Kabellängen BL-Regler

[Wilfried]

Hallo scale-Gemeinde

Ich weiß ... ist schon ein mehrfach gekautes Thema !
Habe mir eine Roban superscale compactor 700 Bell 429 bestellt.
Da hier ( wie bei vielen anderen scalern ) die Mechanik im Dom untergbracht ist und die Akkus im Rumpfboden verstaut werden sollen und das Teil schon eine gewisse Größe hat, ergibt sich zwangläufig eine entsprechende Distanz zwischen Motor - Regler - Akku, welche nicht mit den Standard - Akku - als auch Reglerkabeln überbrückt werden kann.
Wenn ich nun im o.g. Beispiel überschlägig schätze / messe, ergibt sich ( je nach Kabelverlegung ( möglichst unsichtbar ) ) durchaus eine nötige Verlängerung von
bis zu 40 cm.

In verschiedenen Foren ist durchaus vom Reglerabrauchen zu lesen....
Vorgeschlagen wird in der Regel die 3 Stück Motorkabel verdrillt zu verlängern, mit dem Nachteil, dass dann der Regler nicht wie vorgesehen im Bereich der Mechanik ( kühl / belüftet ) sondern im/am Akku - Fach positioniert werden muß.


Wer kann hier fundiert Erfahrungen / Wissen mitteilen / Vorschläge zur Lösung machen ?

Antriebs-Komponenten:
- Jive 80 HV
- Akku 5000 12S ( 2 mal 6S in Reihe )
- Motor 750 MX (530 kV )

danke !

[Tuner]

AW: Kabellängen BL-Regler

Das würde mich auch interesieren, wie lang oder vielmehr wieviel man da verlängern kann.

Gruß Tuner

[tobi -obu]

AW: Kabellängen BL-Regler

Das Problem sind die hohen Impulsströme,
Diese setzen in Folge der Eigeninduktivität der Kabel in den Zuleitungskabeln Spannungsspitzen frei.
Dazu kommt bei langen Motorkabeln noch eine mögliche Fehlkommutierung, ebenfalls durch die Eigeninduktivität der Kabel begünstigt.
Eine Faustformel gibt es hier nicht.

Maßnahmen:

-Kabel so kurz und dick wie möglich, um den Innwiderstand und die Eigeninduktivität zu reduzieren.
-Motor- und Akkukabel verdrillen, damit sich Störungen gegenseitig aufheben können.
-Akkuseitig evtl. am Regler zusätzliche Elkos und Keramik-Kondensatoren einsetzen, um die Strom- und damit auch Spannungsspitzen etwas abzufedern.

Nicht verwendbar sind Supressordioden o.ä. zur Unterdrückung der Spannungsspitzen, denn diese sind zu langsam.

@Tuner: Nur aus interesse: Ich sehe in deinem Hangar keinen Heli, bei dem das relevant wäre. Ist das jetzt generelles Interesse oder planst was großes?

gruß tobi

[ThomasC]

AW: Kabellängen BL-Regler

http://www.s4a.ch/eflight/reglerleistung.pdf enthält auf Seite 8 ein paar lesenswerte Sachen über Akkukabel, aber im Grunde ist der ganze Text interessant. Demnach ist die Verbindung zwischen Regler und Motor eher unkritisch, ich würde die Kabel definitiv an dieser Stelle verlängern.

Gruß

ThomasC

[phiphi]

AW: Kabellängen BL-Regler

Hallo

Bei langen Kabeln ist es empfehlenswert die Induktivität zu kompensieren.

Dazu gibts Caps. Bei denen von YGE z.b. musst du nur die Iso der Kabel etwas freilegen und die Platine einlöten.

Z.B. so eine hier:

YGE

Grx Phi

[skyfox60]

AW: Kabellängen BL-Regler

Die Eingangskondensatoren in Deinem Regler sind üblicherweise auf 20cm Kabellänge berechnet.
Um nun 40cm zu erreichen solltest Du einfach eine gleich große Kapazität auf der Hälfte der Kabellänge, also bei 20cm in dem Fall, anbringen. Dazu die Größe der Kondensatoren am Reglereingang checken. Kondensatoren mit gleicher Kapazität und Spannungsfestigkeit besorgen, und ( auf Polung achten ) mitten ins Kabel.

Gut löten, gut fixieren! Darauf achten, das es UNBEDINGT Low-ESR Kondensatoren sind, sonst geht der Schuß nach hinten los.

Die Kabel am Regler wirken wie Spulen. Durch die ungleichmäßige Stromaufnahme der Regler ( entspr. der PWM-Frequenz pulsert der Eingangsstrom. Mit dem Kondensatoren versucht man nun, ein Pulsieren der Spannung am Reglereingang zu verhindern. Der Bedarf an Kapazität ergibt sich daher aus dem Kabelquerschnitt, der Stromaufnahme und der PWM-Frequenz.

