Quantum 4120 - 6Y - 580KV

[nurbs999]

Hallo zusammen,

ich hab mich mal mit dem Thema Motoren wickeln beschäftigt, sowohl mit der Theorie als auch mit dem Bewickeln selbst. Als ersten Versuch habe ich mal einen Quantum 4120 1200KV neu bewickelt. Wicklung ist mit 1,18er Draht im Stern für 580KV an 12S

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Nach ersten Testflügen bin ich zum Teil sehr begeistert aber auch ein wenig verwirrt. Ich bin mein "normales" Programm geflogen, d.h. eine Mischung aus lowRPM (1200rpm) mit Rundflug, Kunstflug und slow-motion-TicTocs und TicTocs bei 1600rpm. Ein Video vom Flug lade ich gerade hoch, falls es hilft. Mit dem Pyro 30-14 kam ich dabei immer auf Strompeaks zwischen 80A und 120A. Mit dem Quantum kam ich nicht über 50A. Soweit meine Begeisterung.

Nun das komische:
Das Getriebe ist mit 1:12,12 übersetzt und bei 580KV, 41V sollte ich bei 1960rpm landen bei 100% PWM. Ich rechne die höchste Drehzahl immer mit 3.4V pro Zelle aus. Das Problem ist, dass der Motor die Drehzahl nicht annähernd halten kann. Die Gasvorwahl habe ich testweise auf 1800, 1750 und 1600rpm eingestellt, bei Vollpitcheinlagen (14Grad) bricht die Drehzahl allerdings auf 1500rpm ein ohne dass der Strom in die Höhe schießt. Hier mal ein Logausschnitt:

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Kann mir jemand erklären was da los ist? Ich habe den Verdacht dass der Eisenkern (4020er) gesättigt ist und der Motor am Limit ist. Andererseits sind 1890W (45A bei 42V) auch nicht viel für den Motor. Angegeben ist er mit der Originalwicklung mit 1780W cont. und 2200W peak. Und an 6S habe ich ihn auch schon bei 3800W peak geflogen.

VG
nurbs

[nurbs999]

Ich antworte mir mal selbst

Das Problem scheint der zu kleine Stator zu sein. Der Motor ist ursprünglich für 6S ausgelegt, d.h. auch für die Ströme, die bei 2KW mit 6S fließen. Da die Magnetfeldstärke vom Strom abhängt, bekommt man bei 12S und den geringeren Strömen ein Problem. Die Spulen können bei 45A einfach kein starkes Magnetfeld aufbauen um Drehmoment zu erzeugen. Daher bricht die Drehzahl bei Last stark ein. Zudem kommt noch, dass ein 8 Poler elektrisch schlechter untersetzt als ein 10Poler, also noch weniger Drehmoment.

Ich hoffe ich bin mit meiner Vermutung bzw meinem Verständnis richtig. Einzige Lösung ist, den 4020er Stator auch mit 6S zu betreiben, wofür er gebaut worden ist. Ich werd also den Motor wieder auf 1200KV mit 1,18er Draht wickeln. Der sollte dann für ein 6S Setup gut gehen. Leider hab ich keine 6S Helis mehr

[dilg]

Hallo;

Erstmal, schön wieder ein Wickelprojekt zu sehen;


Zu deinen Problem:
Zuerst, wie kommst du auf 580 kv? ich komm auf 500 ( Achtung, jetzt wirds mathematisch: 2000*12/12/4)

Das ändert nicht so viel, aber bevor du deine Theorie in Stein meißelst, dann müsst ja der Strom bei einem 11er Ritzel genauso nicht steigen. Probier das mal....

Ich glaube das liegt einfach daran, das der Regler zu weit offen ist; Wie du weißt is Leistung ja Drehzahl mal Drehmoment, und folglich ist die Drehzahl hoch ist das Drehmoment niedrig.

Da die Magnetfeldstärke vom Strom abhängt, bekommt man bei 12S und den geringeren Strömen ein Problem

Ich kann mich jetzt nur dunkel erinnern, aber steht in der Formel nicht was von µ *n * i / irgendwas? Weißt eh 6*10 ist dann das selbe wie 3 *20

[nurbs999]

Hi

zur KV: Ursprüngliche Wickelung: 5D bei 1200KV, meine 6Y bei 580KV gemessen (rechnerisch sinds 577KV).

zum Rest:
Die Mechanik (Voodoo 600) kann minimal ein 16er Riemenrad, maximal 25er (oder 26er oder so). Getestet hab ich mit dem 16er und nem 18er Riemenrad. Die Getriebeübersetzung ist entweder 13,7 oder 12,12. 12S Lipo hat 44.4V, d.h.
580KV * 44.4V / 12.12 = 2125rpm.
Da ich aber mit 3.4V pro Zelle rechne, weil die Spannung im Flug nicht bei 44.4V bleibt kommen 1950rpm bei 100% Regleröffnung raus. Wenn man den Weg nun zurück geht stelle ich in der Funke eine Gasvorwahl ein, bei der 1950rpm rauskommen. Dadurch sollte der Governor genug Luft zum Regeln haben, wenn der Lipo unter Last auf 3.4V pro Zelle sinkt.
Soweit die Theorie.

Die KV des Motors habe ich ohne Last einmal gemessen und kam auf besagte 580. Was ich noch nicht verstehe ist, dass der Jive bei 90% Regleröffnung (siehe Log) nur auf 1600rpm regelt. Ich kann mir das nur so erklären, dass der Motor einfach zu wenig Drehmoment hat um die Drehzahl zu erreichen und daher der Regler so weit aufmachen muss.

