Wetenswaardigheden > Bruslless motoren, Vermogen , Props

Piet Hoevers schreef:

 
En voor degenen die hun twee meter zwever willen voorzien van een brussles motor een betaalbare set. zie :  Piet's Brushless Spullen  ( Brusslesmotor + Regelaar + Lipo )
 
Berry Messinger schreef: Heb met belangstelling naar de aanbieding gekeken.
Het is een aantrekkelijk aanbod echter, ik denk dat de combinatie motor / Lipo niet zo'n gelukkige is.
 "Efkes" rekenen:
De motor heeft een toerental van 3000 rpm/v en een max rendement van 96 %. De max stroom is 25 A. Het maximale rendement ligt dan bij 96 % van 25 A = 24 A.
Bij het max. rendement zakt het toerental van een Brushless motor onder belasting 0.8. (vuistregel) Het toerental bij de gekozen Lipo wordt dan: 11.1 * 3000 * 0.8 = 26640 RPM. Ik heb zo het vermoeden dat dit geen prop aan kan laat staan een klapprop! Het ingangsvermogen wordt dan bij max. stroom en max. rendement in dit geval 11,1 * 24 = 266,4 Watt
Wel erg veel voor een 2 meter zwever waar eerst een Speed 400 in zat.....De zwever krijgt dan het karakter van een Hotliner en dat gaat dan vast niet goed want voor dat soort belastingen is die niet gebouwd.......
Veel beter lijkt me de combinatie met het motor type D2830-800 met 800 RPM/V ( 11,1 * 800 * 0.8 = 7104 RPM) of de motor die er onder staat met 1700 RPM/V ( 11.1 * 1700 * 0.8 = 15096 RPM). Weet niet of een prop de laatste combinatie aan kan. Verwacht niet dat het goed gaat met een  klapprop er zal dan een vertraging in moeten. (Overigens beter want er kan dan een grotere klapprop worden toegepast wat uiteindelijk een beter eindrendement opleverd.)
Wanneer een andere, lagere spanning wordt gebruikt wordt het een heel ander verhaal. Bijv. bij 7.4 Volt: 17760 RPM en bij 4.1 V: 9840 RPM Het kan heel goed zijn dat ik er helemaal naast zit of de klok heb horen luiden enz. maar dat hoor/lees ik dan wel.
 
Piet schreef: Een goed verhaal waar ik mee uit te voeten kan. Zo'n berekening heb ik nog nooit gemaakt. Op deze manier kun je dan mooi de juiste motor kiezen. Volgens mijn informatie kan een klapprop zo'n 16000 toeren aan.
Ik heb deze combinatie in de electra zitten.De kist gaat daadwerkelijk ook recht omhoog.
Zo ben je dan ook snel op 120 meter hoogte. Overigens hoef je niet vol gas te vliegen.
Op half gas gaat die ook al mooi omhoog.
 
Onze ervaring is dat een twee meter zwever op nicad's met een speed 600 traag naar boven gaat en dat je dat slechts drie kan doen. Met deze brussles motor en de lipo ging ik 12 keer naar boven en recht omhoog. En dat is een stuk plezieriger dan op nicad's.
Zo is het mij de bedoeling, om meerdere leden van dit fenomeen kennis te nemen waardoor het elektrovliegen een stuk plezieriger wordt tegen een redelijke prijs.
Ik heb inderdaad zitten twijfelen of ik dit als een vervanger voor de speed 400 moest vermelden. Naar mijn inschatting kun je dit ook vervanger voor de speed 600 beschouwen.
 
Met al deze informatie komen wij een heel end, en kunnen wij andere leden hiervan in kennis stellen Bedankt voor de informatie en wellicht kunnen wij hier verder gaan bomen.
 
