De kracht achter een helimotor

Noem me eigenwijs maar ik ben het niet met je eens. Te weinig koeling vind ik geen rede. Overbelasting van de mechanische eigenschappen ook niet. De motor heeft gewoon te weinig vermogen en begeeft het op een 700.
 
Al zet je er een 10MegaWatt motor in Knaller, als hij zijn warmte niet kwijt kan zal de motor verbranden. Het vermogen dat een motor kan leveren wordt bepaald door de hoeveelheid warmte die hij produceert enerzijds, en door het gemak waarmee de motor zijn warmte weer kwijt kan. Zolang het vermogensverlies in de motor hoger is dan de afgevoerde warmte (per seconde), zal de temperatuur van de motor blijven stijgen, tot beide gelijk zijn. Uiteindelijk kan de temperatuur tot boven de Curie-temperatuur van de magneten stijgen, de magneten demagnetiseren (onomkeerbaar) -> daardoor stijgt Kv -> stroom stijgt -> temperatuur stijgt -> magneten verzwakken verder -> Kv stijgt -> stroom stijgt -> temperatuur stijgt -> enz.enz. temperature runaway, I love the smell of electrons in the morning :cry:


Te lui om mijn eigen tekst te vertalen, de warmte-kant van het verhaal.
Efficiency governs power
Higher efficiency does not only mean that the motor makes better use of the batteries' power, it also means the motor is able to handle a higher power input before hitting its maximum temperature mark i.e. a the power/weight ratio will be higher.

An example
Say the motor has an efficiency of 70% and it can handle 50Watt input. That means it can get rid off 30%*50=15Watt excess heat. Now, by cramming in thicker wire (and/or using better stator-iron, segmented magnets), efficiency increases to say 75% (I'm a bit optimistic here). The motor's ability to loose those 15Watts has not changed (by radiation, convection and conduction). This means the motor now can handle 60Watt before it hits the 15Watt (25%*60Watt) losses mark. An efficiency increase of 5% gives an increase in the power to weight ratio of 20% (from 50Watt to 60Watt). That's why efficiency plays such an important role, in any motor design: efficiency governs maximum power. The motors weight may have increased a bit due to more copper.
A rather extreme example, just for calculation's sake/fun: going from 80% to 90% efficiency would increase power by a factor two.
Klik om te vergroten...
 
Ik ben er ook wel van overtuigt dat een motor slecht presteert als hij oververhit. maar waar het om ging hier was toch de vraag of de ene brushless motor meer vermogen kan leveren dan de andere? Er vanuit gaande dat elke motor goed gekoeld is, dan zit er toch nog wel meer verschil in motoren van dezelfde afmetingen en KV????

Ik denk aan dingen als dikkere koperdraad in de wikkelingen en dus minder wikkelingen. ( Powerdekker doet dat ) Ook strakkere windingen. Verschillende type windingen etc.
 
Er spelen 2 dingen. Wat de motor KAN leveren zonder kapot te gaan en wat de motor werkelijk levert door de governor en de piloot. Die 2 dingen staan los van elkaar. Dus zoals Ron ook aangeeft, door beter/anders wikkelen kan de efficientie toenemen en loopt de motor minder warm maar de mechanische kracht die geleverd wordt is nog steeds gewoon afhankelijk van de governor en de piloot.
Dus een handgewikkelde motor geeft je niet meer vermogen tijdens vlucht hij blijft enkel koeler met hetzelfde gebruik/belastingpatroon. Of je kunt hem zwaarder gaan belasten waardoor je dus wel meer vermogen eruit krijgt maar mits je oude motor dat thermisch had aangekund (en je lipos ed) dan had je dat ook met de oude motor kunnen doen.
 
Nog even een vraagje over de jive regelaar.De 60a 70% wordt als optimaal beschouwd? Dat wil zeggen dat je wel de regelaar tot 100% kan gebruiken zonder problemen?

