Waar stopt 6s en begint 12s?

Heeft het te maken met het gewicht? De grootte? De snelheid? Of anders?

 

Je vergeet de combinaties ertussen nog 8s en 10s. 7, 9 en 11s komen ook voor maar minder

 

Meestal amperes.

Om bij helicopters te kijken.. een trex 600 op 6s trekt een wat mindere 60 ampere regelaar plat.
Op 12 s gaat voltage keer 2 , amperes gaan ruwweg door 2.
Dus dan zou je het wel redden met diezelfde 60 ampere regelaar.
Vooropgezet dat de regelaar 12s aan kan.

Meer amperes, meer problemen doorgaans. Componenten worden zwaarder belast.
Bij meer volt, lagere amperes worden de onderdelen bij dezelfde vermogens gewoon minder zwaar belast. Electrisch dan.
Volt doet niets speciaals.. amperes slopen.

Dan mag je het zelf weten.
Wat meer amperes. Goedkopere accu's. Maar je trekt wel meer C uit die accu's, dus waarschijnlijk wat eerder overleden.
Meer cellen, hoger voltage. Minder amperes. Iets meer foolproof, vanwege de lagere amperes.

 

Ik heb begrepen dat het met stroomverbruik te maken heeft.
Met meerdere cellen gaat het amperage omlaag waardoor je minder warmte ontwikkeling hebt.
(student is mij net voor )

 

Mits je de prop/belasting ook wijzigt!
Bij eenzelfde prop gaat de stroom kwadratisch stijgen wat de spanning steeg. Dus van 3s naar 4s: = x 1,33.
Bij dezelfde motor en prop stijgt de stroom 1,33x1,33 keer.
Het is dus complexer dan dat

 

De meest simpele uitleg is "vermogen". Hoe meer vermogen je nodig hebt, of denkt te hebben, des te meer cellen je moet gebruiken.
Het vermogen is de stroom maal de spanning, P=U * I. De stroom is vrijwel altijd de beperkende factor want de motoren en de regelaars kunnen maar een beperkte stroom verwerken. Wanneer je dus het vermogen wilt vergroten zal je niet anders kunnen dan de spanning te verhogen.
Een voorbeeldje:
Stel je hebt een motor die een vermogen van 1200Watt mag opnemen en de maximale stroom door die motor is 30A. Een hogere stroom zal de motor beschadigen dus dat moet je nooit doen.
Om aan die 1200Watt te komen zal je dus een spanning van 1200 / 30 is 40V. Dat is dus een 10S Lipo accu, die is nominaal 37V en maximaal 42V als hij net van de lader komt.
Stel je wilt toch een 5S Lipo gebruiken, kan dat? Ja dat kan maar dan kan de motor nooit het maximale vermogen leveren.
Even uitrekenen: een 5S Lipo is nominaal 18,5V. De maximale stroom is 30A dus het maximale vermogen wat de motor dan kan op nemen is 18,5 * 30 = 555W. Komt de accu net van de lader dan zal dat eventjes 21 * 30 = 630W zijn.
Wil je nu toch aan die 1200W komen dan zal je dus 60A door die motor moeten zien te krijgen. Dat is twee keer zo veel als wat de motor kan verwerken. Je bent de motor dan dus zwaar aan het overbelasten en dat zal hij niet lang volhouden. Daar komt ook nog bij dat de regelaar die hogere stroom natuurlijk ook moet kunnen verwerken.

Er is nog een reden om voor een zo hoog mogelijke spanning te kiezen. Om het zelfde vermogen te leveren zal je bij een hogere spanning een lagere stroom nodig hebben. Dit is een vrij groot voordeel want hoe lager de stroom des te lager ook de verliezen zullen zijn.
Nog een voorbeeldje:
De verliezen worden simpel gesteld bepaald door de weerstand van het hele systeem. Natuurlijk is dat een beetje te simpel maar het klopt voor meer dan 90%.
Over die weerstand blijft een bepaalde spanning staan en het vermogen wat in die weerstand wordt opgestookt is die spanning maal de stroom. De stroom is 30A en we gaan van een weerstand van 0,1Ohm uit. Die waarde heb ik even uit m'n duim gezogen dus prik me daar niet op vast. De spanning over die weerstand is de stroom maal de weerstand, dus U = I * R. Het vermogen is de spanning maar de stroom, P = I * R. Voeg je deze twee formules samen dan komt de volgende formule te voorschijn, P = I * I * R (P = I^2 * R).
Het vermogen wat in de totale weerstand van het "systeem" bij 30A verloren gaat is dus 30 * 30 * 0,1 = 90W.
Ga je de stroom verdubbelen naar 60A dan zal het vermogen maar liefst 360W zijn. Het viervoudige dus!!
Met andere woorden halveer je de stroom dan zal het verlies een kwart worden. Een heel goede reden om met een zo hoog mogelijk te spanning te gaan werken.