Berry schreef: Een klapprop die 16000 toeren aan kan bestaat. Heb er hier een voor me liggen; een Graupner Cam Folding Prop 20-11 cm / 9-4.5 inch. Heb ook nog een andere die ik met succes op een zwever van 2,85 meter heb gebruikt. Dat is een Graupner Cam Gear Prop 28-20 cm / 11-8 inch.
Deze mag max. 7000 toeren draaien. Heb deze in combinatie met een Speed 600 en 1:2,5 vertraging gebruikt met een Sanyo 2400 nicad akku met 8 cellen. Kon daar 5 tot 6 keer vlot
mee naar boven komen. Met de andere prop zonder vertraging lukte dat beslist niet.
Wanneer je aan dit gegeven gaat rekenen klopt het ook. Het rendement van een kleine prop met een hoog toerental (die slaat "gaten" in de lucht of beter "slipt") is veel lager dan een grote met een veel lager toerental.
In deze situatie bleek het verlies door de vertraging niet in verhouding te staan tot de winst.
Heb er aan gemeten: zonder vertraging met de 9-4.5 klapprop bij vollast ca. 20 Ampére en met de 11-8 inch klapprop mét vertraging ca 11 ampére. Kijk, en daar zit nou de winst!

Hetzelfde zou je met een Brushless motor kunnen doen. Echter, er zxijn momenteel zoveel mogelijkheden dat je beter een motor kunt kiezen die een laag basis toerental heeft zoals bijv. de D2830-800.
Wil mijn grote zwever (3,85 m - 2200 gram) ook voorzien van een Brushless aandrijving.
Moet daar echter om een goed stijgvermogen te krijgen een flink vermogen in stoppen. Wanneer ik uit ga van zeg maar 150 Watt per Kg kom ik uit op ca 350 Watt ingangsvermogen.
En dat wordt dan een beste motor! Bij een Lipo met 3 cellen: 11.1 V wordt dan de stroom bij het beste rendement: 350 : 11.1 = 31,5 Ampére. Reken dan de max. stroom voor de motor en regelaar op 1,5 * dan wordt het een motor/regelaar met een max stroom van 47,29 is afgerond 50
Ampére. Goedemorgen......

Ga me maar eens verdiepen in deze zeer interessante materie en ga snuffelen op internet. Heb inmiddels al een paar leuke programma's gevonden als motorcalc en propcalc.
Heb er even naar gekeken en ga daar nog mee bezig.

Tot besluit,
Een niet te onderschatten onderwerp in dit soort zaken is de veiligheid. Je kunt weliswaar niet met vol gas vliegen en/of starten. Maar wat gebeurt er wanneer dit per ongeluk wel gebeurt en een prop uit elkaar spat? Is het niet beter om te voorkomen dat een prop boven zijn max. toerental komt en een juiste combinatie te kiezen?
 
Jaap Bak wrote:
 
