Ich bau mir nen HV Regler selber...

[martin2day]

Guten Abend zusammen,

irgendwie habe ich wieder Lust bekommen, an der Technik zu experimentieren und zu lernen.
Ich bin ja seit letztes Jahr wieder aktiver Bootfahrer... aufgehört habe ich wo Schulze gerade den 32.55 auf den Markt gebracht hatte.
Bereits damals hatte ich schon zwei Eigenbau BL Regler selber aufgebaut... dann aber wieder verworfen.

Jetzt bei dem Wiedereinstig war alles erst einmal neu und anders. Es gibt viel mehr Regler als Schulze und Hacker... und auch bezahlbar.
Mit den beiden China Teilen war und bin ich aber absolut nicht zufrieden... und eh ich mir was "teures" kaufe, dann schau ich mal was ich selber bauen kann... :-)
Und da ich eh immer alles anders mache wie der Rest ;-) soll es ein Regler mit Vektorregelung werden.
Bisher werden, warum auch immer, alle Motoren als BLDC angesteuert.
In der Industrie ist die Vektorregelung schon lange "Stand der Technik", also warum nicht auch ins Modell überführen.
Weiterhin fahre ich schon seit geraumer Zeit mit den Setups mit doppelter Spannung und halben Strom, auch das soll jetzt wieder zum Einsatz kommen... sprich es soll ein HV Regler werden.
Für die Vektorregelung wird eine Strommessung der Phasen benötigt... das hat dann aber auch den großen Vorteil, dass ich den Strom nicht nur messe, sondern auch regeln und vorgeben kann. Sprich ich kann mir ein Maximalwert definieren der nicht überschritten wird.
Auch ein "explodieren" bei festem Motor passiert damit nicht mehr, da auch beim Anlaufen der Strom begrenzt wird.
Über einen NTC wird die Temperatur in der Nähe der FET's gemessen und entsprechend begrenzt.

Version 1.0 ist bereits aufgebaut und in der Testphase.
101080101081
Allerdings habe ich schon einige Sachen gefunden wo ich nachbessern muss. ;-)

Gruß Martin

[Drachenhoele]

Hallo Martin,


sehr schoenes und interessantes Projekt wuerde mich freuen mehr davon zu erfahren. Hast du die Platine/Layout selbst erstellt?


Gruß Erik

[martin2day]

Hey Erik,

aber gerne doch... das Layout ist selber erstellt, Fertigen haben ich das ganz in Fernost lassen.
Bei V1 habe ich noch recht wenig bestücken lassen, das mach ich aber nicht noch mal :-) gerade die kleinen IC's sind schon arg wenn man die selber machen will.

Gruß Martin

[martin2day]

Guten Morgen,

hier schon mal ein erster Trockentest mein einem 1940-6 an 4S im Boot.
https://youtu.be/wroHObapipQ
Der Anlauf klappt schon mal um ein vielfaches besser :-)

Nen schönen Tag
Martin

[Drachenhoele]

Hallo Martin,
vielleicht könntest du beim nächsten Test das Gas mal etwas langsamer anheben und absenken. Bin schon auf den ersten realen Test gespannt. Hast du die Möglichkeit die Spannung und Strom der Ansteuerung des Motors aufzuzeichnen?
Gruß Erik

[martin2day]

Hallo Erik,

ja ich habe da sogar noch was da ;-)
Ich werde einen der Regler auch im Crawler einsetzen, da macht er noch viel mehr Sinn. Der Vorteil von der Vektorregelung ist, dass ich bei niedrigen Drehzahlen ein höheres Moment erzeugen kann.
https://youtu.be/2iArmW6pf5Y

Hier mal ein Video im Crawler mit einem Außenläufer... da sieht man auch wie schön langsam man den laufen lassen kann.
Achtung, der Motor hat leider einen mechanischen Defekt.. da schleift irgend was... ist aber schon vom Hersteller behoben!

Am Rechner an sich kann ich viele Daten aufzeichnen, ja. Im Boot später habe ich mir noch keine Gedanken gemacht.

Einen schönen Abend
Gruß Martin

[brushlesspower]

Hallo Martin,

hast du dein Projekt von Grund auf neu gebaut?

oder baust du auf das VESC Projekt auf?


Ich habe auch mal mit Vektorregelung im Rennboot gearbeitet (basierend auf VESC Projekt), aber die Vorteile waren zu klein und die Nachteile zu groß.

Beim Crawler macht es mehr sinn.

[martin2day]

Hallöchen,

genau ich nutze die VESC Software und verwende die eigene Hardware.
Kannst du mehr zu deinem "Regler" sagen... wo waren bei dir die Nachteile?

Gruß Martin

[brushlesspower]

Angefangen hatte ich mit dem VESC4.7 in einem kleinen Rennboot.
Funktionierte, aber die Einstellungen waren sehr hakelig und der Anlauf klappte auch nicht immer.

Bei den VESC 6er ist das jetzt deutlich besser.

Insgesamt fand ich aber die konfiguration immer etwas zu aufwendig. Aber man machts ja nur einmal.


Was ich wirklich als nachteil empfand waren die 3 großen Shunts fur die Strommessung. Dadurch war es immer sehr schwierig den regler klein und kompakt zu halten.
Dazu fehlte mir der Vorteil...Durch die Vektorregelung musst du höhere PWM Frequenzen haben -> mehr Schaltverluste und die bessere Effizienz kommt auch mehr bei Teillast zum tragen.

Für kleine Motoren/Ströme wäre es aber auch meine erste Wahl

[martin2day]

Hey,

das Setup ist in der Tat etwas aufwendiger, es geht aber eben nur, wenn die Regelparamter zum Motor passen.
Ich kann deine Argumente verstehen, ich für meinen Teil sehe das aber nicht als Nachteil. Mittlerweile gibt es recht kleine Shunt's die man verbauen kann... ich selber habe schon eine V2.0 geplant die um einiges kleiner geworden ist.
In der Tat sind die Schaltverluste um einiges höher als bei einem herkömmlichen Regler, allerdings hab ich hier die Möglichkeit den Strom zu begrenzen. Gerade beim Anlauf und Beschleunigen kommen teilweiße mehrere 100A zustande... wenn ich hier begrenze, dann sollten die Verluste über den FET's geringer ausfallen.

Man hat ja den Vorteil, dass man mit der Software auch herkömmlich BLDC ansteuern kann. Da kann man dies Testen was besser läuft.
Die Zeit wird es zeigen ;-)

Sonst scheint das Thema Eigenbau nicht besonders "gefragt" zu sein... :-)

Einen schönen Tag
Martin

[y.o.r.k]

Ich finde das Thema sehr interessant. Ich bin jetzt kein Elektronikspezialist, daher kann ich hier, außer mit meinem Interesse, nicht viel beitragen. Bitte weiter berichten!

[Drachenhoele]

Hallo Martin,

also für mich ist dein Projekt nach wie vor sehr interessant. Wäre für mich schön noch mehr davon zu hören. Vielleicht könntest du auf folgende Sachen noch eingehen.
- Was für kosten stehen denn im Raum für so einen Prototypen?
- Könnte die Inbetriebnahme auch ein nicht so versierter Benutzer bewältigen?
- Können auf der Platine auch fertige Softwarepakete installiert werden?

Gruß Erik

[martin2day]

Hallo zusammen,

bei mir geht es aktuell mit der V2.0 weiter... man lernt ja immer wieder dazu und so ist eben eine für mich optimierte Version entstanden.
1. Kein 6V Netzteil mehr, dafür mit Optokoppler, zu viel Rauschen auf dem Empfänger Signal
2. Alle Bauteile auf einer Seite platzieren, China bestückt immer nur eine Seite....
3. Möglichst viele Bauteile nutzen die direkt bestückt werden können, das Löten macht nicht so den Spaß... ;-)
4. einige Routing Anpassungen, für weniger Rauschen

Da ich den FET geändert habe, ist das Layout einmal komplett anderes geworden. Eine 4-Lagen Regler-Platine und eine 2-Lagen Platine für die Spannungsversorgung.
Bestellt habe ich je 5 Platinen und davon immer 2 mit bestückten Bauteilen.
Dafür habe ich knapp 80€ inkl Versand gezahlt... plus noch paar wenige Bauteile die ich selber löten muss.

So schaut die Platine aus:
101154

Und so direkt mit Bauteilen bestückt:
101155

Jetzt muss ich bei dem schönen Wetter nur noch etwas Zeit und Lust finden das Teil mal fertig zu bauen.
Euch nen schönen Tag

Martin

[martin2day]

Guten Abend,

ich habe heute etwas Zeit gefunden den Regler zusammen zu löten und einem ersten Trockentest im Boot zu unterziehen.
Noch fehlen die großen Elloks und einige Stromverbindungen, aber er dreht schon mal ordentlich.
Auch einen ersten kleinen Stromtest habe ich durchgeführt.
Wenn ich den Motorstrom auf 50A und die Temperaturbegrenzung auf 40° einstelle, dann regelt sich der Strom nach einer gewissen Zeit auf ca. 28A ein.
Sehr schön.. das geht also auch schon mal.
Und auch das Empfänger Signal ist nun dank Optokoppler und Änderung im Layout ohne Rauschen.

