Brushless-Motoren, Diagramme und Wirkungen

[Holle]

AW: Pyro 750

Hallo Philon

Der ProximitiEffekt bedingt eine Frequenz und entgegengerichtete Felder, und gehört zu der Gruppe der Stromverdrängenden Effekte.
Der Grund ich z.B: meine Audiotrafos zwischen Sek. und Prim. hoch verschachtelt sind. (ich treibe das Eisen bewust in die Sättigung, nur das macht den authentichen AC/DC Sound aus Mit modernen Trafoblech ist das schwieriger, als mit den Blechen aus den 50er), im Gegensatz zu meinen Pickups trotz AC (>10000Wdg als Einspuler), da fliest ja alles immer schön gleichrum.

Die Streuverluste, so wie Du sie mir in den Mails beschreiben hast, träfen auch bei einem Dauermagneten zu, wo sich z.B. bei einem Hufeisenmagneten einige Feldlinien direkt von Spitze zu Spitze eine "Abkürzung" suchen.


Aber Du bist mir noch Antworten aus meinen vorigen Beiträgen schuldig.



.

[CH.LUCAS]

AW: Pyro 750

Moin,
Hier zu Skin und Proximity Effekten , 404 Page not found .

@Phil,
Lass uns doch Alle von deinen Streufedltheorien wissen und meine Fragen stehen auch noch an.

[Holle]

AW: Pyro 750

Moin
Ich denke, wir sollten uns eher wieder auf das essenzielle konzentrieren. Was kümmert es die Eiche, wenn sich die Wildsau an ihr scheuert.

Wenn mein Motor bei der Rundflugleistung erst 50% Wirkunsgrad aufgebaut hat, da er zu hoch dreht, oder der Motor in Kunstflugfiguren gummiweich ist, brauche ich mir um Randeffekte keine Sorgen zu machen.

Das essenziele ist die Verlustverteilung zwischen Kupfer und Eisen, auf diese Verteilung habe ich mit meiner Wicklung Einfluss primär über die KV, also indem ich ein paar Gedanken an die Abstimmung verschwende. Um das Gefühl hierfür zu schüren, habe ide Kurve gepostet.

Bei den Langflugfans muss ich zusehen das die Kurve vorne rechtzeitig ansteigt.
Bei den 3D Fans muß sie hintenrumm hoch sein, und Drehzahl muss "stehen".
Und ich muß wissen, beides zusammen steht im Widerspruch zueinenader.

Alltag ist leider allzu oft: Ich will diese eine KV, und sonst keine, und du darfst keine KV neben mir haben !

Auch denke ich, das wir Praktiker uns ruhig auf unsere Fachleute verlassen dürfen, es waren in den vielen Jahren viele wirlich schlaue Leute an den Motoren drann, und haben uns kompetent die Randeffekte erklärt, so das wir Praktiker uns da heute recht wenig Gedanken beim wickeln darüber machen müssen, insofern wir bei den aktuellen "Standards" bleiben, und die Praxisabstimmung vor lauter Detail(d)effekten nicht vergessen (Wirkungradforming ).

Handwerk rulez

Gruß Holle

[Aleusius]

AW: Pyro 750

Ich freu mich ja für Dich und für jeden Anderen, der mit einem von Phils Motoren glücklich & zufrieden ist.

Als ich den Pyro 650 in die Diskussion gebracht hab, hat mir Phil erklärt, dass es den ja eh nicht unter 650 kV gibt. Die Aussage finde ich - für Jemanden der Motoren verkaufen und Kunden beraten will - gelinde gesagt ein Witz.

Viele Grüße
Oli

Hallo,

von bürsten losen Motoren verstehe ich auch nicht mehr als der durchscnitts Heli Pilot. Aber einen Pyro 750 von Phil in 5+5 gewickelt mit 460KV habe ich auch. Er läuft im Voodoo 700. Hier mal einbaufertig für den Voodoo auf der Waage.


Obwohl der Motor für meine Anwendung vollkommen überdinensioniert ist, ich fliege mit 10S und maximal 1250U, meistens aber mit 1050U kann ich nur Gutes zu dem Motor sagen.

Der Motor hat eine unglaubliche Laufruhe! Ist vollkommen leise, man hört von dem laufenden Motor einfach nur NICHTS! Außerdem vibriert er kein bischen.
Nach dem Flug auch im Sommer ist der Motor: Kalt bis lau warrm.

Das einzige, was mich stört ist das Gewicht. Deshalb werde ich mal einen Pyro 650 zum einlagigen Wickeln und Vakuum vergießen zu Phil schicken.

Hier der Motor auch einbaufertig auf der Waage.



