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Power Prop 350-10

Mit diesem Motor möchte ich mich in die 300 Watt Leistungsklasse vortasten. Mit 8 bis 12 Zellen NiMH oder 3-4 der neuen A123 Zellen und einem 40 Ampere Regler, den man noch zu einem einigermassen vernünftigen Preis bekommt und den neuen 5x2x10 Magnete von Supermagnete, sollte dieses Ziel erreichbar sein.

Beim Design des Motors wurde auf Einfachheit Wert gegelegt, ausserdem sollte der Motor vollständig zerlegbar sein. Für den Stator habe ich Torcman 35mm Bleche (0.35mm, M270A) verwendet, die mit Aralidt (langsamhärtender, hochfester 2 Komponentenkleber, wie Uhu Endfest 300) verklebt sind und nach dem Verkleben gebohrt (grösserer Innendurchmesser, Schraublöcher) wurden.

Assembly1
Assembly2
Assembly3
Explosion1
Explosion2
IMGP1760
IMGP1761
IMGP1765

Nach viel Äger mit Statorschlüssen habe ich jetzt mit den guten Tipps von Ralph Okon (www.powercroco.de) einen Stator erfolgreich mit 6 Windungen 0.95 Cu Draht bewickelt. Hier die ersten Messungen mit dem Hyperion E-Meter - Leerlauf mit 7 und 8 Zellen und unter Last (Aeronaut CamCarbon 11x7).

Hier wieder Ergebnisse des "Antriebsrechners" von Helmut Schenk und Christian Person (http://www.elektromodellflug.de/datenbank.htm -> Antriebsrechner)

Mittlerweile habe ich auch HF-Litzendrähte organiseren können (Rupalit von Pack-Feindrähte, dankenswerter Weise gratis als Muster von der Firma Rotima AG/Stäfa zur Verfügung gestellt) und einen Stator mit 5 Wicklungen gebaut. Die Ergebnisse sind sehr interessant.

Kurz gesagt: man kann isolierten Litzendraht ohne grossen Probleme auf einen "nackten", unisolierten Stator wickeln, verliert aber ca. 5% Wirkungsgrad.

Hier Details zum Vergeich Cu-Draht - Litze:

Zuerst wird man sich fragen - wie sieht der bewickelte Stator überhaupt aus ?

Cu Draht 0.95mm, 6 Windungen:

HF Litzendraht mit 3-facher Mylar Isolierung, Aussendurchmesser ca. 1mm. 75 Litzen 0.1mm entspricht 0.866 mm Einzeldraht. Das gelbe Zeug ist selbstklebende Kapton-Folie.

Ich habe mehrer Testläufe mit 7 und 8 Zellen Packs (2400 Sanyo) gemacht und die vom E-Meter (100A Shunt) gelieferten Daten am PC aufgezeichnet.

Hier sind die Daten eines Probelaufes mit einer 10.5x6 Aeronaut CamCarbon Luftschraube an 7 Zellen  und 8 Zellen (Excel Format):

Hier der eta Vergleich mit Hilfe des Antriebsrechners errechnet bzw. abgeschätzt:

Wer selber spielen will muss diese zwei Zeilen in das Sheet "Motoren" des Antriebsrechners eintragen: Antriebsrechner_Motoren_PP350.xls

Als nächstes Litzenexperiment möchte ich noch eine etwas schärfere und steifere Variante mit 60x0.1 unisoliert, 8 Windungen Dreieck probieren.



Die Ergebnisse sind hier vorerst nicht befriedigend. Eta max liegt bei nur 62% ob ein Wicklungsfehler oder ein systematisches Problem daran schuld ist, ist noch unklar.

Im Übrigen zeigts sich auch, dass bei dünnen Drähten die Isolierschicht immer stärker ins Gewicht fällt und der Kupferfüllungsgrad sinkt.

Weiter Experimente mit dieser Litze habe ich aufgegeben ...

Acromaster Antrieb  - Neues Magnetsystem, neue Bewicklung

Mit dem Kauf eines Acromasters war der Bedarf nach einem neuen Motor wieder da. Aufgrund der guten Erfahrungen mit einer 100% Abdeckung aus dem Kroko-Projekt habe ich mich entschlossen, 28 Stück 10x4x2 Magnete (goldbeschichtet, N50, max. 80°C) einzubauen.

Da ich im Acromaster 3 Stück der neuen A123 LiIon Superzellen verwenden will, habe ich 6 Windungen 1.06mm im Stern gewickelt.

Die Ergenisse sind ÄUSSERST erfeulich...

So sieht die Glocke aus, die eigentlich zu dünn ist - Magnete sind mit Loctite 638 eingeklebt:

IMGP3220

Stator (35mm Torcman Bleche, 0.35mm)

IMGP3221

Das sind die Kenndaten (Messwerte per E-Meter):


Der Motor hat höllisch Power und wird kaum warm ...

Ich fliege den Acromaster nun mit drei A123 Zellen, einem Kontronik 40A Regler und einem 13x6 Prop - das reicht locker für "vertical performance" ;-)

Halb-Halbach - bewährte Bewicklung

Mit der relativ niedrigen zulässige Betriebstemperatur von 80°C der N50 Magnete und der dünne Glocke aus den Anfangszeiten war ich nicht wirklich zufrieden. Dieser Motor sollte meine Cularis antreiben und daher auch längere Zeiten unter Vollast laufen können, ohne die Magnete zu gefährden. Als mögliche Lösung bot sich wieder das vieldiskutierte Halbach Array an. Bei Neotexx (Berlin) fand ich passende Magnete - 10x2x2mm in 45SH (max. 150° C).

Mit Hilfe einer alten Tesarolle konnte man die Magnete relativ einfach positionieren. Das Muster <vvv>^^^< ist zwar nicht das klassiche Halbach System, aber die asymmetrische Wirkung der Magnetkräfte ist trotzdem stark spürbar. Eingeklebt habe ich die Magnete mit dem berüchtigtem "Kuni-Kleber" DELO-ML 5327, einem hochfesten 1K Methacrylate Industriekleber. Die Magnete solten also sicher halten ...


Glocke mit Tesarolle als Einklebehilfe.

Die Magnete sind 10x2x2mm und wurden als "Halb-Halbach" <vvv>^^^<  eingeklebt.

Die Nuten sind mit Kaptonfolie isoliert.

sieht nicht schlecht aus - der 1.06mm Draht ist noch ganz gut wickelbar.

Stator montiert (abnehmbar !!!)

Kabeldurchführung - man kann die Drähte von vorne einlegen und sichert dann mit einem dickeren Schrumpschlauch, der dann das Ganze gegen herausrutschen sichert.

Glocke mit eingeklebten Magneten.


Der Motor läuft sehr ruhig und wird kaum warm - die Daten sehen passabel aus:



Vergleich Halbach-Konventionell


Da es immer wieder Diskussionen über den optimalen Blechschnitt für Halbach Arrays gibt - so sieht der hier verwendete aus:

 

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