101171

Euch nen schönen Abend
Martin

[martin2day]

Guten Abend,

weiter geht es im Bau... habe alles soweit fertig gelötet, auch die vielen Elkos sind nun verbaut.
101195
Jetzt muss ich mich mal um den Test im Boot und unter richtiger Last kümmern.
Ich bin mir noch nicht sicher ob ich in Strom oder DC Regelung den ersten Test fahre...

Edit: Oh ich seh gerade auf dem Bild sieht die Platine aber noch unsauber aus... das muss ich mal noch beheben... tut der Funktion aber erst mal nix

Gruß Martin

[martin2day]

Hallo zusammen,

heute habe ich die ersten "simulierten" Stromtests mit dem Regler durchgeführt.
Die Vektorregelung hat den Vorteil, dass ich auch ohne Last am Motor einen Vektor mit einer x beliebigen Drehzahl und einem x beliebigen Strom erzeugen kann.
Angedacht habe ich den 1940-6 in Stern zu fahren und das dann an 4-8S...
Die Temperaturbegrenzung habe ich auf 65° eingestellt und dann einen Strom von 55A simuliert.
Man sieht hier schon wie die Temperatur in der nähe der FET's ansteigt.
101196
Bei 65° wird dann auf 45-48A eingeregelt, damit die Temperatur nicht höher geht.
Sprich eingekühlt kann ich mit dem Regler 45A echten Dauerstrom ziehen.
101197
Wenn das Wetter wieder passt werde ich mich mal an das Testen im Boot ran machen.

Gruß Martin

[Isomar]

Hallo Martin,
das ist echt richtig super was du da machst, man sieht das du genau weist was du tust.
Mach weiter so, bin sehr gespannt.
Gruß Franz

[martin2day]

Guten Abend zusammen,

eine ganze Zeit lang ist nichts passiert... ich hatte irgendwie keine Lust oder was auch immer. Eigentlich lag alles "fertig" zum Testen in der Garage... :-)
Heute habe ich mich dann doch mal Lust auf das Boot bekommen...

Natürlich habe ich erst einmal ganz sachte angefangen... den 1940-6 in Stern und dann erst einmal 4S und einen 40K.
Soweit hat erst einmal alles funktioniert. Keine Rauchzeichen, kein Ausfall oder sonst irgend etwas... gut das ist auch ein sehr "zahmes" Setup.
Die Temperaturbegrenzung stand erst mal bei 45°... nach 3min Fahrzeit hat der Regler auch den Strom langsam zurückgenommen, weil die 45° erreicht sind...
Das scheint schon mal zu gehen... sehr schön.
Mit der Reichweite hab ich noch so meine Probleme... das hatte ich aber vorher bei dem China Regler auch... Keine Ahnung wo ich da den Fehler am Besten suchen sollte..

Hier noch paar bewegte Bilder... Vorsicht die Perspektive ist nicht die Beste... :-)
https://youtu.be/WV6xdJive-E

So schaut das Ganze jetzt aus:
102172


Euch nen schönen Abend
Gruß Martin

[Johnnie Water]

Hi,

Es ist schön daß junge Leute nicht nur auf 46° Mallorca und für Manta von Opel interresieren.

[GunnarH]

...
Mit der Reichweite hab ich noch so meine Probleme... das hatte ich aber vorher bei dem China Regler auch... Keine Ahnung wo ich da den Fehler am Besten suchen sollte..


Hallo Martin,
um das etwas einzugenzuen:
-Welche Fernsteuerung?
-Welcher Empfänger?
Dann weiter mit der Installation
-Antennenverlegung?
->Antenne nach draußen geführt und wenn ja, wie hoch überm Deck?
-Empfängerstromversorgung über Akku oder BEC?
->Wenn BEC würde ich erstmal auf Akku umstellen
-Wo ist der Empfänger im Boot? Ist das das Teil Links vom Servo im Bild?
->Wenn ja würde ich als erstes das Empfängerkabel vom Regler auf der linken Seite vom Motor mit deutlich mehr Abstand zum Motor verlegen und vorm Empfänger einen Ferritkern setzen und am Empfänger ggf. noch einen dicken ElKo (5000-10000uF)

Gruß
Gunnar

[martin2day]

Guten Abend,

Kommt auch immer drauf an wie man jung definiert… ��
Aber für Autos interessiere ich mich auch sehr… ������
@GunnarH : danke dir für deine ausführliche Antwort.
da ist einiges dabei was ich angehen kann.
Sender und Empfänger sind aus China: FC-GT3c und FS-GR3E… die wollen eigentlich nicht so schlecht sein.
Ich habe ein Schaltnetzteil BEC verbaut.
Die Antenne geht nach außen etwa 5cm über Deck, das Kable geht direkt raus beim Empfänger.

Ich teste erst mal den Aufbau etwas optimaler.

Gruß Martin

[Rogi]

Sender und Empfänger sind aus China: FC-GT3c und FS-GR3E… die wollen eigentlich nicht so schlecht sein.


Doch, die taugen garnicht auf den Wasser.

Ganz am Anfang habe ich auch damit probiert, war bei mir schon nach 100 Meter auf den See Schluss.

[martin2day]

Guten Abend,

heute bin ich mit den RC-Buddys ne kleine Runde gefahren... die Empfangsprobleme werden weniger.
Ich habe zunächst du Antenne weiter herausgezogen und die Kabel besser verlegt...

Im Vergleich zu den anderen Booten war ich aber noch etwas langsam unterwegs... klar sind ja auch nur 4S.
Ich habe nun meine 8S fertig gemacht und war eben noch eine Runde testen.
Gedacht hatte ich zunächst das wird heftig... die doppelte Spannung.
Aber die Fahr war nicht viel schneller wie heute früh...
Die Strombegrenzung vom Regler arbeitet einwandfrei... ich habe den Strom aktuell auf 65A begrenzt und das begrenzt dann eben auch die Drehzahl nach oben... muss man erst mal etwas umdenken gegenüber den herkömmlichen Stellern

Jetzt könnt ich den Strom einfach hoch drehen... ich würd aber auch gern mal sehen was man erst mal aus dem Setup und der Einstellung raus holen kann :-)

Kann mir Einer sagen ob man vom Thema Schwerpunkt, Struthöhe und Winkel und Propeller beim Cat in Bezug auf Strom hinmuss...?
Gibt es einen weniger Strom ziehenden Propeller als den K40?

Euch einen schönen Abend
Gruß Martin

[Shark]

Kann mir Einer sagen ob man vom Thema Schwerpunkt, Struthöhe und Winkel und Propeller beim Cat in Bezug auf Strom hinmuss...?
Gibt es einen weniger Strom ziehenden Propeller als den K40?


Moin Martin,

aus deiner ersten Frage werde ich nicht ganz schlau worauf du hinaus möchtest bzw. Wissen möchtest ? Vielleicht mal etwas konkreter werden.

Die zweite Frage ist "relativ" simpel zu beantworten ein K36 z.B., aber das wolltest du bestimmt nicht wissen. Die benötigte Leistung eine Bootes hängt hauptsächlich von dessen Widerstand (geschwindigkeitsabhängig + gewichtsabhängig) und Gewicht ab, wenn es um die Beschleunigungsphase geht. Mit der Wahl des Props kann man jetzt entscheiden ob man mehr Wert auf auf gute Beschleunigung setzt (kleines Steigungsverhältnis) oder höhere Endgeschwindigkeit (hohes Steigungsverhältnis). Bei gut gewählten Propellern (anwendungsgerecht) unterscheiden sich die maximalen Wirkungsgrade nur unwesentlich (2-3 Prozentpunkte), welches man dann nur durch sehr akkurate Messungen herausbekommt. Entscheidender ist dann ob der Propeller Einfluss auf den Trimm / die Fahrlage des Bootes nimmt, sprich es gedrückter bzw. freier läuft. Das beeinflusst deutlich den Widerstand und damit die benötigte Leistung.

Daher macht es aus meiner Sicht am meisten Sinn daran zu arbeiten das der Cat sicher aber frei läuft um weniger Leistung zu brauchen. Da muss man halt ein wenig ausprobieren / testen und messen um vergleichen zu können.

Gruß, Patrick

[martin2day]

Guten Morgen Patrick,

du hast Recht meine aufgeschrieben Gedanken lesen sich etwas komisch auf den ersten Blick... und auf den Zweiten wird es auch nicht besser :-)
Noch einmal etwas ausführlicher:

Ich bin den EVO mit dem 1940/6S an 4S und 42,5K gefahren, davon ist auch dieses erste Video hier: https://www.youtube.com/watch?v=WV6xdJive-E
Es geht alles super nur etwas Geschwindigkeit fehlt.... 1940/6S sind 1510 U/V * 4S = 22500 U/min... das ist jetzt eher ein sehr sachtes Setup.

Dann bin ich das selbe Setup mit 8S gefahren. Durch die Strombegrenzung dreht der Motor aber nicht aus...
Gut an 8S sind wir bei ca. 45000 U/min was dann eher am oberen Ende anzusiedeln ist.
Natürlich ist mir klar, dass ich die 45000 U/min nicht mit 60A werde fahren können oder eben der Propeller wird so klein, dass es auch keinen Sinn mehr ergibt.
Richtigerweise müsste man den Motor durch einen passenderen ersetzen wenn man bei dem Strom bleiben will.

