Geluid onderdrukken van borstelloze motor(en)

Discussie in 'Model elektronica' gestart door Vale Ouwe, 15 sep 2020.

  1. Vale Ouwe

    Vale Ouwe Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    5 feb 2004
    Berichten:
    5.413
    Locatie:
    Hell
    We maken er dankbaar gebruik van tijdens het programmeren en het volgen van het "opstart riedeltje" maar verder is het geen gehoor. (vind ik)

    Hoe ontstaat dat geluid in de motor?
    Is dat omdat de motor niet mooi geleidelijk (sinus) wordt aangestuurd maar met "botte" aan/uit pulsen?
    En valt daar wat aan te doen?

    Er is wel veel te winnen door er voor te zorgen dat de "trillingen" van de motor worden gedempt.
    Bijvoorbeeld door niet te star monteren in de romp (vleugels). (Contact geluid in combinatie met klankkast).
    Maar soms ook door het geluid te "absorberen".
    (ik heb eens een lookalike Vulcan , met EDF, uit XPS gemaakt die een heel behoorlijk "turbine" geluid produceerde)
    Met behulp van smeltlijm bevestigd en minimaal "ingepakt" met ca 10mm XPS.

    Het mooiste zou zijn om dit bij de bron al aan te pakken, dus als iemand daarvoor tips heeft?
     
  2. Roelof

    Roelof Moderator Moderator team Forum veteraan

    Lid geworden:
    20 aug 2003
    Berichten:
    28.121
    Locatie:
    Sassenheim
    Gepiep van de motor komt meestal door de hogere frequent regelaars, die werken met een PWM signaal van een kHz. Kan je weinig aan doen.

    Bij automodellen hadden we vroeger ook wel eens de optie om de frequentie in te stellen en kon je naar een 200Hz PWM welke niet met een iritante piep hoorbaar was.
     
  3. poebe

    poebe

    Lid geworden:
    8 jan 2012
    Berichten:
    1.918
    Locatie:
    meppel drenthe
  4. brutus

    brutus Forum veteraan

    Lid geworden:
    18 nov 2008
    Berichten:
    22.094
    Locatie:
    Oldeberkoop
    Alleen, zoals Roelof al zegt, als je een regelaar met een hele lage taktfrequentie gebruikt. Dan hoor je het nog steeds, maar dan wordt het zoemen, of brommen.
    Het geluid zit "in" de motor, het is het materiaal van de motor zelf wat vervormt en als speakermembraam fungeert.
     
  5. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann Vriend van modelbouwforum.nl The First Aviators Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    12.107
    Locatie:
    Woerden
    Het geluid ontstaat inderdaad in de motor door die pwm regeling. De wikkelingen kunnen altijd een heel klein beetje bewegen, al is het maar 0,01mm. Ook zonder die beweging zal de motor geluid maken maar zachter.
    Door de frequentie te verlagen zal het geluid niet verdwijnen maar minder irritant zijn, tenminste voor de meeste mensen. Je kan de frequentie ook verhogen en wel zo hoog dat het boven onze gehoorgens komt. Een frequentie van 16kHz of hoger zullen de meeste mensen van boven de 25 al slecht of geheel niet meer horen.
    Er kleeft echter een nadeel aan en dat is dat bij te lage frequenties de motor stroom minder "gladjes" verloop en te hoog kan worden. De motor wordt dan overdreven warm en het rendement wordt lager. Bij te hoge frequenties zal er juis te weinig stroom door de motor lopen en wordt de motor merkbaar zwakker. Hij zal het normale toerental niet meer halen.
    Al met al blijkt dat voor de meeste motoren die wij gebruiken frequenties tussen de 5kHz en 15kHz het best werken. Helaas kan je die frequenties wel horen, vooral onder de 10kHz zal vrijwel iedereen goed kunnen horen. Hier is zo goed als niets tegen te doen. Ik heb wel eens iets gelezen van iemand die de wikkelingen had ingegoten in pu hars. Dat maakte de motor een stuk stiller maar nog steeds niet geluidloos. Denk maar eens aan een transformator, die hoor je ook altijd brommen.
     
