Vuistregel maximale belasting elektromotor

B

Bartdr1

Ik heb een Graupner Compact 920Z liggen voor 12 S.

Gegevens van Graupner:
Anschlussstecker ohne
Anzahl der Pole 14
Empfohlener Regler 7209
Artikelbild 1 7781_Graupner_Compact_920_Z_003
Artikelnummer 7781
Gehäuse-Ø 80 mm
LiPo-Batterie Best.-Nr. 4 x 7658,6
Betriebsspannungsbereich 14,8 ... 44,4 V
Empfohlene Luftschraube 2960.66.20
Freie Wellenlänge 41 mm
Leerlaufdrehzahl 7992 U/min
Gehäuselänge 92 mm
Gewicht ca. 1708 g
Zulässige Motorlaufrichtung R und L
Schub in N (1 N = 100 g) 100
Nennspannung 44,4 V
Stromaufnahme max. 80 A
WarengruppenNr 851
Wellen-Ø 12 mm
Umdrehungen/Volt 180

Opgegeven dus voor 80 Amps max volgens Graupner, maar ik lees op een Duits forum over deze motor:

In der FMT 8/2010 war mal ein Testbericht einer Lembeck Extra 300 2,6m.
An 12s mit 24x10 Menz S schreiben die 41,62V 131,39A 6672rpm 5468W 186N

Ben benieuwd of er een vuistregel is die aangeeft hoeveel cellen je max aan een motor mag hangen en vooral ook hoeveel Amps je mag trekken. Behoorlijk verschil tussen de 131.39 Amps gemeten volgens FMT en de 80 Amp max opgegeven bij Graupner (voor dezelfde motor). Ik zou trouwens verwachten dat hij meer dan 80 amps aan kan, want het is een behoorlijk zware motor (1708 gram) en kan me eigenlijk niet voorstellen dat dat gewicht voor een vliegtuig enige zin heeft tenzij je er behoorlijk wat Amps kan doorsturen om er veel Watt uit te halen. Anders kan je net zo goed een motor van minder dan 1 kg kopen die ook ook 12 S en 80 Amp aan kan.
 
Een echte vuistregel is daar niet voor, er wordt geschreven over 3W/gr tot wel 5W/gr. Als je van de FMT testwaardes uit gaat kom je op 3,2W/gr uit wat lijkt te kloppen.
Echter niet alleen het gewicht van de motor bepaalt hoeveel vermogen die motor kan verwerken. Er is nog een reeks andere zaken.
Een paar voorbeelden:
Wat voor draad is er gebruikt voor de wikkelingen?
Welke ijzerlegering is er voor het stator pakket gebruikt en hoeveel?
Wat voor magneten zijn er gebruikt? Van welk materiaal zijn ze gemaakt? Hoe sterk zijn ze?
Hoe is de koeling van de motor? Kan de warmte makkelijk weg? Hoeveel warmte kunnen de materialen verdragen? Smelt bijvoorbeeld de isolatie van de draden niet en verliezen de magneten hun magnetisme niet?
Al deze factoren spelen een duidelijke rol in het vermogen wat een motor kan verwerken.

Graupner geeft voor deze motor 80A als maximum stroom voor continu gebruik. De motor zal best wat meer kunnen verdragen maar dan komen er toch een aantal problemen tevoorschijn. De belangrijkste is wel de door de stroom opgewekte warmte. Die warmte ontstaat door een aantal oorzaken. De belangrijkste zijn door de weerstand van de koperdraden en de wervelstroom verliezen in het metaal van de stator.
Als er meer stroom door de wikkelingen van de motor loopt zal er in de ijzeren stator een sterker magnetisch veld worden opgewekt. Een sterker magnetisch veld betekend meer koppel.
De sterkte van het magnetisch veld is evenredig met de stroom dus twee keer zo veel stroom is twee keer zo veel magnetisme. Dat gaat helaas niet tot in het oneindige door. Op een bepaald moment is het ijzer van de stator verzadigd, dan kan er niet meer magnetisme meer door die stator heen geleid worden, het ijzer zit dan "vol". Nog meer stroom door de wikkelingen jagen zal nauwelijks meer magnetisme door de ijzeren stator veroorzaken dus zal de motor er ook niet sterker door worden. Die extra stroom zal dan alleen nog maar extra warmte betekenen dus de motor zal extra snel opwarmen.