Ich würde dieses Umstand aber gern nutzen um eben das reine Setup vom Boot so zu verändern, das ich dennoch erst einmal mit den 60A schaue wie schnell man werden kann.
Die Frage ist sozusagen, was kann man am CAT alles ändern um hier schneller zu werden... Eine gute Antwort hast du mir aber schon gegeben. :-)

Wie man im Video auch sieht läuft der CAT eher sehr nass und geduckt. Im Vergleich zu der Drifter die ich mal hatte ... die ist eher förmlich geflogen.
Die Drifter war auch um einiges leichter, der EVO hat eine extra Lage Gewebe eingearbeitet und ist recht schwer. Noch dazu meine ich mich zu entsinnen, dass die Drifter komplett plane Kufen hatte, die beim EVO sind leicht schräg.
Gut das sind aber alles Sachen, die ich so nicht leicht ändern kann....

Ich habe aber bereits 3 Dinge gefunden die ich erst einmal verändert habe.
1. Ich hatte einen 42,5K verbaut... nächste Fahrt wird mit einem 40K... einen 40er in Alu habe ich auch noch für einen Test da.
2. Das Unterwasserschiff war noch nicht komplett geschliffen, dass habe ich ebenfalls verändert
3. Das Ruder war noch mit Wasseraufnahme, die aber mit einer Madenschraube blockiert war. Diese Bremse habe ich ebenfalls beseitigt.

Der Strut hängt aktuell 3mm plan über Tisch. Das würde ich aber erst einmal so lassen.

Ich wünsche einen schönen Tag
Gruß Martin

[martin2day]

Guten Abend,

eben war ich die 3 Änderungen testen... es geht in die richtige Richtung, aber weit weit weg vom Optimum.
Aus der Kurve heraus hört man deutlich wie die Drehzahl höher will, dann greift der Propeller und die rpm geht runter.
https://youtu.be/zqT_lIhoSkc

Ich werde mal zum Testen einen besser passenden Motor wählen.. der nicht ganz so hoch dreht... eventuell einen 1940/13.

Oder hat wer noch eine bessere Idee?

Gruß Martin

[martin2day]

Hallo,

ich habe ein wenig gerechnet und nachgeprüft.
Aktuell hänge ich mit dem Setup bei weiter unter dem Drehzahllimit... also kann ich nur den Drehmomentbedarf verringern oder aber das Drohmoment vom Antrieb erhöhen.
Das Verringern hab ich ja schon verrucht... das wird aber nur in gewissen Grenzen gehen.
Der 1940/6S hat an den 60A eben nun mal 38Ncm... wenn ich stattdessen einen 1940/13 nehme habe ich schon mal 47,5Ncm zur Verfügung... und wenn das nicht ausreichend ist, kann ich immer noch im Strom etwas hochgehen...

Ich werde berichten wie und ob es geklappt hat.

Gruß Martin

[riggerdirk]

Hallo Martin,

den Motortausch würde ich mir echt gut überlegen ... das was du erwartest , wird aus meiner Sicht keine Verbesserung bringen... im Gegenteil.
Ich besitze auch einen 1940/6S. Mit guten 8S -10S Zellenpacks ,so um die 2600mAh , macht der Motor erheblich mehr Alarm, als mancher vermuten würde.
Die Sternmotoren mögen niedriges Timing (kleiner 4 Grad- wichtig). Bei mir war der Motor an einem Seaking 80HV mit 8S 2200er SLS35C in Betrieb.
Eine durchgängig effektiv funktionierende Wasserkühlung ist essentieller Bestandteil, damit die Motoren auch etliche kurze knackige Belastungspeaks gut wegstecken, die auch deutlich über den (vermutlich errechneten) LMT-Listenwerten liegen können. Magnetisch sind sie m.E. dafür bestens gerüstet. Da spielen die für mich ihre Vorzüge aus.
Es ist mir über die Jahre immer wieder vorgekommen, daß manche Motoren, die in der Liste von den Werten her mäßig aussahen, in Wirklichkeit schöne Leistungen lieferten, aber bei mir speziell die ganz scharfen Motoren in Dreieck in der Praxis hinter meinen Erwartungen zurückblieben. Gerade die protzen mit gewaltigen Listenwerten in den Wirkungsgraden.

Schöne Grüße Dirk

[martin2day]

Hallo Dirk,

danke dir für deine sehr umfangreiche Antwort.
Die kommt leider etwas spät :-) Der Motor ist schon umgebaut, aber ja nicht weggegeben... ist ein Versuch und gut.
Das was du da schreibst sag ich schon immer...
Bereits mein erstes größeres Boot habe ich entsprechend aufgebaut und gefahren, damals noch recht teuer und aufwendig.

Ich sag es immer... Spannung hoch, Strom runter.... in meinem Fall doppelte Spannung halber Strom.
Vor mehr als 12 Jahren, noch zu Zeiten wo Lipo noch ein Fremdwort war, habe ich das so gemacht... 1m Cat mit TWIN Setup und 2 1940/8S an EINMAL 28 Zellen... später dann an 8S...da haben dann zwei 55A Regler von Schulze ausgereicht.... Hier gibt es auch noch ein ganz altes Video: https://www.youtube.com/watch?v=w86qqGKn0w8&t=5s

Und genau das machen ich ja jetzt hier im CAT auch....normal wäre ja eher was zw. 4S und 6S.... ich gehe eben auf 8S... wieder Spannung hoch, Strom runter.
Das Thema ist bei mir aber auch, dass der 1940/6S für die 8S schon sehr schnell dreht und eben mit 60A nicht zufrieden ist... und ich habe doch etwas Angst meinen Eigenbau Regler gelocht zu verkochen... ich will gern erst mal etwas langsam testen... und mich immer mehr steigern.
Deshalb jetzt vom 1940/6S der ja am Ende ein 1940/10,4 ist erst mal auf 1940/13.... ich denke knapp 38000rpm ist immer noch okay im Cat... oder?

Gruß Martin

[martin2day]

Hey,

wie versprochen hier von mir jetzt eine Rückmeldung zum neuen Motor, auch wenn es hier sehr sehr ruhig ist... was ich so gar nicht erwartet hätte... :-)
Ich habe nur den Motor von 1940/6S auf 1940/13 verändert und weiterhin die Strombegrenzung vom Motor auf 61A eingestellt.
Und so wie erhofft dreht der Motor jetzt um einiges höher als vorher und ich komme langsam aber sicher in den Bereich wo ich hin will.
Motor wassergekühlt und Regler luftgekühlt sind auch der Fahrt handwarm... da ist also schon noch Luft nach oben, sehr schön.

Einzig die Sache mit dem Empfang macht mich fertig... mehr wie auf dem Video geht einfach nicht.
Habe jetzt schon die Kabelwege optimiert, einen Elko am Empfänger montiert und sogar mal einen Ersatzempfänger versucht... alles nix.
Heute auf dem Dach liegend mal versucht...da geht gar nix mehr... denke der Kohle/Armid Rumpf schirmt da extrem ab.

Hier noch ein kleines Video: https://youtu.be/cNrDq7I2d1E

Euch ein schönes Wochenende
Gruß Martin

[Rogi]

Doch, die taugen garnicht auf den Wasser.

Ganz am Anfang habe ich auch damit probiert, war bei mir schon nach 100 Meter auf den See Schluss.

Naja... Ich habe die schon etwas über dein Empfänger geschrieben...

[MiSt]

... Ich habe nur den Motor von 1940/6S auf 1940/13 verändert und weiterhin die Strombegrenzung vom Motor auf 61A eingestellt.
Und so wie erhofft dreht der Motor jetzt um einiges höher als vorher und ich komme langsam aber sicher in den Bereich wo ich hin will ...

Das ist nicht weiter überraschend nach der Physik von permanentmagneterregten DC-Motoren :).

Der 13-Winder hat gegenüber dem 6S pro Ampere 13/(6*Wurzel(3)) = 1,25x so viel Drehmoment, sodass er denselben Propeller entsprechend höher drehen kann mit 61A (um wieviel, kann man entweder mit ^2 oder ^3, in der Praxis oft ^2,5 abschätzen. Also ca. 10% mehr Drehzahl/Speed bei demselben Strom).

Ungewöhnlicher Ansatz, die Geschwindigkeit eines Bootes mit E-Motor über das verfügbare (Maximal-)Drehmoment zu steuern :cool:. Kenne ich sonst nur von meiner elektrischen 125'er :cool:.

[martin2day]

Hey,

Rogi... ja aber 100m wäre ja erst mal okay... bei mir sind es keine 50m...
@MiSt : Ja die Theorie... ich hab ja vorher schon geschaut wie weit das Moment steigt... ob das dann auch passt... das sieht man dann meist erst wenn man es testet.
Aber du hast schon Recht.. es war zu erwarten... kV runter, Moment hoch... so einfach ist das am Ende (bei gleichem Strom)

Kannst du mir das mit der Drehzahlerhöhung erklären... wie kommt man bei 1,25x so viel Drehmoment auf 10% mehr Speed?

Ich finde den Ansatz gar nicht so ungewöhnlich... :-)
Und nur weil alle anderen mit nem BLDC Steller Fahren muss ich das ja nicht auch machen... hehe
Aktuell fahre ich gar keine Momenten Regelung... ich geben auch nur einen duty cycle vor... habe eben nur das Moment mit den 61A begrenzt.. eigentlich eher um erst einmal meinen Hardware zu schützen...
Sprich der Regler hebt nur soweit den DC an bis das Moment erreicht ist...