Ich habe noch keinen Pyro 650 erlebt der wirklich ruhig läuft und nicht pfeift wie der Teufel.
Deshalb bin ich sehr gespannt, was das einlagige Wickeln und verrießen im Vergleich zu den anderen Motoren bringt..... Ich werde berichten!

Grüße
Caren

[Holle]

AW: Pyro 750

Caren
GENAU das macht den 750er aus, schau mal einen meiner ersten Beiträge zu diesem Motor, ich hatte gedacht der läuft noch garnicht, war aber schon volle Drehzahl.
Bin gespannt ob der Motor danach entpfeift ist ...

[Blaichi]

[Holle]

AW: Pyro 750

Moin Blaichi

100% ist quasi der Leerlauf, da gibt es kaum noch Kupferverluste (typisch unter 1Watt). Der Motor muss sozusagen erstmal in der Drehzahl "einbrechen", damit er einen Wirkungsgrad entwickelt.
Im Leerlauf gibt der Motor ja keine Leistung ab, darum Wirkungsgrad = Null

Das andere Ende ist die Blockiersituation, keine Eisenverluste (Umagnetisierung) und Reibungsverluste mehr, und volles Brot ohmsche Verluste (die Situation wo ein paar Tausen Ampere fliesen würden).

Dazwischn ein linaeler Strich, dieses ist die Drehzahlkurve, woras sich ergibt, jeh höher der Blockierstrom, (=niedriger Ri), jeh flacher fällt sir aus (Drehzahlsteifigkeit).

Es is auch das, was die E-Mpotoren primär im Einsatz von den Verbrennern unterscheidet, was man den Piloten bei der Umstellung erklären sollte.

Hier eine Grafik, die ich mal zum 700-45 erstellt habe: Eisen und Kupferverluste(inkl. sonstige)


Unten Strom in Ampere

RC-Heli Community - Einzelnen Beitrag anzeigen - Tests auf einem Motorprüfstand




Gruß Holle

[aspirin4u]

AW: Pyro 750

Hallo Philon

Der ProximitiEffekt bedingt eine Frequenz und entgegengerichtete Felder, und gehört zu der Gruppe der Stromverdrängenden Effekte.
Der Grund ich z.B: meine Audiotrafos zwischen Sek. und Prim. hoch verschachtelt sind. (ich treibe das Eisen bewust in die Sättigung, nur das macht den authentichen AC/DC Sound aus Mit modernen Trafoblech ist das schwieriger, als mit den Blechen aus den 50er), im Gegensatz zu meinen Pickups trotz AC (>10000Wdg als Einspuler), da fliest ja alles immer schön gleichrum.

Die Streuverluste, so wie Du sie mir in den Mails beschreiben hast, träfen auch bei einem Dauermagneten zu, wo sich z.B. bei einem Hufeisenmagneten einige Feldlinien direkt von Spitze zu Spitze eine "Abkürzung" suchen.


Aber Du bist mir noch Antworten aus meinen vorigen Beiträgen schuldig.



.

Hallo Holle,

leider habe ich nicht so viel Zeit und kann mich immer nur schrittweise mit dem Themenkomplex hier auseinandersetzten. Daher würde ich es vorziehen, wenn die Thematik in ihrer chronologischen Reihenfolge behandelt wird. Zur Beantwortung Deiner Frage muß diese Frage hier erst eindeutig geklärt sein. Leider ist Deine Antwort keine Antwort auf meine Frage.

Daher zitirer ich den vollständigen Inhalt von dem Wiki Text und markiere die relevanten Stellen in Fett.

Ich möchte an dieser Stelle auch betonen, daß ich von Anfang an immer nur über Streuung
oder Streuverluste gesprochen hatte. Der Begriff Proximity wurde damals in unserem Mail Schriftverkehr erstmals von Dir angeführt.

Zur Streuung: es ist unstrittig, daß ich damals mit dem Agilent Messgerät zwischen den beiden 8+8 Wicklungen einen deutlichen (bis 22%) Unterschied in der Induktivität festgestellt hatte. Soweit ich die Lehre verstanden hatte, ist solch ein Unterschied ein Indiz dafür, daß eine Streuung statt findet, wenn Spulengeometrie, Windungszahl und Kern sich nicht verändern.

Nochmal: diese Messung stellt keinen Anspruch auf eine korrekte quantitative Aussage, zumal diese Messung den Einfluß der Magnetglocke nicht berücksichtigt und schon gar nicht den dynamischen Betrieb.