Nu kan ik me moeilijk voorstellen dat die motor voor 80A ontworpen is toch nog goed zal werken bij ruimt 130A. Dat is ruim 60% meer stroom!
Natuurlijk is er een marge en zal de motor prima (kortstondig) meer stroom kunnen verwerken. Een 20% meer is meestal wel mogelijk. Helaas ben ik bang dat een groot deel van die 60% niet meer kracht tot gevolg zal hebben maar alleen extra warmte. Zou het toch kloppen dan is Graupner heel erg voorzichtig met het specificeren van de motor of er zijn andere oorzaken. Misschien is de koeling van de motor wel wat lastig en is de kans dat hij binnenin oververhit raakt bij die hoge stromen te groot. Dan komen de problemen zoals smelten van de isolatie en het verlies van magnetisme van de magneten weer tevoorschijn.

Dat verlies van magnetisme van de magneten is iets dat vreemd lijkt maar het gebeurt echt. Veruit de meeste Neodymium magneten die in "onze" motoren verliezen hun magnetisme al boven de 80°C. In speciale motoren, meestal dure, gebruikt men magneten die tot 100°C gebruikt kunnen worden. Als de magneten warmer worden verliezen ze zo goed als alle magnetisme en dat komt niet terug als ze weer afkoelen. De enige manier om de motor dan weer te kunnen gebruiken is nieuwe magneten er in. De temperatuur van de motor is dus bepaald niet onbelangrijk.
 
Laatst bewerkt:
Bartdr1 zei:
Ik heb een Graupner Compact 920Z liggen voor 12 S.
...
Opgegeven dus voor 80 Amps max volgens Graupner, maar ik lees op een Duits forum over deze motor:

In der FMT 8/2010 war mal ein Testbericht einer Lembeck Extra 300 2,6m.
An 12s mit 24x10 Menz S schreiben die 41,62V 131,39A 6672rpm 5468W 186N

Ben benieuwd of er een vuistregel is die aangeeft hoeveel cellen je max aan een motor mag hangen en vooral ook hoeveel Amps je mag trekken. Behoorlijk verschil tussen de 131.39 Amps gemeten volgens FMT en de 80 Amp max opgegeven bij Graupner (voor dezelfde motor). Ik zou trouwens verwachten dat hij meer dan 80 amps aan kan, want het is een behoorlijk zware motor (1708 gram) en kan me eigenlijk niet voorstellen dat dat gewicht voor een vliegtuig enige zin heeft tenzij je er behoorlijk wat Amps kan doorsturen om er veel Watt uit te halen. Anders kan je net zo goed een motor van minder dan 1 kg kopen die ook ook 12 S en 80 Amp aan kan.
Klik om te vergroten...

Zoals Ernst schrijft is een vuistregel niet zo makkelijk te geven. Iedere leverancier geeft zo zijn eigen aanbevelingen, de een is daar erg voorzichtig in, de ander optimistisch.
Maar je kan ook stellen dat de ene motor beter bestand is tegen "misbruik" dan de ander.
Vaak zie je dat een fabrikant een continue belasting en een piek belasting. Bij een extreem geval in kan die overbelasting groot zijn.
Een F5B motor van rond de 300 gram wordt in wedstrijdverband belast met tot wel > 6 KW, of 20 W/gram. De maximale tijd dat de motor aaneengesloten draait is daarbij ook maar 2,4 sec. Ik vlieg F5B met slechts 4 KW, maar heb dan ook 3 sec nodig om net zo hoog te komen. Voor normaal gebruik kan je echter de waarden die Ernst geeft goed aanhouden.

Jouw motor staat in het mooie programma drivecalc www.drivecalc.de downloaden is zinvol en leerzaam.
Daarin kan je zien dat bij de 41.6 volt het maximale rendement wordt gehaald bij iets méér dan 80 Amp. Op grond van de gegevens in dit programma zou ik stellen dat je zeker tot 120Amp kan gaan als je niet constant volgas vliegt.

Rick
 
Bedankt voor de info.Erg leerrijk. Ik zou de motor onder andere ook inzetten om te slepen en dan gaat die misschien toch wel een tweetal minuten in volgas gebruikt worden.

Met een 22*10 APC e kom ik op 93 amp volgas (berekend met drivecalc,)

MVG

Bart
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top