Da aktuell aber alles recht kalt bleibt werde ich hier langsam erhöhen... :-)

Gruß Martin

[Rogi]

Hi Martin,

Ob 100 oder 50, die Streuung ist groß.
Das Ding taugt nicht für die Boote.
Autos ja wenn auch da meckern viele darüber aber Boot definitiv nein.

[MiSt]

@MiSt : Ja die Theorie...

Entschuldigung. Ich denke immer wieder, es interessiert, warum etwas eigentlich wie ist, bevor es mit der Wirklichkeit (?) kollidiert.


Kannst du mir das mit der Drehzahlerhöhung erklären... wie kommt man bei 1,25x so viel Drehmoment auf 10% mehr Speed?

Ja - ist aber nur eine theoretische :rolleyes: Abschätzung unter Angabe eines krass gerundeten, "griffigen" Wertes :rolleyes::


... 1,25x so viel Drehmoment, sodass er denselben Propeller entsprechend höher drehen kann mit 61A (um wieviel, kann man entweder mit ^2 oder ^3, in der Praxis oft ^2,5 abschätzen ...

Derselbe Propeller mit 10% mehr Drehzahl (= etwa 10% mehr Speed) gedreht erfordert also 1,1^2 ... 1,1^2,5 ... 1,1^3 mehr Drehmoment, also 1,21 ... 1,27 ... 1,33 mal mehr. Es können also auch nur 7%, oder aber exakt 3xPI Prozent sein, je nach Daumen- bzw. Kellerfenstergröße halt.

Warum ein 13-Winder mehr Drehmoment PRO AMPERE erzeugt als ein 10,6-Winder ist bekannt? Falls nicht: Die spezifische Drehzahl in U/min PRO VOLT ist umgekehrt proportional zum spezifischen Drehmoment in N(c)m PRO AMPERE für dieselbe Motorfamilie. Oder anders gesagt, für alle Lehner 1940/x ist U/min pro Volt x N(c)m pro Ampere konstant. So ist übrigens die Lehner-Drehzahltabelle auch intern aufgebaut :cool: ... gilt auch für alle Leo 3660, oder alle SSS3674, oder, oder, oder, immer innerhalb einer Baureihe.

[martin2day]

Guten Morgen,

@ Rogi: Das ist der sehr komisch... der Sache will ich mal auf den Grund gehen... was liegt also näher als das ganze mal auf zu machen... da ich mit 3 Empfängern immer wieder die Selben Reichweitenprobleme habe, würde ich den Fehler erst mal bei der Funke suchen. Also einfach mal auf machen das Teil...
Bei der Antenne bin ich dann etwas verwundert... schaut auch das mal an:
102330
Hier noch etwas genauer aufgelöst...
102331

Abgetötet sind hier ganze 3 Pins... Pin links und rechts gehen direkt auf die Masse... der Pin in der Mitte hat eine Leiterbahn unter das Modul.
Also ich bin ja kein 2,4 GHz Kenner... aber ob das so richtig ist... erst Recht die Pins zu verbinden.... und dann noch so komisch. wohl eher nicht.

Ich habe jetzt erst mal die Antenne auf nur auf die Mitte gelötet und werde wieder am See testen.
Wer das Teil schon kaputt bekommen...

@MiSt: Danke für deine Ausführung :-)
Einige Sachen sind mir bekannt, einige kenne ich noch aus dem Studium.. andere muss ich immer erst nachlesen. Ich versuche immer den goldenen Mittelweg zw. Theorie und Praxis zu finden ... meine Meinung.. zu viel Theorie und man bekommt es nie hin... weil man einfach irgendwann mal testen muss... wenn man aber gar keine Theorie macht, dann wird man viele Runden drehen bis es passt.
Ich habe schon gesehen wie Lehner auch die einzelnen Tabellen der Motoren aufbauen.. das kann man sogar nachrechnen ... wenn man will.

Ich bin auf alle Fälle erst mal mega happy das mein Eigenbau mit der Vector Regelung so gut geht und bisher alles ganz und vor allem kalt bleibt.
Ich werde weiter berichten...

Gruß Martin

[martin2day]

Guten Morgen,

leider hat das Umlöten keinen Erfolg gebracht... Wenn ich die Antenne ganz weglasse, dann habe ich nur wenige Meter... löte ich sie an, dann ist auf dem Grundstück bei etwa 60m Schluss... im Wasser dann entsprechend weniger....
Ich habe die Stromgrenze von 60A auf 70A erhöht... das macht dann mit der Reichweite absolut keinen Spaß mehr... hier muss ich erst mal an dieser Stelle nachbessern, erst dann kann ich am Regler weiter machen.

Auch muss ich das Moment im Rückwärtsgang stark begrenzen. Mir ist bekannt, dass ich die Flexwelle nur in eine Richtung mit Moment nutzen sollte... ich war aber ein wenig zu gefühlslos an der Funke.. und Zack... Welle leicht aufgewickelt...

Euch einen guten Start in die Woche
Gruß Martin

[MoD]

Moin Martin.

Rückwärtsfahren wofür? Das bringt dir doch überhaupt nichts außer defekten Flexwellen ... :confused:

Und bezüglich der Funke:
Entsorge endlich, wie schon mehrfach empfohlen, die Flysky GT3c und versuche es z.B. mal mit einer Radiolink RC6GS und dem R7FG Empfänger.
Der hat zwei Antennen, eine sehr gute Reichweite, ansatzweise Telemetrie und funktioniert in meinen Booten hervorragend.
Zum Gesamtpreis von rund 70,-€ einen Versuch wert.

Gruß Roland

[martin2day]

Hallo Roland,

danke dir für deine Hilfe.
Ja du ich finde das Rückwärtsfahren jetzt gar nicht so schlecht... gerade an den Stellen wo ich oft fahre ist das Ufer sehr flach... und ich habe immer zu kämpfen das Boot entweder mit Nassen Füßen oder eben mit Ruder auf Dreck aufsetzen...
So kann ich das Boot mit Schraube/Ruder zum See hin sehr entspannt einsetzen und langsam raus fahren...
Und es sieht cool aus weil es so keine macht.. hahaha

--> Ich kann in eine Richtung die Drehzahl begrenzen... das werde ich mal testen... dann sollte da auch nichts mehr schief gehen.

Zum Thema Funke schau ich schon eine Weile... ich muss mich nur entscheiden was ich da kaufe... fragt man 10 Leute bekommt man 12 Meinungen.
Hier wird aber bald was kommen, das geht so ja gar nicht.

Gruß Martin

[MoD]

Hallo Roland,
.

Zum Thema Funke schau ich schon eine Weile... ich muss mich nur entscheiden was ich da kaufe... fragt man 10 Leute bekommt man 12 Meinungen.
Hier wird aber bald was kommen, das geht so ja gar nicht.

Gruß Martin

Hallo Martin.

Ja, das mit dem Rückwärtsfahren kann ich nachvollziehen aber das wäre mir zu riskant.

Das mit den "10 Leute - 12 Meinungen" zu den Fernsteuerungen ist wohl war.
Ich habe einiges ausprobiert und bin nun mit meiner Graupner HoTT X-8N und der Radiolink RC6GS V2 sehr zufrieden.

Gerade in meinen Booten funktionieren die Anlagen sehr gut. Und das Preis/Leistungsverhältnis der Radiolink Anlage ist überragend.

Gruß Roland

[martin2day]

Hey Roland,

ich habe eine Lösung für mich gefunden... wie gesagt ich kann richtungsabhängig die Drehzahl begrenzen. Rückwärts hab ich das jetzt mal auf 500 rpm gestellt.. das hier ist maximal Rückwärts... geht :-)
102338

Thema Funke werde ich berichten wenn es soweit ist... :-)
Gruß Martin

[Shark]

Hallo Martin,

sorry, dass ich erst jetzt antworte, hatte vorher nicht die Zeit / Ruhe dafür.




Wie man im Video auch sieht läuft der CAT eher sehr nass und geduckt. Im Vergleich zu der Drifter die ich mal hatte ... die ist eher förmlich geflogen.
Die Drifter war auch um einiges leichter, der EVO hat eine extra Lage Gewebe eingearbeitet und ist recht schwer. Noch dazu meine ich mich zu entsinnen, dass die Drifter komplett plane Kufen hatte, die beim EVO sind leicht schräg.
Gut das sind aber alles Sachen, die ich so nicht leicht ändern kann....

Ich habe aber bereits 3 Dinge gefunden die ich erst einmal verändert habe.
1. Ich hatte einen 42,5K verbaut... nächste Fahrt wird mit einem 40K... einen 40er in Alu habe ich auch noch für einen Test da.
2. Das Unterwasserschiff war noch nicht komplett geschliffen, dass habe ich ebenfalls verändert
3. Das Ruder war noch mit Wasseraufnahme, die aber mit einer Madenschraube blockiert war. Diese Bremse habe ich ebenfalls beseitigt.



zuerst zu den Punkten 2+3. Das sind für mich nur homöopathische Sachen in Bezug auf eine Widerstandsminimierung und somit Performancesteigerung. Auch den leichten V-Winkel der Laufflächen gegenüber planen Laufflächen bei der Drifter wird wird keinen so großen Unterschied machen. Gegenüber dem V-Winkel bei den Offshore-Cats ist dieser hier vernachlässigbar klein um daraus einen signifikanten Performanceunterschied zu generieren wenn man ihn raus nimmt. Die Psycho-Cat sind eigentlich dafür bekannt, das sie leicht und frei laufen. Aufgrund des zahmen Setups mit 4S (22500rpm +42er K-Prop) hat er auch nicht die Chance dort hin zu kommen, weil die Geschwindigkeit noch zu gering ist und der Staudruck im Tunnel noch nicht wirklich seine Arbeit verrichten kann. Der Cat fährt halt aus meiner Sicht in den Videos mit hydrodynamischen Auftrieb anstatt mit aerodynamischen.