Ik mag toch aannemen dat er soms meer dan 70 % nodig is en dat dat geen probleem is ...
 
dat pwm% wat je indirect instelt met je throttle percentage kun je hetzelfde zien als de gashendel op een motor. Als die vol open staat in een hover of lichte klim dan kun je dus geen gas bijgeven voor een tictoc oid. Oftewel als hij aan de 100% pwm komt en je belast hem toch nog zwaarder dan zakt je toerental in. Dus daarom wil je een bepaalde overhead (regelruimte) hebben met je governor. Zodat hij bij de zwaarste belasting nog steeds gas bij kan geven. En daarom wordt 60~70% throttle als optimaal gezien. Hij heeft dan nog genoeg overhead.
Kom je uit op bijvoorbeeld 80% om je gewenste toerental te halen dan kun je een grotere pinion monteren of voor een hoger kv motor kiezen. Of je accepteert dat je toerental onnodig inzakt en blijft zo vliegen.
 
OKe snap ik, maar als je een hoger toerental hebt zakt hij toch ook minder snel in of zie ik dat verkeerd? Hij hoeft dan toch ook minder hard te werken?
 
Een hoger toerental = meer energie in je rotor, dus bij een korte pitch pump zal hij minder inkakken.
Heb je een lange pitch pump, dan komt alle bewegingsenergie weer uit de motor, met alle punten van vooraf.

Dus met een relatief onderbemeten motor op een erg hoog toerental kun je toch een tic toc doen, door hem rustig te doen en de motor de kans te geven weer op toeren te komen (pitch management)
Is de motor overbemeten, is een hoog toerental leuk, maar het kan best zijn dat de heli het niet nodig heeftom te doen wat je wilt
Hoog toerental zorgt dan voor die oempf bij korte stops, verder heeft het daar niet veel nut, naar mn idee.

Voor extreme dingen is een hoog toerental altijd leuk, maar echt werkelijk nodig?
Das de vraag...

Ieder blad heeft drag. Des te harder ze gaan = meer drag = per toertje harder gaat er zoveel% energie extra in de beweging zitten.
Daarom zie je ook dat boven een bepaalt toerental je accu opeens ipv in 8 min in 4 minuten leeg is, bij relatief weinig toerenverhoging

Dan wordt het een afweging tussen alle voors en tegens.
Houdt de regelaar het vol, houdt de motor het, houdt de accu het?
Is de vliegtijd in overeenstemming met wat je wilt

Daarbij, je motor moet dus wel degelijk harder werken voor dat hogere toerental.
De regelaar blijft misschien koeler omdat je hem verder open stuurt, maar de motor verstookt meer.
Beetje het idee alsof je 50 in zn 2 rijd of 70 in zn 2. Bij 70 verstook je dus meer
 
Oke bedankt voor de uitgebreide uitleg.Dit maakt het wel een stuk duidelijker en zal voor meer mensen handig zijn om wat meer diepgang te krijgen van dit onderwerp.

Ik denk dat ik de 700mx 510 nog wat ga proberen en anders misschien wel overstap naar de 700mx 530 motor.

Groeten

Peter
 
@bullet, KSA haalt wat rpm weg.. ik schat naar je filmpje dat je ergens rond de 2100 rpm zit..

Hier een filmpje van een 600 met 500kv, 13/112 gearing, en jive 80hv ZONDER ksa(dus bijna zelfde setup als jou), volgens de tach(gemeten) is dit 2240rpm... klinkt al heel wat ruiger in vergelijking met jouw filmpje;)


Motormaat moet je ook kiezen naar vliegstijl.. een 4025 werkt bij mij absoluut niet, wordt loei en loeiheet(lees, stinken). met een 4035 heb ik EN meer power, EN hij draait koeler.. terwijl ik dezelfde rpm draai op de kop...;)
 
Laatst bewerkt door een moderator:
Anko zei:
Motormaat moet je ook kiezen naar vliegstijl.. een 4025 werkt bij mij absoluut niet, wordt loei en loeiheet(lees, stinken). met een 4035 heb ik EN meer power, EN hij draait koeler.. terwijl ik dezelfde rpm draai op de kop...;)
Klik om te vergroten...
Hoe bedoel je dat? want dat spreek ik dus tegen.
Tenminste er zijn kleine verschillen maar niet in de verhouding dat een 10kW motor 5x meer vermogen levert dan een 2kW motor eerder enkele procenten. ( ga ervan uit dat jij dat wel begrijpt maar die dikgedrukte regel kan weer verwarrend zijn voor anderen).