Die Berechnungen zur Feldstärke usw muss ich auch nochmal nachschlagen und die Wissenslücke schließen.

[dilg]

Ok.

Dann zur Kontrolle: v700, 10S, 1500 Maximum: 1500/10*13,7/4 macht 513Kv, was ziemlich gut passt, wenn Kontronik 520 draufschreibt;

Aber zum Thema: Die Jives (und eigentlich alle Regler) haben bei 100% einfach keinen "Saft" zum nachregeln. Deshalb nimm das 18er, 70% Öffnung und schau nochmal.

Die Jives im Speziellen legen zwischen 80 und 100% kaum Drehzahl zu und auch die Öffnung in der Fernsteuerung ist nicht die interne PWM.....

Und noch was: Der letzte Absatz stellt mich vor ein Rätsel: Ein Motor soll zuwenig Drehmoment haben um auf 1600 zu beschleunigen und im Flug hast dann 1700? selbst wennst die Übersetzung dazwischen geändert hast, is das komisch.

[nurbs999]

Der Unterschied zwischen Regleröffnung und Gasvorwahl im Sender ist mir bekannt
Daher auch meine Rechnung. Unter Last geht der Akku auf maximal 3.3 - 3.4V runter. Daher habe ich die Gasvorwahl im Sender so eingestellt, dass 1950rpm mit dem Getriebe rauskommen sollten. Der Jive müsste dann bei ca 70% Öffnung sein. Das aber nur in der Theorie. Die Praxis sah mir aber ganz anders aus. Im Sender bin ich bei 60% Gasgeraden, der Jive geht aber auf 90% Öffnung und bekommt nur 1750rpm hin. Diese Werte passen überhauptnicht zur KV und dem Getriebe.

[nurbs999]

OH MANN
Wer rechnen kann ist klar im Vorteil

Ich hab mal in dem Log die KV errechnet, mit der der Jive den Motor betreibt. Bei 100% Regleröffnung dreht der Motor mit 18583rpm bei 40.9V. Das ergibt 455KV. Ich glaub ich schmeiß mein Opferregler zum KV messen weg

[dilg]

Gut das du auf den Fehler draufkommen bist; Was machst jetzt?`andres Ritzel oder neue Wicklung?

[nurbs999]

Neue Wicklung mit 5Wdg. Da sollten dann 550KV rauskommen.

[nurbs999]

Ich komm gerade vom Testflug. Diesmal mit 5Y 1.18er und ca 540KV. Ansich läuft der Motor ganz gut, bleibt auch kühl (unter 40 Grad). Nur einmal ist die Drehzahl komplett eingebrochen, ohne dass ich groß Leistung abgefragt hab. Es kann gut sein, dass hier das Eisen gesättigt war. 4,8KW ist wohl etwas viel für einen 4020er Stator.

Hier das Log

Bildschirmfoto 2015-04-29 um 21.07.12.png (125.84 KiB) 2773 mal betrachtet

Und der Ausschnitt des Einbruchs

Bildschirmfoto 2015-04-29 um 21.07.36.png (89.58 KiB) 2773 mal betrachtet

[piroflip21]

20er ist im 600er wohl auch etwas wenig.

Die meisten Leute setzen auf 4025 oder gar 4035 im 600er. Wobei letzterer sogar im 700er zum Einsatz kommen kann.

[nurbs999]

Bevor ich mich mit Motorwickeln beschäftigt hab, bin ich in dem Setup ein Pyro30-14 geflogen. 4030er Stator mit 440KV, 0.9er Draht. Vielleicht verbau ich den wieder und nimm lieber ein größeres Riemenrad als auf mehr KV zu setzen.
Also Pyro mit 440KV, 0.9er Draht und 23er Riemenrad = 1800rpm am Kopf
oder Quantum mit 560KV, 1,18er Draht und 18er Riemenrad = 1800rpm am Kopf.

[nurbs999]

Das Thema "Quantum Umwickeln" hat ein Ende gefunden. Ich hab noch ein paar Testflüge gemacht und komme zu dem Schluss, dass ein 4020er Stator für 12S ungeeignet ist. Ich vermute dass der Stator ab ca 4.3KW in die Sättigung kommt. Nächstes Projekt wird dann wohl doch ein Pyro 30-14

[nurbs999]

Ich wollte den Quantum noch nicht aufgeben. Daher hab ich (dank _Dekker_) einmal den Füllgrad mit dem der Originalen Wicklung verglichen. Meine Wicklung war weit drunter.
Also Draht runter, neue Wicklung drauf. Diesmal 10D mit 1mm Draht => 480KV
Füllgrad ist 19% über der originalen (15,7qmm zu 13,1qmm)

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Was soll ich sagen, der Motor zieht alles durch. Leistungsspitzen von 4.69kW sind kein Problem. Was etwas unklar ist, warum der Regler wesentlich wärmer wird. Mit dem Pyro hatten die Endstufen nie über 50 Grad, gestern hab ich die 70 geknackt. Der Motor blieb für die Leistung eigentlich im guten Bereich (55 Grad)

[Yaku79]

Vielleicht weil du jetzt die Leistung abrufen kannst und sie auch forderst?
Alternativ kann es natürlich auch den Wetter geschuldet sein.