Den Sinn hinter der Diskussion mit Drehzahl runter und Drehmoment hoch habe ich nicht wirklich verstanden. Es geht eigentlich immer nur um die Leistung die gebraucht wird, und die wird hauptsachlich vom Widerstand des Bootes bei einer gewissen Geschwindigkeit bestimmt. Die Leistung die benötigt wird errechnet sich aus:

P (Leistung) = R (Widerstand) x v (Geschwindigkeit).

Für eine gewisse Geschwindigkeit muss der Propeller eine Schubkraft erzeugen, die genauso groß ist wie der Widerstand. Ist der vom Propeller erzeugte Schub größer (kleiner) als der Widerstand beschleunigt / verlangsamt sich das Boot. Für einen bestimmten Schub braucht ein Propeller eine bestimmte Leistung. Die benötigte Leistung ist eine Drehleistung die sich berechnet aus:

P (Leistung) = 2xPi x Q (Drehmoment) x n (Drehzahl)

Diese muss der Motor aufbringen. Da es in unserm Fall ein E-Motor ist, generiert der Motor dieses aus der elektrischen Leistung die sich bekanntlich ergibt aus:

P (Leistung) = I (Strom) x U (Spannung).

Wenn man die Wirkungsgrade einfachheitshalber mal aussenvor lässt, sieht man anhand der Formeln, da alle die gleiche Leistung ergeben müssen, es egal es ob man jetzt die Leistung die man für eine bestimmte Geschwindigkeit des Bootes braucht über Drehzahl oder Drehmoment bzw. Spannung oder Strom holt. Hält man jetzt eine der Größen (Q oder n bei der Drehleistung bzw. I oder U bei der elektrischen Leistung) konstant und erhöht die jeweils andere somit steht einfach mehr Leistung zu Verfügung und das Boot muss damit einfach schneller werden. Das hat aber aus meiner Sicht nichts damit zu tun ein Boot hinsichtlich Leistung / Effizienz zu optimieren ...

Wenn du jetzt sagst ich möchte dem Regler nicht mehr wie 60A zumuten, dann aber einen Motor nimmst der geringeren spezifische Drehzahl hat, kannst bzw. musst du ja eine höhere Spannung anlegen damit der Motor wieder auf die selbe Drehzahl kommt. Bei gleichem Propeller benötigt dieser bei gleicher Drehzahl auch die gleiche Drehleistung, der Motor kann das dafür benötigte Drehmoment aber mit einem niedrigeren Strom generieren und somit bleibst du automatisch unter deinen limitierten 60A. Bzw. wenn du die 60A voll ausnutzt kannst du einen größeren Propeller drehen, da der Motor mehr Drehmoment liefern kann, damit bist du dann schneller, hast aber auch insgesamt mehr Leistung rein gesteckt.

Gruß,
Patrick

[martin2day]

Hallo Patrick,

zunächst einmal vielen Dank für deine sehr umfangreiche Antwort... ich freu mich immer sehr wenn sich jemand zu Wort meldet und mitmacht.
Bin ich immer offen dafür, weil man da immer etwas lernt... und ich hatte eigentlich erhofft das hier etwas mehr Diskussion aufkommt... Regler sind ja anscheint schon interessant... ;-)

Ich gebe dir da vollkommen recht... Punkte 2+3 werden nicht viel bringen... aber es kostet mich ja auch nichts das zu machen... daher habe ich es gemacht.
Interessanter ist deine Aussage, dass der Kat wohl mit dem zahmen Setup noch zu wenig Staudruck hat im wirklich frei zu fahren... das kann ich mir gut vorstellen und man sieht es denke ich auch.
Im Vergleich zu der Drifter vorher läuft der EVO noch viel geduckter und nasser, ist aber sicher wie du sagts ja auch für mehr V-Max optimiert.
Hier kann und werde ich ja aber eh nachlegen... aber danke für den Tipp.

Deine Überlegungen sind im Grunde erst einmal richtig.
Wichtig ist in meinen Augen hier die Tatsache, dass mein Regler (der ein wirklicher Regler ist) etwas anderes Funktioniert wie ein herkömmlicher BLDC Regler.
Mit der Strombegrenzung begrenze ich das mögliche Moment vom Motor. Sprich ich lege keine Drehzahl oder sonst was fest, der Regler schaut permanent dass bei Vollgas der Strom also das Moment nicht überschritten wird.

Wie du oben richtig gesagt hast benötige ich für eine gewisse Geschwindigkeit ein Moment... wenn ich jetzt das Boot optimiere lege ich diesen Arbeitspunkt etwas höher.
Begonnen habe ich ja mit 4S am 1940/6S... da hat sich dann der Arbeitspunkt eingestellt.... als ich dann auf 8S gewechselt bin, ist im Speed gar nichts passiert... sprich schon mit 4S hat das über den Strom eingestellte Moment nicht ausgereicht sprich der Motor hat schon mit 4S nicht ausgedreht bzw. der Regler nicht ganz aufgemacht, also das Moment begrenzt. (Über die Spannung)

Der neue Motor 1940/13 hat 1206 kV... der 1940/6S hat 1510... sprich der 6S liefert bei 60A das Moment was der 13er bei 47,9A liefert... natürlich ist die Leistung die selbe, weil ich beim 13 mehr Spannung benötige, vollkommen richtig.
Aber: Das begrenzende bei uns ist ja der Regler und der Strom... ich kann jetzt den Strom beim 13er auf 60A anheben und habe damit mehr Moment zur Verfügung natürlich bei mehr Leistung.

Der Knackpunkt für mich ist aber der warum ich so auf den Strom schaue.
P = U * I und mit U = I * R folgt: P = I² * R --> sprich der Strom geht quadratisch ein.
Und wenn man sich mal das ganze Setup und die typischen Probleme ansieht... dann sieht man dass man mit dem halben Strom viel weniger Verluste über den ganzen Widerständen hat.
Geht ja los bei den Zellen, dann die Kabel, die Stecker, wieder Kabel, Kontaktstelle zw. Kabel und Regler, FET's... wieder Kabel... wieder Stecker....

Mal ein Bsp: Der Regler der gerade in dem anderen Thema behandelt wird hat FET's mit 1,1mOhm... 12 Stück davon... also immer 2 parallel.
Lassen wir mal alle anderen Widerstände außen vor, weil ich die gar nicht kenne.. hehe
200A was der Regler können soll, sind 100A pro Fet....
P = I² * R = 100A * 100A * 0,0011mohm = 11 Watt Verlustleitung pro Fet (rein ohmisch und ohne Schaltverluste gerechnet)... kann sich jeder sofort ausrechnen was da bei 200A passiert :-)
Wenn ich nun die Spannung verdopple und den Strom halbiere habe ich die selbe Leistung zur Verfügung....
Aber: P = I² * R = 50A * 50A * 0,0011mohm = 2,75 Watt Verlustleitung pro Fet... --> eben weil der Strom quadratisch eingeht viertelt sich die Verlustleistung über ALLEN Widerständen!!! 2,75Watt pro Fet ohne Kühlung ist zwar immer noch zu viel, aber es ist schon viel viel besser...

Keine Ahnung warum das bisher nicht gemacht wird und immer alle mit 200 und 300A und mehr fahren... :-)

Gruß Martin

PS: ich hab jetzt ne neue Funke und der Test geht endlich weiter...

[Shark]

Hallo Martin,

ich sag es gerne noch mal. Man braucht für eine gewisse Geschwindigkeit eine bestimmte Leistung / Drehleistung. Wenn man sich in technisch sinnvollem Bereich (also keine Extreme) von Drehzahl Propellerdurchmesser und Steigung bewegt, ist es egal ob man die Leistung über die Drehzahl oder das Drehmoment holt. Das kann ich aus Erfahrung mit meinen SAW-Rigger und Messungen damit bestätigen.