Wat wel een klein verschil geeft tussen de verschillende motoren is de efficiency curve. Qua mechanische power output maakt dan geen verschil maar het beinvloed wel hoeveel vermogen er van de lipo getrokken wordt. Als een minder efficiente motor als de 4025 dus 5% meer vermogen trekt dan kakt je lipo voltage meer in wat de governor dus weer moet corrigeren maar niet altijd lukt. Dus in dat geval zakt je toerental wel meer in dan wanneer je de efficientere 4035 had gebruikt.
 
Maar daar zit nu denk ik juist even de vraag denk ik

Bv bij een vliegstijl zoals die van anko, dan vraag je eigenlijk ieder stukje vermogen van je aandrijving.

Als de eerste motor het niet trekt, en de tweede wel;
Dan kan ik me voorstellen dat de efficiency van de tweede motor beter is.
Maar zou die tweede motor misschien ook niet wat meer koper in de ankers hebben zitten, zodat er ook een mechanisch hogere output mogelijk is?

Beetje het idee van een 5 liter v8 in een fiat panda, die v8 is bij normaal weggebruik in een jaar compleet dichtgeroet vanbinnen omdat deze nooit lekker zijn vermogen kan afgeven, en dus nooit op temperatuur komt.
Stop je dan weer een 50cc tweetakt in een fiat panda, zal deze 1: niet van zn plek komen en 2: loeiheet worden, omdat er continu het uiterste van wordt gevraagd

De v8 levert gewoon meer vermogen dan de 50cc tweetakt
dan kun je zeggen dat de efficiency van de v8 beter is in de fiat, omdat hij koud blijft, maar er is qua (mogelijke) vermogensafgifte toch wel een redelijk verschil

Hoe is dit in de electrowereld anders?
Als 2 electromotoren dezelfde magneten, hetzelfde gewicht in koper intern hebben, zelfde constructie alleen de 1 is anders gewikkeld/ander draad dan de tweede, dan kan ik me voorstellen dat je zegt dat het verschil alleen uit de efficiency komt.
maar een motor waar meer gram koper in zit, kan dan toch ook meer vermogen leveren (wat anko dus merkt als hij die andere motor bij hem erin zet)
Of zijn al de motoren van een bepaalde maat intern gewoon allemaal hetzelfde, op de manier van wikkelen na?

Die verse motor zal inderdaad de 100 pwm niet halen, maar dat zal dan toch komen omdat de motor gewoon meer kan leveren?
 
Er wordt in deze discussie veel gesproken over power maar dat is niet het hele plaatje: wat je nodig hebt is KOPPEL, dus de kracht (maal arm) die de motor kan leveren. Dat zorgt ervoor dat je rotor op toeren blijft.
Als je een 4025 in een 600/700-size 3D heli zet dan zal hij niet in staat zijn op toeren te blijven omdat het benodigde koppel niet kan worden opgebracht. De governor zal dat proberen af te dwingen door steeds meer stroom te sturen. Hierdoor wordt de motortemperatuur steeds hoger. Doordat de motor dan buiten zijn efficiëntie stroomgebied werkt zal hij dus snel oververhitten.
Een 4035 kan in theorie al 40% meer koppel genereren dan een 4025 als je alleen de langere stator meeneemt. De benodigde stroom voor hetzelfde koppel is dus lager en hiermee zal de 4035 minder stroom verbruiken en toch meer "gevoelde power" hebben.

In de praktijk verandert er meer: bij gelijke kv-waarde zal de 4025 meer wikkelingen nodig hebben en hierdoor is de draadlengte (weerstand) groter en de haalbare draaddikte minder groot (weerstand). Ervan uitgaande dat beide motoren dezelfde spanning gebruiken zal de 4025 dus nog meer in het nadeel zijn omdat de haalbare stroom lager is.

