Angenommen wir haben einen Motor mit 3595rpm/V und betreiben ihn an einem 3S Lipo mit 2500mah Kapazität, der Motor hat einen Wicklungswiderstand von 0,024Ohm und einen
Leerlaufstrom von 2,31A bei einer Spannung von 10V, der maximale Strom des Motors liegt bei 45A. Der Motor soll in einem Heli eingebaut werden, dazu muß ich erstmal wissen welche Untersetzung ich brauche um eine Kopfdrehzal von ca.2800rpm zu erreichen, das Hauptzahnrad an der Rotorwelle hat 150Zähne. Dann will ich auch den elektrischen und den
gesamten Wirkungsgrad aus zugeführter elektrischer Leistung aus dem Akku zur abgegebener mechanischer Leistung an der Welle wissen?
Ich stelle mir das jetzt so vor: In unbelastetem zustand hat der Motor bei 10V eine Drehzahl von 10*3595=35950rpm an der Welle und zieht den Leerlaufstom von 2,31A,
wir gehen mal davon aus, das die Versorgungsspannung konstant 10V beträgt(auch wenn das in der Realität nicht zutrifft) Mit zunehmender Last an der Welle die der Motor drehen muß steigt auch der Strom den der Motor aus dem Akku zieht und gleichzeitig wird auch die Verlustleistung, wo die Wicklungen im Motorinneren in Wärme umwandeln höher, dadurch bekommt mann an den Wicklungen einen Spannungsabfall der mit zunehmenden Strom steigt und der Motor mit zunehmender Wellenlast auch immer langsamer dreht.
Das bedeutet ich habe bei einem Motor immer Drehzahleinbruch, den ich berücksichtigen muß und ich will ihn mit dem best möglichem Wirkungsgrad betreiben um so wenig Strom
wie möglich zu verbrauchen. Ich hoffe bis hier stimmt alles?
In der Praxis ist da noch der Akku der unter last Spannungseinbrüche hat und am ende des Fluges sowieso eine ganz andere Spannungslage hat wie bei beginn, diese Parameter muß
ich alle bei der außwahl des Motorritzels berücksichtigen!
Ich nehme mal an ich werde bei Kunstflug 5,5min fliegen und 1900mah verbrauchen dann hätte ich einen mittleren Stromverbrauch von knapp 21A, dann gehe ich noch davon aus, das der Lipo unter Last in der Letzten minute des Fluges nur noch ca.9,8V hat. Diese Werte sind eigentlich realistisch, es hängt natürlich auch vom Flugstiel ab!
Ich entscheide mich mal für ein ritzel mit 13Zähnen um meine 2800rpm auch unter Lastwechseln halten zu können!

Hier die Rechnung: 150/13=11,54
9,8*3595/11,54=3053rpm-leider stimmt das in der Praxis nicht, weil der
Spannungsabfall an den Wicklungen des Motors nicht berücksichtigt wurde!?

Verlustleistung an den Wicklungen= Pri=0,024Ohm*21A²=5W Verlust, die in Wärme umgewandelt werden.
Spannungsabfall an den Wicklungen= Uri=0,024Ohm*21A=0,5V Spannungsabfall, der die Drehzahl des Motors verringert?
Drehzahleinbruch= 0,5V*3395rpm/V=1698rpm = 9,8*3595-1698/11,54=2905rpm
Die Rotorkopfdrehzahl sollte also unter mittlerer Last 2905rpm betragen.
Also versuche ich meinen Regler auf 2800rpm zu stellen und er sollte die Drehzahl dann so
ziehmlich halten können.
Ich hoffe meine Überlegungen stimmen und sind nicht so weit von der Praxis entfernt?

Habe es mal in die Praxis umgesetzt: Ein Scorpion HK2221-8 mit einem 13er ritzel in den Mini Titan eingebaut und bei 60% Regleröffnung am Jazz 40-6-18 betrieben.
Genau wie erwartet auch unter starker Last fast kein Drehzahleinbruch bei einem mittleren Strom von ca.20A Drehzahl am Kopf liegt bei 2800rpm, nach 5min Flug wurden 1620mah
nachgeladen. Einzeig und allein bei Kalten Akkus,in der ersten Minute oder kurz vor ablauf der Flugzeit,wenn der Akku leer wird bricht der Scorpion leicht ein!
Bin voll und ganz zu frieden mit dem Scorpion, was man von dem 500F nicht unbedingt behaupten kann
Allerdings scheint die Sache mit dem Spannungsabfall an den Wicklungen nicht zu stimmen
Es steckt noch mehr dahinter, dafür muss man wohl Jahrelang studiert haben um das zu verstehen
Was aber funktioniert, mit Faktor 0,8 rechnen: 150/13=11,54 11,1V*3595*0,8/11,54=2766rpm
Wenn der Motor einbricht kann man ein ritzel mit 1Zahn mehr oder 1Zahn weniger probieren, ist aber schon mal nahe dran
Wenn es dann immer noch nicht geht muß ein stärkerer Motor her
Der 500F kommt Leistungsmäßig nicht an den Scorpion ran, hat aber dafür die besseren Lager
Konnte feststellen das der Jazz bei 60% öffnung am besten arbeitet, generell sollte er nicht unter 55% und nicht über 65% betrieben werden um den bestmöglichen
Wirkungsgrad zu erreichen
Man sollte auf jeden fall einen Motor holen der der Spannungslage des verwendeten Akkus nahe ist also kein Motor der bis 5S geht an einem 3S Lipo betreiben, Der Motor wird sicher
nicht beschädigt, genau so wenig der Regler, aber der Wirkungsgrad leidet sehr Stark darunter! Ist tatsächlich besser einen Motor zu nehmen der nur bis 3S max.4S geht
So habe ich jedenfalls die Erfahrung gemacht.