Wo du vor allem drauf hinaus willst ist deinen Regler nicht zu überlasten und dort die Verlustleistung zu minimieren und um dort weniger Wärme abführen zu müssen. Bei der elektrischen Verlustleistung hinsichtlich der Stromstärke bin ich ganz bei dir. Ein Motor mit mehr Windungen hat dann natürlich auch einen höheren ohmschen Widerstand. In wie fern das dann hinsichtlich den Verlustleistungen ausgeht bei geringeren Strom kann ich nicht beurteilen, dazu reichen meine Elektronikkenntnisse ohne Auffrischung momentan nicht aus. In Summe sollte man aber weniger elektrische Verluste haben.
Die Frage die sich aber dann stellen sollte ist: Wie groß ist der Anteil der gewonnenen Verlustleistung an der insgesamt umgesetzten Leistung und was bedeutet das für die Performance des Bootes. Dazu muss man sich die die Wirkungsgrade mal anschauen. Folgende Annahmen: P_e =1000W die aus dem Akku kommen. Eta_e = 90% (elektrischer Wirkungsgrad über alle elektrischen Bauteile (Motor, Steller , Stecker etc.)). Eta_p =60% (Propellerwirkungsgrad). Die Leistung die dann wirklich ins Wasser kommt und das Boot antreibt ist damit: P_w = P_e * Eta_e * Eta_p = 1000W * 0,9 * 0,6 = 540W

Jetzt nehmen wir an, da du die Spannung erhöhst und der Strom bei gleicher Leistung dann sinkt, deine Verlustleistung reduziert sich auf die Hälfte. Sprich dein Eta_e ist jetzt 95%. Daraus folgt P_w = 1000W * 0,95 * 0,6 = 570W. Somit hast du zwar 50% der Verlustleistung gespart, aber nur 30W bzw. ca. 5% an Leistung für die Propulsion gewonnen. Diese Mehrleistung bzw. Performancesteigerung wird man zwar Messtechnisch ermitteln können, aber als j4f Fahrer nicht wirklich wahrnehmen, da es einfach nicht signifikant genug ist. Aber die elektrischen Komponenten werden nicht so gestresst ...

Naja, im Prinzip wird es ja schon bei den großen Powerbooten so gemacht. Die werden ja mit 10-14S betrieben und für die Leistungen die man dort braucht auch wenn es nur Peakleistungen sind braucht man halt 200-300A Steller. Bei kleineren Booten macht es für den J4f Fahrer Finanziell und Performancetechnisch (wie vorgerechnet) auch keinen wirklichen Sinn bzw. Mehrgewinn. Es gibt die Sachen so zu kaufen für einen angemessenen Preis und man kann genauso damit Spaß haben ...

Gruß,
Patrick

[martin2day]

Hallo Patrick,

ich denke bzw. bin mir ganz sicher wir reden vom Gleichen.... ich spreche vom Drehmoment und du von Leistung... und da Drehmoment * Drehzahl = Leistung ist... und wir ja die Geschwindigkeit konstant lassen wollen und damit die Drehzahl auch gleich ist ... ist Drehmoment = Leistung.... ;-) ;-) ;-)

Aber du hast schon recht... für mich ist es erst einmal wichtig den Strom zu begrenzen, weil ich eben den Regler nicht überlasten will bzw. weil ich weiß, dass er nur 60A echte Dauer ungerührt (gemessen) kann, und das aber für 1h und länger. :-)

Ganz so einfach wie du die Verlustleistung rechnest ist es aber nicht... durch die den doppelten Strom wird auch der Spannungsabfall verdoppelt... und wir haben ja nur die halbe Spannung... sprich der Motor wird weniger Spannung haben... aber ja ich gebe dir recht.... für ein J4f kann man das vollkommen vernachlässigen

Das heißt für mich aber nicht, dass ich es nicht so machen kann... nur weil alle anderen es anders machen.
Viel Interessanter ist für mich aber die richtige Strommessung und auch Regelung.
Wenn bei mir z.b. etwas schwer geht weil etwas in der Schraube hängt, dann wird der Strom perfekt begrenzt. Was macht da ein BLDC... ? :-)
Oder noch schlimmer... was passiert wenn die Welle fest ist...?
Noch hinzu kommt das ich den Motor mit einem fast Siniusförmigen Strom antreibe.. auch das sollte den Wirkungsgrad noch mal erhöhen...

Wie gesagt ich für meine Teil wollte einfach mal schauen was man selber hin bekommt und wie man es auch machen kann...
Und aktuell habe ich für knapp 120€ zwei Steller in China herstellen lassen... die meiner Ansicht nach einige Vorteile gegenüber den BLDC Teilen haben... :-)

Zum Thema Kühlung habe ich mir beim Routen auch schon Gedanken gemacht. Die komplette Unterseite ist frei und kann über ein Wärmeleitpad auf einen Kühlkörper gebaut werden. Damit sollten dann echte 100A Dauer, was mein Ziel war, ohne Probleme möglich sein.

Gruß Martin

[Sika]

Ein Motor mit mehr Windungen hat dann natürlich auch einen höheren ohmschen Widerstand. In wie fern das dann hinsichtlich den Verlustleistungen ausgeht bei geringeren Strom kann ich nicht beurteilen, dazu reichen meine Elektronikkenntnisse ohne Auffrischung momentan nicht aus.

Wenn ich da etwas nachhelfen darf: bei einem Elektromotor eine vorgegebenen Baureihe & -größe und einer vorgegebenen Solldrehzahl sowie Eingangsleistung ist die Verlustleistung im Motor identisch, egal wie ich diese Leistung erzeuge, also mit wenig Spannung und viel Strom oder mit viel Spannung und wenig Strom.

1. die Leerlaufverluste im Motor hängen vom Aufbau (Wirbelstromverlusten auf Basis Frequenz, Blechstärke & -qualität, Schwergängigkeit der Kugellager etc.) und dann der Drehzahl ab - können wir hier also für eine vorgegebene Solldrehzahl und Baureihe & -größe als identisch betrachten.
2. die ohmsche Verlustleistung im Motor ist bekanntlich Innenwiderstand * Strom²
3. da sich die Drehzahlkonstante (kv-Zahl) eines Motor invers (linear) mit der Windungszahl ändert, braucht man z.B. für die doppelte Betriebsspannung, einen Motor mit halber kv-Zahl, bzw. doppelter Windungsanzahl.
4. die Windungszahl wiederum geht quadratisch in den Innenwiderstand ein, z.B. bei halber Windungszahl (=halber Drahtlänge=halber Ri) und gleicher Drahtstärke wäre der Motor ja nur halb gefüllt, d.h. man kann für den gleichen Füllgrad 2 Drähte parallel wickeln => nochmals eine Halbierung des Widerstands. Für identische Zieldrehzahl ist also der Innenwiderstand proportional zur Spannung².
Fazit: halbiert man durch doppelte Spannung (bei vorgegebenen Leistung und Solldrehzahl) den Strom, dann vervierfacht sich der Innenwiderstand des benötigten Motors und im Ergebnis ist die Verlustleistung (siehe 2.) im Motor wieder gleich.

Das Thema "Höhere Effizienz durch höhere Spannung" reduziert sich daher tatsächlich nur auf die Verluste in Kabeln, Steckern und Reglern. Wobei für letzteres auch wieder zu berücksichtigen ist, dass FETs für höhere Spannungen auch wieder einen höheren Innenwiderstand haben...

Gruß,
Jörg

[martin2day]

Guten Morgen Jörg,

vielen Dank für deinen ausführlichen und guten Beitrag.
Bevor ich darauf eingehe, möchte ich noch einmal sagen das ich sehr froh bin, wenn hier eine schliche Diskussion aufkommt.
In jeder Antwort / Frage ist immer etwas interessantes bzw. etwas zu nachdenken oder lernen.
Eigentlich nur aus diesem Grund zeige ich hier auch meinen Aufbau...

Halten wir also fest, doppelte Spannung - halber Strom hat rein am Motor absolut keine Auswirkung. :-)
Und du hast natürlich vollkommen Recht... bis 40V gibt es richtig gute FET's deren Innenwiderstand extrem niedrig ist. Bei 60-80V gibt es immer noch sehr gute Exemplare, aber hier ist der Innenwiderstand schon höher. Folglich wird hier der Verlust über den FET's nicht im das 4-fache höher sein...

ABER: Ganz so einfach ist die Sache in meinen Augen nicht. Bei mir hat eine ganz große Reihe an Dingen zu der Überzeugung geführt den Strom zu halbieren...
Wenn man sich ein wenig mehr mit den Reglern und den Endstufen beschäftigt fallen einem immer mehr Themen ein die es zu beachten bzw. zu lösen gibt.

Ich versuche mal ein paar meiner Gedanken zu nennen:
- Platine sollte mit 4 Lagen günstig in China zu beziehen sein
- einseitige Bestückung für Kühlung, der Chinese kann auch nur auf einer Seite bestücken
- niederohrige FET's haben einen sehr hohen Total Gate Charge, sprich man muss um eine schnelle Umschaltzeit zu bekommen bei den Treibern mit viel Strom arbeiten.
--> ich wollte die Treiber nicht diskret aufbauen sondern fertige IC's verwenden... da ist man auf 4A pro Treiber begrenzt.... bei 2-3 FET's parallel wird es da schon mit einer
vernünftigen Ein und Ausschaltzeit schwer.
- ein gutes Routing der Strompfade und damit klein haben der Induktivitäten und Kapazitäten war mir sehr wichtig.. da sieht man oft grauenvolle Dinge
Aber auch hier: das dI/dt also die Stromänderung ist das was die Probleme macht... und wenn ich den Strom halbier... habe ich schon mal die Probleme halbiert... ohne
etwas am Layout zu verbessern...
Und in dem Punkt liegt meiner Meinung nach der größte Punkt beim Bau einer vernünftigen Endstufe und derer Ansteuerung.
Wenn man es auch ein wenig bei anderen "Eigenbauern" beobachtet entwickeln die Regler oft ein Eigenleben wo man nur sehr schwer herausbekommt wo die Ursache zu
suchen ist. Und ich habe hier kein geeignetes Labor zu Hause um das zu untersuchen und da fehlt mir auch die Ahnung und Lust :-)
Ich denke viele der Themen sind reine Routing Sachen und durch den hohen Strom verstärkt werden das z.b. Schwingungen entstehen oder FETs eigenständig durchsteuern...
Man sieht da die unterschiedlichsten Sachen... und all das wird mit mehr Strom immer schwieriger in den Griff zu bekommen.
--> Auch deshalb wollte ich der ganzen Sache erst mal aus dem Weg gehen und den Strom halbieren.