  6. Vale Ouwe

    Vale Ouwe Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    5 feb 2004
    Berichten:
    5.413
    Locatie:
    Hell
    Wordt het geluid geproduceerd door vervorming (van materialen) in de motor of door een niet egale omwenteling?

    Dempen van het geluid kan natuurlijk door te absorberen maar wat er niet is hoef je niet te doen (als je al de mogelijkheid hebt).
    Het geluid naar een frequentie brengen die je zelf niet (meer) kunt horen is natuurlijk ook een optie.
     
  7. Vale Ouwe

    Vale Ouwe Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    5 feb 2004
    Berichten:
    5.413
    Locatie:
    Hell
    :)Hmm.. ik hoopte op een oplossing om het toerental te egaliseren.

    Absorberen is dus de meest reële optie.
    Daar moeten we het dan mee doen. Met wat liefde en aandacht levert dat ook best wel wat op.
     
  8. poebe

    poebe

    Lid geworden:
    8 jan 2012
    Berichten:
    1.918
    Locatie:
    meppel drenthe
    Motor mwt lager kv en hoger voltage nemen?
    Mijn 5700 kv motor op 2s lipo piept ook als een malle bij lage toerentallen en dat komt gewoon doordat de motor niet op gang is want als hij wel op gang komt hoor je hem niet meer, enkel de gearbox in de wagen en de banden welke plakken aan de weg

     
    Laatst bewerkt: 16 sep 2020
  9. poebe

    poebe

    Lid geworden:
    8 jan 2012
    Berichten:
    1.918
    Locatie:
    meppel drenthe
    Ik ga zeer binnenkort een nieuwe watertaxi voor rotterdam in de geluidsisolatie spuiten, ik kan wel wat voor u opsturen want er blijft altijd genoeg achter in de emmers. het is geen noxudol maar wel soort gelijk. het kan ook gewoon met een kwast aan worden gebracht
     
  10. poebe

    poebe

    Lid geworden:
    8 jan 2012
    Berichten:
    1.918
    Locatie:
    meppel drenthe
    wat voor motor esc en batterij praten we eigenlijk over?
    Foto van de setup?
    wie weet kunnen we helpen als we het vanaf de bron gaan bekijken
    Bij een motor als deze snap ik de irritatie van geluid wel...
     
  11. Vale Ouwe

    Vale Ouwe Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    5 feb 2004
    Berichten:
    5.413
    Locatie:
    Hell
    Altijd leuk om iets uit te proberen, men kan er alleen maar wijzer van worden.
    Hell ligt ongeveer halverwege Rotterdam en Meppel, dus ergens wat afspreken zou gemakkelijk kunnen.

    Het gaat mij voornamelijk over EDF's (of toestellen met kleine propjes), dan heb je het al snel over 30.000 of meer omwentelingen per minuut.
    In mijn oren klinkt een borstelloze motor dan helemaal niet meer in de buurt van "schaal".

    Wellicht is het een kwestie van wennen.
    Op de club heeft iemand mij eens een Petrolhead genoemd en daar kan ik beter mee leven dan het gejank van een borstelloze E-motor.
     
    Laatst bewerkt: 16 sep 2020
  12. Vale Ouwe

    Vale Ouwe Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    5 feb 2004
    Berichten:
    5.413
    Locatie:
    Hell
    6 tot 8 s. ca 3500 W, 100 tot 150 Ampere (/motor). Afhankelijk van het toestel, maar zo ongeveer in die range.
     
    Laatst bewerkt: 16 sep 2020
  13. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann Vriend van modelbouwforum.nl The First Aviators Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    12.107
    Locatie:
    Woerden
    Dat zal niet helpen want dat heeft geen invloed op het pwm signaal wat de oorzaak van het (piep) geluid is.
    Dat klopt helemaal want het pwm signaal werkt juist bij lagere toeren. Door het pwm signaal wordt de accuspanning in kleine stukjes gehakt waardoor de gemiddelde spanning lager wordt en dus het motortoerental. Bij "volgas" is er geen pwm signaal meer dus ook geen geluid meer.
    Nou ja geen geluid meer, er wordt nog altijd tussen de wikkelingen geschakeld wat ook een beetje geluid maakt. De frequentie is alleen lager zodat het geluid niet of nauwelijks zal opvallen. Het wordt in ieder geval ruim overstemd door het geluid wat de tandwielen in jouw auto maken.
     