Diese Kondenstoren am Eingang sind für die Grundfunktion des Reglers überflüssig. Bei kurzen, dicken Kabeln, niedrigen Strömen, und starken Batterien ( hohe C-Zahl ) braucht der Regler die nicht. Bei niedriegem Querschnitt, höchstem Strom, und geringster Batterieleistung, und vielleicht auch geringerem Kabelquerschnitt ist der Bedarf an deren Kapazität am größten. Ein einfaches Erhöhen der Kapazität am Regler bringt nicht so viel. Am besten alle 20cm ein Satz kondensatoren rein, und alles ist/wird/bleibt gut.

[Tuner]

AW: Kabellängen BL-Regler

-Kabel so kurz und dick wie möglich, um den Innwiderstand und die Eigeninduktivität zu reduzieren.
-Motor- und Akkukabel verdrillen, damit sich Störungen gegenseitig aufheben können.
-Akkuseitig evtl. am Regler zusätzliche Elkos und Keramik-Kondensatoren einsetzen, um die Strom- und damit auch Spannungsspitzen etwas abzufedern.

@Tuner: Nur aus interesse: Ich sehe in deinem Hangar keinen Heli, bei dem das relevant wäre. Ist das jetzt generelles Interesse oder planst was großes ? gruß tobi

Es ist zunächts allgemeines interresse. Denn man hört da immer wieder die unterschiedlichesten Meinungen. Da ich selber kein Elektrotechniker bin ist es für mich als "Mechaniker" wichtig zu wissen, was kan ich tun und was sollte ich besser lassen.
Wenn mir die Kabel zwischen Motor und Regler z.B. zu lang sind in meinem Heli, ob ich die dann kürzen kann oder vieleicht den Regler an eine andere stelle setze und die Kabel dann verlängere.

Alleine die Tips mit "Verdrillen" oder die "Kondensatoren" so etwas weiß ich halt nicht.

Daher das Interresse und die Fragen (man kann ja auch dumm sterben...)

Danke dir mal, Gruß Tuner

[Elektro]

AW: Kabellängen BL-Regler

Hallo Gemeinde,

bei einem Scalemodell dieser Größe ( Bell429 / 700er ) lassen sich die Akkukabel nicht wirklich verdrillen, da man hier bei ca 35-40cm Leitungslänge schon 5-6 qmm Querschnitt nehmen sollte.

Die Regler und die Kabelverlegung sind dabei das ausschlaggebende Element.

In meiner Bell429 habe ich AWG 10 ( 5,27qmm ) und einen Roxxy 120A HV verbaut.
Die Kabel wurden getrennt nach oben verlegt, rechts und links am Holm hinter den Cockpittüren.

Bisher hat er die letzte Saison schadlos überstanden, auch ohne Kondensatorpaket.
Die Kondensatoren helfen eher, wenn man sie an der Reglerseite verbaut und der Querschnitt richtun Akku doch etwas zu gering ist, als Spannungspuffer bei Lastwechsel.

Bei 12S habe ich Ströme zwischen 34A und 42A.


Viele Grüße
Uwe

[Taumel S.]

AW: Kabellängen BL-Regler

Die Kondensatoren helfen eher ... als Spannungspuffer bei Lastwechsel.

Das wäre mir neu. Ist das wirklich so?
Weil ich dachte, die Elkos sollen die für den Regler tötliche Ripple-Spannung glätten oder so ähnlich.

[tobi -obu]

AW: Kabellängen BL-Regler

Die Kondensatoren helfen eher, wenn man sie an der Reglerseite verbaut und der Querschnitt richtun Akku doch etwas zu gering ist, als Spannungspuffer bei Lastwechsel.

Das ist nicht korrekt. Wie schon korrekt ausgeführt wurde, dienen die Kondensatoren dazu,
die Induktivität der Kabel teilweise zu kompensieren, und Stromspitzen durch die PWM zu puffern.

[Elektro]

AW: Kabellängen BL-Regler

Hallo,

das mit dem Lastwechsel ist vieleicht etwas zu einfach ausgedrückt.

Die ganze Angelegenheit stellt sich eigentlich viel komplizierter dar, da die auf der
Akkuspannung durch die PWM-Frequenz erzeugte Restwelligkeit in jedem System abhängig von der PWM-Freqenz, der Induktivität des Motors, Akku, der Länge der Motorkabel und Akkukabel, sowie deren Verlegung ist.
Die Restwelligkeit oder auch Rippel-Strom / Spannung wird ja durch die Schaltvorgänge der FET-Transistoren erzeugt. Diese ist aber nicht in jedem Falle gleich und abhängig von der Regleröffnung und den beteiligten Induktivitäten.