Natuurlijk kan je de spanning ook niet ongelimiteerd verhogen. Een belangrijk punt is het maximale toerental wat de motor gaat draaien. Als de spanning hoger wordt zal het toerental ook hoger worden. Dat wordt weergegeven door de kv van de motor. Je hebt er niets aan als je een motortje op een 10S gaat laten draaien en het toerental loopt dan op tot 60000 omw/min. Dat is heel veel maar met een kv van 2300 rpm/V zal dat inderdaad gaan gebeuren.
Voor veruit de meeste motoren met een propeller is een toerental van maximaal 15000 omw/min ruim voldoende. Met een vertraging kan dat natuurlijk (veel) hoger zijn en een EDF zal ook veel sneller draaien. Maar om van maximaal 15000 omw/min uit te gaan zal je dus de maximale spanning zo moeten kiezen dat je niet hoger komt. Natuurlijk zal je een motor met een lagere kv waarde kunnen kiezen maar kleine motoren met een lage kv waarde zijn lastig te maken. Je zal de spoelen van meer windingen moeten voorzien maar daar moet je wel de ruimte voor hebben. Je zal dan dus dunnere draad moeten gaan gebruiken. Dunnere draad betekent dat daar minder stroom door kan en dat betekent dus minder vermogen wat de motor kan verwerken.

Zo hangt dus alles aan elkaar en zijn er heel veel factoren die bepalen hoeveel cellen je kan (moet) gebruiken.

 

> Heeft het te maken met het gewicht? De grootte? De snelheid? Of anders

Allemaal, zoals Ernst bijna helemaal schrijft.

Een step bedenken voor een vliegtuig is een art . Ernst geeft veel informatie die je daar bij moet gebruiken. Er is geen gouden regel hoe een setup moet zijn voor een bepaald type vliegtuig van een bepaald gewicht. Ik heb een Sebart Monster 3D met 6s 5300mAh (~120A Max) gevlogen en nu met 10s 3300mAh ( ~70 A Max )
Maar dat kan dus niet met de zelfde motor/ propellor / esc combinatie. Puur om wat Ernst schijft.
De setup met 6s was wel veel lichter.

En soms zit ik er ook naast, met het bedenken van een setup , maar dat is meestal wel voorspelbaar. Te veel vermogen uit een te kleine motor. Maar daar leer je dan weer van.

Maar 1 ding doe ik altijd als ik een setup verzin, zeker als het duur wordt. Zoek op het internet naar vergelijkbare setups en kijk wat zij er mee doen. Dat verkleint het risico dat het weg gegooid geld is.

 

Iedereen zeer bedankt voor de vele informatie tot nu toe. Mijn technische kennis gaat niet veel verder dan dat volt x ampère stroom is. Is dat ook meteen het aantal watt's?

 

Het bovenstaande is niet helemaal juist, maar je zit in de buurt...

Het moet zijn:

Spanning (Volt) X Stroom (Ampère) = Vermogen (Watt)

 

Ik ben het niet helemaal eens met bovenstaande uitleg. Een motor is een vrij passief ding en gaat niet opeens minder stroom trekken als je er meer spanning opzet. Sterker nog, hij gaat juist veel meer stroom trekken. Maar omdat de regelaar schakelt, zullen de schakelmomenten korter zijn bij hetzelfde vermogen, en gaat er tussen accu en ESC wel minder stroom lopen (o.a. omdat de pieken worden afgevlakt met condensatoren). Je hebt dan primair (accu <-> ESC) minder verliezen, maar secundair (ESC <-> motor) juist meer verliezen, al zal dat laatste misschien meevallen vanwege de korte schakelmomenten. Toch denk ik dat een borstelloze motor warmer wordt (dus meer verlies heeft) bij meer cellen, o.b.v. gelijk afgegeven vermogen aan de propeller. Volgens mij kun je niet zomaar het aantal cellen verhogen en minder gas geven om zo efficiënter te vliegen, zelfs al zou de ESC daar geschikt voor zijn.