Alleine wenn ich bei vielen Regler sehe wie weit die Elkos von dem eigentlich Hauptstrompfad entfernt sind... da wunder ich mich immer sehr.

Euch ein schönes Wochenende
Gruß Martin

[GunnarH]

OK, so langsam verstehe ich nicht mehr warum du einen Regler selber bauen willst, wenn du schon bei der Platine sparst weil du eh keinen hohen Strom fahren willst kannst du doch gleich einen Hobbywing 130HV nehmen.
Oder halt den YGE205, der hat die gleichen FETs wie der Hobbywing, aber eine solide Platine und schafft dadurch gut den doppelten Dauerstrom.

Gruß
Gunnar

[martin2day]

Hey Gunnar,

das ist recht einfach erklärt :-) :-) :-)
Wie nennt sich das Hobby: Modellbau... Heist ja nicht Modellkauf... hahaha
Spaß beiseite... ich habe mir die ganzen Regler bzw. Steller immer wieder angeschaut und mir gedacht warum machen die das so und nicht anderes.
Und je mehr ich mir die Sache angesehen habe, desto mehr hatte ich den Wusch damit zu experimentieren... man lernt da ja auch so viel.
Ich habe auch schon einen Bausatz einer Cobra in 1:1 mit Zulassung gebaut.... keine Ahnung.. aber das macht mir halt Spaß alles selber herauszufinden... :-)

Und noch bin ich ja in der Experimentierphase, da halte ich es für nicht so sinnvoll Platinen und Co für mehrere 100€ zu fertigen.
Das kann man machen wenn alles passt... oder?
Jetzt bin ich bei ca. 60-70€ für einen Regler und das ist mehr als okay.... und ich schau mal wie weit ich mit dem komme... Kühlung hat er ja noch gar nicht.
Ich finde da sind 300-500€ für die genannten Steller im Vergleich zu 70€ und das Gelernte gar nicht so schlecht oder?

Gruß Martin

[GunnarH]

OK, für rein aus Spass an der Technik ist das aber ein irrer Aufwand.
Ich baue auch einiges selber, aufgrund der begrenzten Zeit mache ich das in erster Linie da wo ich für meine Zwecke nichts ausreichend gutes zu kaufen bekomme.
Um das Steuerteil zu testen reichen im ersten Schritt natürlich moderate Ströme und preisgünstige Platinen, bevor man das "in Serie" baut sollte man aber auch im geplanten Maximalausbau testen da Störeinstrahlung auch vom Strom abhängt.
300Euro verlangt Hobbywing allerdings nur für den Platimum V4 Flugregler mit Hochleistungs-BEC und diversen Software Spielereien, der Flyfun 130HV kostet um die 135 Euro, ein Seaking 130HV kostet rund einen Fuffi mehr, wenn man Zeitaufwand und Entwicklungskosten einrechnet lohnt in der Leistungsklasse ein Eigenbau nicht wirklich.
Richtig dünn wird die Luft oberhalb vom YGE205, da gibts nicht mehr wirklich etwas ohne größere Einschränkungen empfehlenswertes.

Gruß
Gunnar

[martin2day]

Hallöchen zusammen,

@riggerdirk : Dein Ansatz hört sich ebenfalls sehr sehr interessant an. Gut so wie ich das raus höre... ist das natürlich eher auf einen ganz speziellen Fall - maximal viel Speed auf den zwei Gerade zu fahren - ausgerichtet.
Genau für den Fall eignet sich mein aktuelles Konzept nicht :-) :-) :-) und für habe ich es auch gar nicht entwickelt... eigentlich hat mich nur der immer wieder extrem heiße YEP150.. erst auf die Idee vom Eigenbau gebraucht...

Ich muss ehrlich sagen ich haben einen riesigen Respekt vor den Jungs die so mega schnelle Boote bauen.... mein Fall an sich ist es aber gar nicht.
Ich finde es auch toll mal eine gerade richtig zu ballern... aber das mache ich persönlich 2 mal und dann ist das langweilig für mich.
Ich mag es eher mit Kurven und Wellen und immer wieder anders... aber wie gesagt nur meine persönliche Meinung und drauf hab ich den aktuellen Regler entwickelt.

@GunnarH : Stimmt schon den Aufwand darf man nicht betrachten, aber ich sehe es anders. Das gelernte Wissen nimmt mir keiner mehr weg. Und ich wollte mir selber auch beweisen dass ich es besser kann...hehe eben wie du auch sagst du baust die Teile selber weil es in deinen Augen nix ausreichen gutes zu kaufen gibt.
Rechne mal die Maschinenstunde von einem Zerspanter... und dann schau mal wie lange du an den Teilen wirklich sitzt... das rechnet sich absolut nicht.. aber wichtiger ist doch, dass du am Ende damit zufrieden bist... oder? ;-)

Ich komme gerade vom See zurück und habe sehr positive Neuigkeiten.
Punkt 1: Endlich keine Reichweitenprobleme mehr - neue Funke und alles ist bestens. Selbst auf dem Dach habe ich noch vollen Empfang im CFK Rumpf.
Punkt 2: Ich habe den Motorstrom auf 70A und den Akkustrom auf 60A angehoben... endlich hört sich das für mich nach einer passablen Drehzahl an... und es sieht auch
okay aus... wippt noch ein wenig, aber das bekomme ich denke ich hin.
Ich bin knapp über 6min im Mix gefahren, auch viele langen Vollgasgerade... nach ca. 4min hat der Regler aufgrund der Temperatur den Strom leicht zurück
genommen... Sprich ohne Kühlung ist hier jetzt das Ende gekommen.

Hier ein kurzer Run mal Vollast. https://www.youtube.com/watch?v=TIyzAEVqaHo

So wie Patrick bereits schön gesagt hat merkt man jetzt deutlich wie er erst nach eine Weile noch einmal an Drehzahl zulegt... wird wohl in der Tat erst einmal Speed haben müssen um noch freier laufen zu können.
Ich bin erst einmal recht zufrieden so wie es läuft.

Euch eine schönes Wochenende
Gruß Martin

[martin2day]

Hallo zusammen,

Dirk dir erst einmal einen großen Dank für deine Schilderung... sehr sehr interessant :-) Passt zwar nicht ganz zu meinem Thema Regler aber dennoch freu ich mich so eine Idee kennen zu lernen und zu verstehen.

Zum Thema Regler:
Ungekühlt habe ich jetzt das "maximum" von 70A Strombegrenzung und ca. 6.30min Fahrzeit also im Schnitt ca. 30A gefunden...
Angedacht und ausgelegt hatte ich den Regler für 100A... das war so die Grenze die ich mir als erstes gesetzt hatte... ich denke bzw. hoffe das ich dies mit einer Kühlung erreiche.

Ich habe noch einen zweiten identischen Regler hier, denn ich nur noch fertig aufbauen muss. Das Layout ist so ausgelegt, dass eine Seite komplett frei von Bauteilen ist und nur großflächig mit Kupfer und sehr vielen Vias bestückt ist.
Meine Idee ist hier mit einem Wärmeleitpad eine Kühlplatte mit einem Wasserrohr zu befestigen und so quasi alles zu kühlen... mal schauen wo ich damit dann hin komme...
Da kann ich dann auch wieder vom 1940/13 auf den 1940/6S gehen..... :-)

Ich hätte da mal eine Frage an euch... für meine weitere Planung:
Ich überlege noch, einen weiteres Layout zu entwerfen, wo man noch etwas mehr Strom im Boot fahren kann.... und eventuell für den Dirk bis auf 16S testen bzw. auslegen.
Ich bin mir noch nicht ganz sicher 1. welchen Typ FET ich einsetzen sollte und 2. wie man am besten eine effektive Kühlung auslegt....
Wie sind hier eure Erfahrungen bzw. was denkt ihr wäre eine gute Idee?

Mein aktueller Ansatz wäre:
Als FET die D2PAK-7P zu nutzen... die sind zwar recht groß, aber eben auch günstig und mit sehr niedrigen RDSon zu bekommen und man kann sie selber gut löten.
Hier müsste ich dann aber um nicht zu groß zu werden beidseitig die Platine zumindest mit den FET's bestücken....
Die Kühlung würde ich mir dann von den "alten" großen Schulze Reglern abschauen... einfach die Platine etwas größer auslegen und links und Rechts dann ein Messingrörchen auflöten.
So wie in diesem Test hier:
102420

Was denkt ihr bzw. was für eine Idee habt ihr?

Euch nen schönen Tag
Gruß Martin

[AustriaAT]

Hallo

würde es so lösen:
Da gab es auf der YGE Homepage mal eine CAD Zeichnung wie die WK beim 205HVT Navy aussieht.
Das ist einfach ein Aluteil wo ein Kanal durchgehend gefräst ist also vom Eingang bis Ausgang damit kühlst auch die Mittlere FETReihe. Also das Wasser hat seinen vorgegeben weg wie bei WK die für Regler nachgerüstet werden können.
Kühlrohr ist Mist.