Ik ben het grotendeels eens met de analyse van Berry. De motor die Piet noemt is waarschijnlijk niet bedoeld voor directe aandrijving van een propeller, niet alleen vanwege de hoge rpm/V maar ook vanwege de asdiameter van slechts 2,26 mm! Daar kun je wel een tandwieltje opzetten, maar een propeller die meer dan 25000 toeren draait lijkt me geen goed idee. Verder wordt een rendement opgegeven van 96%. Dat lijk me hoogst optimistisch. Voor de meeste borstelloze motoren geven ze een rendement van hooguit 80% (de Typhoon 15/10 bijvoorbeeld is 78%). De berekening van Berry met dat rendement kan ik overigens niet geheel volgen. Maar goed, dat getal is eigenlijk niet zo heel interessant.
In het algemeen kun je stellen dat je voor een niet al te snel model streeft naar een uiteindelijk propellertoerental van maximaal ca. 10.000 toeren (net als bij verbrandingsmotoren). Rekening houdend met de factor 0.8 die Berry noemt (met belasting, het rpm/V getal is voor onbelaste motor), moet je er dus voor zorgen  dat de spanning van je accu maal het rpm/V getal van de motor zo rond de 12 a 13.000 ligt. Voor een pakket van 7 NiCads (8,4 V) zit je dan dus in de orde van 1500 rpm/V, voor 3S Lipo's (11,1 V) rond de 1100 rpm/V. Lager kan ook, maar je propeller wordt dan steeds groter. Uiteindelijk is het de propeller die voor een geven combinatie van accu en motor bepaalt hoeveel stroom er getrokken wordt en dus hoeveel vermogen er opgenomen wordt.
Voor supersnelle modellen worden wel hogere toerentallen gebruikt, met pieterkleine speciale propellers. In Elten was vorig jaar zo'n racemonster (naar schatting zo'n 30,000 toeren, met klappropeller van 4,7x4,7!), maar dan moet je wel verdomd goed weten wat je doet. Dat piepschuimen raceding van Gert Mulder heb ik indertijd met de toerenteller gemeten op ruim 20.000 toeren. Bij zulke apparaten speelt ook de propspeed een rol, dat is de (theoretische) snelheid die het model kan halen met een bepaald toerental en een bepaalde spoed. De propspeed is dan het toerental maal de spoed, dus bijvoorbeeld:  20,000 rpm x 4 inch  (10 cm)  = 2000 meter per minuut oftewel 120 km per uur. (Bedenk dat de spoed van een propeller gelijk is aan de afstand die de propeller voorwaarts gaat gedurende 1 omwenteling, als de invalshoek van de bladen t.o.v. de lucht precies 0 is, dus precies 1 gang van de kurketrekker). Maar voor een zwever is dat rekensommetje niet zo interessant.
Ik studeer al een tijdje op deze materie, en ik ben tot de conclusie gekomen dat het gewicht van de motor een goede eerste indicatie is bij de keuze voor een bepaald model. Per slot van rekening wordt de kracht van de motor grotendeels bepaald door de kracht (oftewel het gewicht) van de magneten. Als vuistregel kun je stellen dat als je verticaal omhoog wil, dan moet het gewicht van de motor ongeveer 10% van het modelgewicht zijn. Dus als je een Hawk hebt die 700 gram weegt, dan heb je een motor van ca. 70 gram nodig (bijv. de Typhoon 15/10). Om een zwever vlot omhoog te krijgen is ca. 7% genoeg, dus voor een model van 1500 gram kom je op ca. 100 gram voor de motor. De zwever van Berry (2200 g) zou dus een motor van rond de 150 g nodig hebben.
Ten slotte: Berry noemt een paar programmaatjes die kunnen helpen bij de selectie van de motor. Ik kan daar nog aan toevoegen het freeware-programma  Propselector, te downloaden op http://www.hoppenbrouwer-home.nl/ikarus/software/propselector.htm. Met dat programma kun je heel snel uitrekenen wat voor trekkracht een bepaalde propeller bij een bepaald toerental en een bepaalde snelheid levert, en wat het propellerrendement daarbij is (d.w.z. het vermogen dat de propeller aan het vliegtuig levert gedeeld door het vermogen dat je erin stopt ).
En dan nog dit: ik stel voor om voortaan alleen de term borstelloze (met dubbel l) motor te gebruiken, dan hoeven we ons niet druk te maken over de spelling van brushless. Brusselse motoren, daar hebben we niks aan.  
 
Kernberekeningen Motortype:
Klapprop kan maximaal 16000 toeren draaien.
Motor wordt dus 16000 / 11,1 volt  = maximaal 1440 Rpm/V bij 11,1 volt

Gewicht motor:
Modelgewicht * 10 % = gewicht van de motor ( modelgewicht 2000 gran = 200 gram motor )

Vermogen motor:
Modelgewicht * 10 % = vermogen van de motor ( modelgewicht 2000 gram = 200 wath motor =
                                        10 volt * 20 Ampere.

© Piet Hoevers 21-5-2008