  14. Rick NL

    Rick NL The First Aviators

    Lid geworden:
    18 apr 2008
    Berichten:
    3.365
    Locatie:
    Gouda
    Er zijn veel geluidsbronnen bij elektromotoren.
    1. De bron die gebruikt wordt om de piepjes te genereren wordt hierboven door Ernst besproken. Ook zijn oplossing die inderdaad een (groot) deel van deze oorzaak wegneemt.
    2. Onbalans van de motor, spinner en prop. Dit geeft geluid met de omwentelingsfrequentie die een orde van grootte lager ligt. Daarmee ook moeilijk te dempen of te isoleren. Dus gewoon zorgen dat alles goed in balans is en blijft.
    3. Er zijn een aantal bronnen die afhankelijk zijn van het aantal magneetpolen en stator benen.
    • De aantrekkingskracht van de magneten op de stator zal de rotor doen vervormen. Omdat bij het draaien de vervorming verplaatst in de rotor zal die geluid gaan afstralen. In geval de frequentie samen valt met een mechanische resonantie van de rotor (als een bel/klok) zal de afstraling groot zijn. Hoe dikker de ijzeren ring van de rotor hoe minder de vervorming, maar hoe sterker de magneten hoe meer. Ook is er een relatie met de verhouding van het aantal magneet polen en stator benen. Hoe dichter bij 1 hoe minder de krachtvariatie zal zijn. Hier zijn de radiale magneetkrachten van belang.
    • Ook de tangentiële magneetkrachten zijn van invloed op de geluidsproductie. Dit heeft ook weer met de boven genoemde verhouding te maken, en is tevens van invloed op het sleepkoppel (de "compressie", in het Engels 'cogging'). Een hoog sleepkoppel is geen indicatie van een sterk magneetveld, alleen van een sterk wisselend magneetveld. Goed ontworpen motoren hebben een relatief gering sleepkoppel. Die variërende tangentiële krachten zullen ook weer geluid op kunnen leveren via de structuur van het model.
    • Naast de radiale en tangentiële krachten die door de (niet bekrachtigde)stator-rotor interactie ontstaan zijn er ook de fluctuerende koppels die ontstaan door de elektromagnetische (aandrijf) krachten. Ook hier is de verhouding van het aantal statorbenen en magneet polen van belang.
    • De frequentie van al deze tonen is het kleinste gemene veelvoud van het aantal benen en polen.
    4. Er zijn wikkelschema's waarbij de inwendige krachten niet symmetrisch zijn zoals bv bij een 9 slot en 10 Pool configuratie. Daarbij draait de inwendige kracht tussen stator en rotor rond op één plek rond de omtrek van de luchtspleet en daardoor ontstaan ook uitwendige krachten, met in dit geval 3x de frequentie van de onbalans.
    5. Veel binnenlopers hebben geen last van veel van de onder punt 3 genoemde problemen, dit zijn de versies met losse windingen die niet om benen zijn gewikkeld, dus qua opbouw vergelijkbaar met een klokanker motor. Varianten die wel om discrete bene zijn gewikkeld hebben de zelfde problemen, hoewel de rotor dan vaak zo stijf is dat niet die vervormd maar daar zal de stator kunnen vervormen.

    Remedies:
    - Verlijmen van de windingen voor bron #1, zie Ernst.
    - Indien nodig een motor uitzoeken met een aantal polen dat dicht ligt bij het aantal stator benen.
    - Er zijn tegenwoordig voor een aantal grotere motoren specifieke regelaars met Field Oriented Control' welke door de wijze van aansturing een lager geluid produceren tav de onder de 3e bullit van 3 worden genoemde bron.
    - Toepassen van constructies van de ophanging die de doorgifte van trillingen verminderen.
    - Toepassen van constructies en bekleding van het model die weinig resonanties veroorzaken en daarmee voor geluidsafstraling zorgen.

    Voor de wetenschappelijk geïnteresseerden hier een artikel waarin een aantal van de bronnen wordt beschreven.
    https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.508.1648&rep=rep1&type=pdf
     

Deel Deze Pagina