4025 550kv (8-polen):
Motor Wind 14 Turn Delta
Motor Wire 18 - Strand 0.29mm
Motor Resistance (RM) 0.035 Ohms
Max Continuous Current 65 Amps
Max Continuous Power 2850 Watts


4035 560kv (de oude V2 met 8 polen)
Motor Wind 8 Turn Delta
Motor Wire 26-Strand 0.29mm
Motor Resistance (RM) 0.012 Ohms
Max Continuous Current 100 Amps
Max Continuous Power 4200 Watts

Er zijn zoveel parameters die stroomverbuik en koppel bepalen dat het heel moeilijk is een algemene uitspraak te doen, ik noem er even een paar:
-Aantal magneten (wordt vaak vergeten, de 4025 is een 8-poler en de nieuwe HKIII 4035 een 10-poler)
-Magneetbreedte.
-Statorlengte
-Statordiameter
-Totale draadlengte/aantal wikkelingen
-Oppervlak Koperdoorsnede (oppervlak draaddoorsnede x aantal wikkelingen)
-Het ontwerp van het magnetisch veld: statorgeometrie/vorm van de tanden, gebruikte materialen en dikte+aantal van de statorplaatjes.

Hierdoor is het lastig bv de HkIII 4035 te vergelijken met de HK-4525, omdat het compleet verschillende ontwerpen zijn. Het beste kan je ze gewoon vliegen en dan je conclusies trekken.
 
_Dekker zei:
Een 4035 kan in theorie al 40% meer koppel genereren dan een 4025 als je alleen de langere stator meeneemt. De benodigde stroom voor hetzelfde koppel is dus lager en hiermee zal de 4035 minder stroom verbruiken en toch meer "gevoelde power" hebben.
Klik om te vergroten...

Maar jij kijkt dan alleen naar de stator lengte.
De koppelconstante wordt bepaald door Km = 2 * N * B * L * R
N=number of turns per phase
B=strength of the permanent magnetic field
L=length of the stator / core (or the magnet too, if they are equal)
R=radius of the stator
i=current in the motor windings

En T = 4 * N * B * L * R * i

Dus daar zit inderdaad de lengte van die stator in. Maar ook andere dingen als aantal windingen.
En het leuke is dus dat
kv*km=1
Oftewel als je motor hetzelfde kv heeft dan is ook de km hetzelfde en zal hij dus hetzelfde koppel leveren bij dezelfde stroom ongeacht de stator lengte. Dus een 4025-500 levert net zoveel koppel als een 4035-500.

_Dekker zei:
In de praktijk verandert er meer: bij gelijke kv-waarde zal de 4025 meer wikkelingen nodig hebben en hierdoor is de draadlengte (weerstand) groter en de haalbare draaddikte minder groot (weerstand). Ervan uitgaande dat beide motoren dezelfde spanning gebruiken zal de 4025 dus nog meer in het nadeel zijn omdat de haalbare stroom lager is.
Klik om te vergroten...
Jep qua levensduur is de 4025 in het nadeel. Maar of hij dat qua prestatie ook echt is... Dat verschil is minder groot dan een hoop mensen denken naar mijn mening.

Voor de duidelijkheid. Ik zie het nu van handwikkelen van motoren, is een kwestie van optimaliseren. En ik ben het zeker met je eens dat het complexe materie is waar veel achter zit. En het kan best zijn dat ik sommige zaken buiten beschouwing laat of teveel versimpel.
Maar er worden soms bepaalde uitspraken gedaan als.
At almost 6Kw it is no slouch I'm sure
Klik om te vergroten...
Higher Kv motors make more power for the same head speed period.
the simple answer is lower turn(higher Kv) motors have lower resistance and thus "Flow" more current which makes more power.
Klik om te vergroten...
Waar mijn haren van overeind gaan staan. Mensen kopen dan een 10kW motor omdat ze denken dat die veel meer vermogen levert (in de praktijk) dan een 3kW motor terwijl dat verschil in prestatie in enkele % is uit te drukken.

Dekker, heb je toevallig flight logs van een standard vs custom motor voor me om me te overtuigen dat het wel degelijk veel verschil kan maken?
 
Laatst bewerkt:
Kort door de bocht, en anders is het ook niet.

Hoe groter de omtrek van de motor, hoe meer koper, hoe groter de magneten(lengte) en hoe meer magneten, des te groter is het mechanisch maximaal vermogen van de motor.

Of je dat dan ook werkelijk gebruikt ligt aan de gebruiker.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top