Alles hangt aan elkaar inderdaad, daar ben ik het helemaal mee eens!
Martin

 

Alles berekend en gemeten met de correcte motoren natuurlijk..
Een 2200 kv motor op een 3 cel lipo draait rond de 26.000 toeren.
Gooi je daar simpelweg een 6 cel lipo tegenaan, gaat die motor opeens 52.000 toeren draaien.
Wissel je de prop niet, gaat die motor dus opeens vele malen meer stroom trekken dan voorheen.

Op 6s zul je dus een motor op moeten zoeken met de helft aan kv. Dan draait de prop even hard als in de 3s situatie.

Een prop die 50.000 toeren aankan, moet je ook even serieus opzoeken..

 

Voor discussie is het handig/duidelijk om uit te gaan van bepaalde situatie, dwz gegegeven prop die moet draaien met gegeven toerental. En dan spelen met spanning en motor, één parameter veranderen.

• Rules of thumb for electric power
  Magic numbers for e-flight - WFF
• theampeer.org
  → E-book: Everything you wanted to know about electric powered flight
  → Chapter Sizing Power Systems for Electric Airplanes
• How to choose a power system - RCG
• Beginners Guide to Motor and Prop Selection - RCG

• Both a 10watt motor and a 10kilowatt motor can have the same Kv motorconstant.
  A motor's Kv constant says nothing about ... max.current and max. power a motor can handle, it is no indiction for efficiency, rpm, quality, torque, propsize etc. Kv is only about matching prop rpm and battery voltage.
• The Kv motorconstant is not a rating, not a figure of merit, in that higher or lower is better, it's just a characteristic. More windings will give lower Kv, less windings will give higher Kv, that's all there is to it. No big deal, anyone can rewind a motor with more (thicker) copperwire. Will give you a more efficient (Pout/Pin), more powerful and cooler running motor.
• Simple instructive table giving the extra current when you add one extra cell to a pack
  (a.k.a. "why did my motor and/or controller and/or battery go up in smoke ???")
  In depth discussion
  www.theampeer.org/ampeer/ampnov15/ampnov15.htm#ADD
• Motor/battery-current is proportional to voltage squared and proportional to Kv cubed ! Way more than one would expect, a disproportionate increase in current and power. (Worst case, ignoring voltage losses/sag due to the higher current ).
  Whether motor can handle those current- and powerlevels is a different story.
• Motors have just one Kv, not e.g. 2000Kv's.The motor Kv constant is a physical quantity (length, weight, time, current, ...) measured/expressed in rpm/volt. It is not a physical unit (meter, kg, s, ampère, ... ). Therefore, Kv=2000rpm/volt.

 

Bij dat soort toerentallen gaan de tippen van je prop door de geluidsbarrière. Dat veroorzaakt een hele bak herrie en sloopt je prop. Alleen als je een prop met een heel kleine diameter hebt kan je dat misschien redden maar van zo'n klein propje is het rendement flut.

 

Ik heb zoiets ook al eens vertaald
http://www.trumnet.nl/modelbouw/getallen_voor_modelbouwers.pdf

 

Dit bedoel ik dus, met alleen een dubbele accuspanning zal de motor niet efficiënter werken bij gelijk afgegeven vermogen (waarbij je dus minder gas geeft). Maar als je de motor verwisselt voor een exemplaar met de helft aan kv (dus ook meer windingen), dan heeft die motor een twee keer zo hoge impedantie en daarmee loopt dan ongeveer de helft van de stroom, vergeleken met de originele motor. Het zal minder dan de helft moeten zijn omdat de motor efficiënter is. Die betere efficiency komt natuurlijk door het feit dat meer windingen een betere elektromagneet oplevert.