Gruß AT

[GunnarH]

Hallo Martin,
bei Multilayerplatinen funktioniert dei Kühlung wie bei Schulze nicht gut, die 32.200 gehen trotz niederohmigeren FETs wesentlich früher in die Temperaturabschaltung als die 40.160 mit dem massiven Kupferkern.
Was ziemlich gut funktioniert ist die Platinenunterseite flächig zu kühlen, das hat der YGE200,den hab ich zwar durchaus schon in die Strombegrenzung, aber nie in die Temperaturabschaltung bekommen.
Das geht natürlich nur wenn keine Bauteile im zu kühlenden Bereich der Unterseite sind und viel Kupfer in der Platine ist wegen Wärmeleitung sicher auch hilfreich für eine gute Wirkung der Flächenkühlung.
Bei den FETs haben die klassichen 3 Beinigen TO263 halt den Vorteil dass der Gate Pin viel Luft zur Akku- bzw. Motorspannung hat, das macht den Regler weniger empfindlich gegen Feuchtigkeit.
Nachteil, man braucht mehr davon, wenn der Regler kompakt werden soll sind SO8 oder HSOF-8 oder ggf. auch Andere Packages von Vorteil, hab aktuell nicht wirklich einen Überblick was es so alles schönes gibt.

Gruß
Gunnar

[martin2day]

Moin moin,

danke euch Beiden... :-) Das wirft gerade meinen Plan im Kopf vollständig durcheinander... das hatte alles so schön gepasst... hehe
Aber ich hatte selber schon Bedenken mit dem Kühlrohr... gar nicht mal wegen dem Kontakt zur Platine... sondern eher wegen dem Kontakt Wasser zum Rohr... die Fläche ist bei zwei Rohren nicht soooo viel.

Phuuu da muss ich noch mal zurück auf LOS :-)

Ich denke mal laut: Ich selber bin kein Freund von diesen FET Massengräbern... mehr wie 3 FET's parallel möchte ich nicht einsetzen.
Für einen gewissen Strom muss unweigerlich eine gute Kühlung her. Alle "modernen" FET's sind aufgebaut, dass sie die Wärme immer an die Platine abgeben... sprich man muss hier die Wärme von der Platine wegbekommen. Dann erscheint es mir schon am logischsten wenn man wie bei meiner aktuellen V2 eine Seite der Platine komplett ohne Bauteile aufbaut und hier dann vollflächig mit einem Kühlkörper arbeitet.

Ich hatte schon mal die verrückte Idee im Cat vorn im Tunnel einfach ein 60x60mm Loch zu machen und da bündig eine 2mm Aluplatte einzulassen.
Auf die kann man dann den Regler aufschrauben... spart einen aufwendigen schweren Kühler und hat einen direkten Wärmeaustausch. Und man hat auch keine Schläuche mehr oder Ein und Auslässe die Bremsen.
Nachteil ist dann natürlich, dass man den Regler nicht schnell mal wechseln kann... für ein anderes Modell :-)

Zu den FET's... wenn ich nur eine Seite bestücke, dann wird es bei den D2Pak um einiges zu groß. Da muss ich auf ein anderes Packages gehen... die DirectFET's sind von den Werten her echt gut... die kann man selber, also ich, leider nicht mehr löten. Müsste man mal sehen was der Chinese kann bzw. was er liefern kann...
Na ich denke ich experimentiere erst mal mit meinem zweiten Regler wo ich ja flächig eine Kühlung aufbringen kann. Dann sehe ich was mit den kleinen FET's geht.

Euch einen schönen Freitag
Gruß Martin

[Rogi]

Ich hatte schon mal die verrückte Idee im Cat vorn im Tunnel einfach ein 60x60mm Loch zu machen und da bündig eine 2mm Aluplatte einzulassen.
Auf die kann man dann den Regler aufschrauben... spart einen aufwendigen schweren Kühler und hat einen direkten Wärmeaustausch. Und man hat auch keine Schläuche mehr oder Ein und Auslässe die Bremsen.
Nachteil ist dann natürlich, dass man den Regler nicht schnell mal wechseln kann... für ein anderes Modell :-)



Naja, da kommt aber kein Wasser dran, wäre höchstens Luftkühlung, solange man fährt.

[brushlesspower]

Kühlrohr ist Mist.

Was hier alle gegen Kühlrohre haben:confused:

Kupferkern/Alukern Leiterplatten kühlen sehr gut, sind aber auch sehr teuer.
Einseitige Bestückung und andere Seite Kühlkörper? Finde ich die schlechteste Variante. Dann lieber Dual Cool MOSFETS o.ä. oder DirektFet's

Bei mir habe ich die Kühlrohre direkt an den D2PAK Drain Pads und keine Temperaturprobleme. Nur der Aufbau ist sehr kompliziert.

[martin2day]

Hey,

na wie denn nun... ist es wie immer...? ;-)
Fragt man 3 Leute bekommt man 4 Meinungen... hahaha.
Ich habe aber schon ne Idee wie es gehen könnte, dass ich gleich mal testen könnte was gut passt von der Kühlung...

Ich denke die Variante einseitig bestückt und dann auf der anderen Seite Kühlen geht geht, wenn man gewissen Sachen beachtet... ich werde es testen.

Gruß Martin

[GunnarH]

Das Anlöten an die Drainfahnen / Pins ist vermutich die effektivste Kühlung, aber erfordert zusätzlichens Gebrutzel an den FETS und ist serviceunfreundlich, dazu limitiert es das Layout deutlich.
Bei Direct FETs hat man allerdingsauch das Problem mit der Polarität wenn man optimalerweise direkt den Kühlkörper ohne Isolierschicht auf die FETs setzen möchte.

Gruß
Gunnar

[martin2day]

Guten Abend,

ich habe den Regler mal ein wenig mehr gefordert... der 1940/13 wurde durch den 1940/6S ersetzt... das ganze dann wieder an 8S.
Dazu hab ich natürlich die Strombegrenzung von 70A auf 95A anheben müssen... sonst dreht er ja nicht aus.
Mit dieser Eistellung dreht der Motor so rein vom hören her aus... hört sich nach gut Drehzahl an. :-)
https://www.youtube.com/watch?v=KMaeanya_pE

Mehr wie 3 Fahrten hin und her konnte ich aber nicht machen. Zum Einen war sehr viel Dreck in der Vorsperre und zum anderen hat immer wieder die Temperaturbegrenzung den Strom recht weit begrenz das dann kein Ausdrehen mehr möglich war.
Hier muss ich aber noch mal genauer nachrechnen bzw. forschen.
Nach einer sehr kurzen Pause konnte ich dann wieder zwei schnelle Fahren machen. Auch nach dem Öffnen hab ich jetzt mit den Fingern gar nicht so viel Wärme fühlen können. Mein Sensor sitzt ja unmittelbar neben dem oberen FET und aber auch neben den Shunt's und der Leiterbahn die zum Shunt führt....

102436

Von den anderen Regler kennt man es ja... nach der Fahrt war da alles sehr warm... sprich wenn der FET einmal 60° hat...dann behält der die eigentlich eine weile wenn er keine Kühlung hat.... ich tipp ja aktuell das die Leiterbahn "überfordert" ist... das muss ich mal nachrechnen.

Aber bisher hat alles so funktioniert wie gewollt... da bin ich schon mal zufrieden.

Gruß Martin

[martin2day]

Guten Abend zusammen,

ich habe das Thema der Leiterbahn denke ich eine wenig unterschätzt. Mein Layout ist so aufgebaut, dass alle 4 Lagen bei den Strom führenden Leitern gleich aufgebaut sind...
Die Außenlagen sind in 35um und die Innenlagen in 17,5um Materialstärke aufgebaut. Direkt vor den Stunts habe ich ein 8mm breites Stück wo der komplette Strom lang muss.... also
2x 0,28mm2 und 2x 0,14mm2 = 0,84mm2 ... und die inneren Lagen kühlen ja auch nicht wirklich.... Das Stück ist zwar nur 5mm lang, aber schön ist das auch nicht.

Ich werd zwar noch mal Versuche mit der Kühlung machen, aber ich vermute mal das ich da nicht so viel höher im Strom kommen werde.
ABER: Ich habe da schon wieder eine neue Idee im Kopf und Gunnar hat es ja auch bereist erwähnt... Da Kühlen wo die Wäre entsteht.
Im aktuelle Layout der V2 sind ja 3 FETs mit 3,3mOhm verbaut.... also zusammen 1,1mOhm... wenn man mal schaut findet man mittlerweile auch FET's die weit unter 1mOhm kommen... also was liegt näher als mal einen Test mit nur einem FET zu machen den dann aber gut kühlen...?

102449

Ich hab das Layout so gewählt, dass ich alles Stecken bzw. schrauben kann. Auf die mittleren 3 viereckige Flächen möchte ich ein Messing vierkant auflöten.
Entweder montiere ich daran dann einen Kühler, oder ich bohre ein Loch hinein und kühle direkt mit Wasser....
Somit habe ich auch gleich die Leiterbahn verstärkt...

Was denkt ihr? ;-)

Gruß Martin

[AustriaAT]

102466
mal schauen ob das klappt

Gruß AT