Je kleiner die Regleröffnung desto mehr wird die Akkuspannung "zerhackt" und die Rippelspannung wird größer, weil wir ja mehr Schaltvorgänge haben die bei jedem auschalten der FETs ja eine Gegenspannung erzeugt wird.
Diese Gegenspannung kann beträchtliche Beträge erreichen, die ja dann im Regler zusätzlich "verbraten" werden müssen. Diese Verlustleistung wird in Wärme umgesetzt.

Die Zusätzlichen Kondensatoren am Reglereingang glätten die Gleichspannung in dem sie die Höhe des erzeugten Wechselspannungsanteils begrenzen, sie buffern eigentlich die Gleichspannung.
Verdeutlichen kann man sich das wie bei einer Gleichrichterschaltung an 50Hz in einem alten HIFI-Verstärker, da kommt hinten auch nur eine mit 50hz pulsierende Spannung heraus, die dann mit geeignetten Mitteln geglättet weden muß sonst "brummt" es im Lautsprecher.

Bei der Auslegung eines Systems, wo man längere Kabel verlegen muß gibt es eigntlich nur eine Möglichkeit diesen ganzen Problemen aus dem Weg zu gehen, den Regler so groß wie möglich zu wählen.
Meine Erfahrungen liegen hier bei ca. dem doppelten des zu erwartenden Dauerstromes. Dann legt man auch bei 70% Regleröffnung noch richtig.
Wichtig ist außerdem eine ausreichende Kühlung des Reglers.
Bei Scalern ist das manchmal etwas schwierig, aber da hat man meist Platz für einen PC-Lüfter.

Die andere Seite ist natürlich der Regler selbst.
Ein Hersteller gibt 100A an und hat vieleicht intern noch 40% Reserve, weil er Bauelemente gewählt hat, die das mittmachen.
Ein Anderer hat eventuell nur 10% Reserve in seinen Bauelementen.
Geht auch , unter Laborbedingungen, aber der stirbt natürlich bei ungünstigen Verhältnissen eher.

Viele Grüße
Uwe

[skyfox60]

AW: Kabellängen BL-Regler

Da schreibt einer, die Kondensatoren sollen eher an der Reglerseite sein.

Tja, was mag uns das sagen? Welche Reglerseite, Akkueingang, oder Motorausgang. Natürlich am Akkueingang. Aber eine solch unpräzise Aussage kann m.E. dazu führen das ein Anfänger auf die Schnapsidee kommen,Kondensatoren an die Motorausgänge zu löten. NOGO!!
Wie das ganze zusammenhängt,hatte ich ja bereits geschrieben.

Und vergleiche mit dem Gleichrichter sind zwar zum Verständnis der Sache hilfreich, treffen aber nicht den Kern des ßbels. Was hier passiert ist etwas völlig anderes.

Für die, die das wirklich interessiert:

Das Pulsieren der Spannung ist zwar da und führt zu leicht wellenförmigen Spannungslagen auf der Akkuseite. Diese Verringerung der Spannung ist aber nicht das wirkliche Problem. Der Regler tut sich damit ein wenig schwer, die Gleichmäßigkeit des Motorlaufes wird geringfügig beeinflußt, aber all das läßt einen Regler nicht abrauchen. Das glätten der Ripplespannung ist nice to have, aber nicht die Todesursache.

Das Kabel vom Akku zum Regler ist ein Stück weit auch eine Spule, Fließt nun ein hoher Strom, so bildet sich um diese Spule ein Magnetfeld. Läßt der Strom schlagartig nach bricht das Magnetfeld ebenso schlagartig wieder zusammen.
Dabei wird in die Spule ( das Kabel ) eine Spannung induziert. Diese Spannung hat zwei Nachteile:
1. Sie kann SEHR hoch sein!! Man nutzt diesen Effekt positiv aus z.B. bei einer Zündspule im Auto. ßffnet der Kontakt, und unterbricht damit den Stromkreis erzeugt die durch das Zusammenbrechen des Magnetfeldes induzierte Spannund den Zündfunken an der Zündkerze.
2. Sie hat die umgekehrte Polarität. Ist der Zündkerze das noch eher wurscht, sieht das bei anderen Baugruppen ganz anders aus.

Für den Regler kann das dann so sein, als würde man den Akku falsch gepolt anschließen.
Meistens tritt er ( also der Regler ) dann den sichtbaren Beweis an für die folgende These:
Alle elektronischen Bauteile arbeiten intern mit Rauch. Kommt der Rauch rauch raus, sind sie kaputt.