen Vollaststrom von 30 Ampere an ergibt sich z.Bsp. folgendes Bild.
Akkuspannung 9 V * KV < 9000 Umin-1.
Wie weit der Motor mit seiner KV einbricht hängt von sehr vielen Faktoren ab.
Ein guter Motor hat eine "hohe Steifigkeit", d.h. er weicht nur wenig von der theoretischen Drehzahl ab.

Nun zur PWM:
Die PWM "reduziert" die Akkuspannung im Verhältnis zum Tastverhältnis.(an die Ings u.ä. dieses dient zur Veranschaulichung) Bei 50% PWM beträgt die Motorspannung damit nur noch 50% und
damit ergibt sich eine Leerlaufdrehzahl von 50% der max Drehzahl. (s.o.)
Diese Art der Drehzahlvorgabe nennt sich Stellerbetrieb, da hier die Eingangsspannung vorgegeben (eingestellt) wird. Wie das Verhältnis Knüppelstellung zur PWM ist, kann sehr Unterschiedlich sein (Stichworte: Gaskurve, Expo im Regler usw.)
Im Governer-Mode oder Regler-Betrieb wird über den Gaskanal die Solldrehzahl vorgegeben und der Regler versucht diese durch Nachführung der PWM anzupassen, zu regeln halt.
Wie das Verhältnis Knüppelstellung/SollDrehzahl festelegt wird bestimmt der Reglerhersteller.
Meist wird heute aus der Leerlaufspannung des Akkus beim Anstecken und der sich ergebenden Drehzahl in einem Betriebspunkt die maximale Drehzahl auf 100% hochgerechnet und dem entsprechend geregelt. Deshalb hat man eigentlich auch nie die exakt gleichen Solldrehzahlen.

So das muss ersteinmal genügen.

Gruß
Ralf

[Felge der Nacht]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Hallo Ralf,

erstmal danke für deine Ausführungen. Daraus entnehme ich die Antwort auf meine Frage, dass beim Stellermodus die Spannung als Stellgröße dient.

Der Rest war mir klar, weil ich gerade meine DA über die Simulation von Synchronmaschinen schreibe.
Aber die Regelungstechnik ist ja wieder ein ganz anderes Pflaster...

[dl7uae]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

und warum dreht er im leerlauf dann nicht immer immer schneller bis er platzt ?
Warum gibt es überhaupt eine Leerlaufdrehzahl?

Du wirst es uns sicher gleich sagen.

[rmmx]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

@Felge der Nacht
ßhem

Ein bissel kompliziertes ist es schon.
Denn die Spannungshöhe wird selbstredend nicht reduziert.
Was sich ändert ist das arithmetische Mittel der Eingangsspannung.
Der daraus resultierende Effekt kommt einer Reduzierung der Eingangsspannung gleich.
Das lässt sich einfach anschaulicher betrachten.

Deshalb auch der Hinweis an die "Gelehrten"

[mike65]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Was mir nicht bewußt war, ist daß die Regler neben dem geregelten Drehfeld auch die Ströme der 3 Phasen beinflussen. Das ist auch die Erklärung dafür, warum man einen Regler nicht im unteren Teillastbetrieb betreiben sollte. Was in deinem Link beschrieben ist:

"Funktionsprinzip
Der Regler überwacht die an den Spulen(=Stator) liegende Spannung und kann somit vor- oder nachlaufende Drehfelder erkennen.
Bei zu hoher Last wird das Drehfeld dem Rotor (Anker) voreilen. Das heißt, dass das Magnetfeld welches von der/den Spulen im Motor erzeugt wird nicht stark genug ist um den Anker nach zu ziehen.
Um das zu kompensieren erhöht der Regler einfach den Strom, der durch die Spulen des Stators fließt und verstärkt somit das Magnetfeld.
Die Erhöhung des Stroms passiert über eine hochfrequente Pulsweitenmodulation bzw. oder leichter gesagt über die Erhöhung der Spannung."

Sehr gute Erklärungen hier im Thread. Danke dafür.

Aber eines ist mir noch unklar. Wieso man den Regler nicht im unteren Teillastbereich betreiben soll. Also rein theoretisch mein ich. Ich kann aus diesem Funktionsprinzip leider nichts herauslesen.

LG Mike

[hape1]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Hallo,

ein Danke an alle!

Mehr solcher Threads bitte.

Gruß Hans

[Meinrad]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Hallo

Das ist eine Diskussion, die mal richtig Spaß macht und tolle Infos bringt.

Danke an alle Beteiligten.

Gruß Meinrad

[dl7uae]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

und warum dreht er im leerlauf dann nicht immer immer schneller bis er platzt ?
Warum gibt es überhaupt eine Leerlaufdrehzahl?

(Gilt auch für Bürste)
Die elektrische Leistungsaufnahme ist begrenzt, es gibt aber Leistungsbedarf durch Reibung und elektrische Verluste. Je höher der reelle (ohmsche) Widerstand der Wicklung ist, umso mehr Spannungsabfall und damit Verlustleistung gibt es. Die Crux ist aber, dass mit sinkendem R die Phasendifferenz zw. Spannung und Strom ansteigt (Stichwort: Die Wicklung ist eine Induktivität), im (leider unmöglichen) Falle von R=0 wäre sie 90 Grad, womit die mittlere Leistungsaufnahme Null wäre. Ist ein bisschen so, wie mit dem Bauern, der seiner Ziege das Fressen abgewöhnte. Er hatte es fast geschafft, doch dann war sie plötzlich tot.

Praktischer ausgedrückt: Es wird eine Gegen-EMK erzeugt (Gegeninduktionsspg. in der Wicklung), die dem Rotorstrom entgegenwirkt.

[heli_jupp]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Liebe Gemeinde,

kaum geht man mal für eine Woche in den Urlaub und aus meiner (einfachen?) Frage entwickelt sich ein wirklich toller Thread!

Herzlichen Dank an Alle die sich hier sachlich, fachlich und vor allem ohne Polemik und Besserwisserei eingebracht haben -so sollte es immer sein!

Ich für meinen Teil habe viele neue Informationen gewinnen können und gehe -ich meine fliege, mit mehr Verständnis durch die Gegend!

Weiter so!

Herzliche Grüße
Klaus

[JMalberg]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Hab es mal "oben festgemacht"

[GMSonic]

AW: Wie funktioniert ein E-Regler?

Wirklich mal ein sehr intressanter Thread

Weiter so. Macht Spass.