De ohmse verliezen zullen denk ik ook iets minder zijn, niet omdat de stroom maar de helft is, maar omdat hij minder dan de helft is vanwege de betere efficiency. Zou de stroom precies de helft zijn, dan zijn de ohmse verliezen gelijk of zelfs iets hoger (als je noodgedwongen dunner draad moet gebruiken). Ik weet niet hoe kv zich verhoudt tot het aantal windingen, maar stel dat ze precies omgekeerd evenredig met elkaar zijn, dan krijg je bij een verdubbelde spanning een gehalveerde stroom die loopt door twee keer zoveel windingen. Bij gelijke draaddikte zijn de ohmse verliezen dan precies gelijk. De ohmse verliezen tussen accu en ESC worden natuurlijk wel gehalveerd. Dat laatste gaf Ernst ook al aan, maar de verbeterde motor efficiency is misschien wel belangrijker.

De conclusie is gelukkig hetzelfde: hoger voltage is efficiënter zolang je de motor maar mee verandert.
Martin

 

Dank je Thieu, ik print hem uit. Dat leest makkelijker dan in Tengels.

 

Twee opmerkingen over het document, omdat ik het niet laten kan:
1. "Dat betekent dat de batterij de helft van zijn capaciteit heeft verloren....". Dit is geen goede vertaling van:
"This means that the battery has lost half its performance...".
2. "13: Vlieg langer, stop er een cel bij!". Dit is nou net waar ik het totaal niet mee eens ben. Een 3S 1000 mAh LiPo wordt vergeleken met een 2S 1300 mAh. Maar je zou moeten vergelijken met een 2S 1500 mAh (die heeft hetzelfde gewicht en dezelfde energie hoeveelheid). Maar dan nog, met 3S heb je bij ongewijzigde motor echt niet minder verliezen, eerder meer! (m.u.v. de primaire kant tussen accu en ESC) De ESC schakelt volgens mij met de volle voedingsspanning, dus de stromen zijn juist veel hoger, alleen in kortere pulsen.

Verder een goed verhaal!
Martin

 

Regel nr 1 is dat de prop op het vliegtuig past.
Geen grap, ik zie soms setups passeren met een zodanig grote prop dat de tippen in de grond zouden hakken.

En verder kijk ik altijd een beetje uit i.f.v. de lipo's die ik heb, het gewenste vermogen voor die kist, beschikbare props etc

Voor een bepaald vlieggedrag heb je dus vermogen nodig. Dit vermogen kan je gaan opkrikken door de stroom te vergroten of de spanning.
Interessantst is de spanning omdat stroom vergroten gevolgen kan hebben (zie hierboven al voldoende uitgelegd).
Maar aan de andere zijde heeft spanning verhogen ook zijn gevolgen want duurdere lipo's en boven 6S kom je uit op HV regelaars wat ook wel een investering betekent.

Zomaar de sprong doen op een toestel van 6S naar 12S is quasi onmogelijk zonder een volledig andere setup uit te werken (motor, regelaar, prop)

Ik vermelde vanmorgen ook dat er ook nog tussenstappen zijn tussen 6S en 12S.

Ik heb een aantal 8S toestellen (warbird van 1,8 ms span, Mythos 125 van 1,95 span) en volgend seizoen ook een aantal 10S toestellen (Sebart Sukhoi 140, Big Lift electro sleper).

 

Twee maal een 6s in een toestel wordt erg duur, als je nog 1 (lijkt me wenselijk) of 2 sets wilt hebben. Zes lipo's á € 125,00 !

 

maar ja..
Als je er al 6 hebt liggen ivm andere vliegtuigen of heli's...
dan worden die 6 alleen maar beter gebruikt.
Lipo's hebben nu eenmaal ook wat last van veroudering en zo..

Ook hier geld dat je zelf moet kiezen op basis van je eigen voorkeur..
veel amperes, lager voltage. of voltage wat op gaan krikken om de amperes wat omlaag te brengen (en de motor, regelaar en prop mee veranderen natuurlijk)
Wel een beetje kijken wat gangbare accumaten zijn. 7S kom je niet veel tegen, 8 en 10 dan weer wel.
of 2x 4S bijvoorbeeld ipv een enkel 8S pakket. Ben je wat flexibeler.
Ook met wegbouwen in de romp.

Een harde lijn zit daar niet echt in.
al ga je vanaf bepaalde vermogens wel standaard andere configuraties zien.
in een vrachtwagen stop je ook geen kevermotor.. zal best rijden, maar wel op de toppen van zijn kunnen..