Aus der unten stehenden Wiki Erläuternung entnehme ich, daß ein Streufeld in eine benachbarte Leitung eindringen kann und dort Wirbelströme verursacht, welche in Wärme verpuffen. Weiter wird dort angeführt, daß Abhilfe durch z.B. 1-Lagige Bewicklung geschaffen werden kann. Ich habe mir das also nicht aus den Fingern gesaugt, sondern meine Vorgehensweise basiert auf Lehre und Forschung welche andere vor mir betrieben hatten.

Proximity-Effekt (Elektrotechnik)

Der Begriff Proximity-Effekt (eingedeutscht von englisch proximity effect: dt. »Nachbarschaft-Effekt«) bezeichnet in der Elektrotechnik die Wirkung der Stromeinschnürung oder Stromverdrängung zwischen zwei eng benachbarten Leitern unter dem Einfluss von Wechselströmen aufgrund des magnetischen Streuflusses zwischen ihnen, verursacht durch entgegengesetzte Ströme in den Leitern[1].
Entstehung des Proximity-Effekts
Streufelder im schematischen Schnittbild eines Transformator
Beschreibung

Im Bild ist für den einfachsten Fall die Entstehung des Effektes im Wickelfenster eines Transformatorkernes skizziert. Die Stromverdrängung in den Leitern ist ebenfalls - für den Fall eines einzelnes Leiterpaares - schematisch angedeutet, sie tritt also in diesem einfachsten Fall bereits auf. Es ist deutlich sichtbar, dass die Stromflüsse an den Innenseiten der Leiter konzentriert werden und der Leiterquerschnitt nicht mehr voll ausgenutzt wird.

Der Proximity-Effekt tritt im Beispiel in eng gepackten Wicklungen von Transformatoren von Schaltnetzteilen bei höheren Frequenzen auf. In diesem Fall fasst er dann die Wirkung der Streufelder zwischen den einzelnen Leiterpaaren, die dann die Wicklungslagen bilden, in den Spulen und Transformatoren zusammen.

Ein weiteres Beispiel, bei dem der Proximity-Effekt unterbunden werden muss, sind die Spulen von Induktionskochplatten.

Die Stromverdrängungen werden durch die sogenannten Streuflüsse der Wechselfelder des magnetischen Kreises hervorgerufen [2].

Die Ursache des Proximity-Effektes wird gefördert durch:

Benachbarte Spulendrähte,
Endliche magnetische Leitfähigkeit des Materials im magnetischen Kreis (lässt Streufeld zu)
Luftspalte im magnetischen Kreis (Extremfall bei Stabkern- oder Luftspule).

Zusätzlich dringen die Streufelder auch in die Wicklungsdrähte ein und induzieren dort Wirbelströme. Es entstehen zusätzliche Leitungsverluste und damit Wärme, die elektrische Güte verschlechtert sich und bei Leistungsanwendungen kann durch die Temperaturerhöhung das Bauteil zerstört werden. Diese Wirbelströme treten bei Streufluss zusätzlich zum Proximity-Effekt auf.

Der Proximity-Effekt darf nicht mit dem Skin-Effekt verwechselt werden, dieser tritt auch bei einem einzelnen, freien, geraden Leiter auf und hat seine Ursache in der Stromverdrängung im Leiter selbst.

Abhilfe kann geschaffen werden durch:

Symmetrisches Verschachteln der Windungen und Wicklungen (Schubwicklung).
Möglichst einlagige Wicklungen bei langen Kernen.
Keine -toten- Wicklungen in der Nähe von wechselstromführenden Wicklungen.
Aufpolstern der Wicklung im Bereich von kurzen Luftspalten (auch wirksam zur Unterdrückung der Wirbelströme).
Resonanzkopplung bei ßbertragern aus Stabkern- oder Luftspulen.
Unterteilen der Volldrähte zu Hochfrequenzlitzen (separat isolierte Litzendrähte), ähnlich wie bei den Blechpaketen für Transformatoren. Es ist hierbei nicht notwendig, dass die Litzen, wie bei der echten HF-Litze verflochten sind, ein verdrehen der Litzen über die Längsachse reicht aus. Eine -falsche-, d. h. nur verdrillte, "Hochfrequenzlitze" bringt bereits die gewünschte Verbesserung, da die Litzendrähte auf gleichen Durchmessern die Lage im Streufeld wechseln (Drillleiter [3]).

Durch kapazitive Nebenschlüsse bei höheren Frequenzen (typ. > 1 MHz. Auch Oberwellen in Schaltnetzteilen!) kommt es dazu, dass sich der Vorteil der Lösung mit der Litze wieder aufhebt.

In der Praxis treten Proximity- und Skin-Effekt meist zusammen auf.

Bei Bandleitern ist besonders auf die Richtung der Streufelder zu achten; sie sollten längs und nicht quer zu ihnen verlaufen.

Zitat Ende

Für mich ist daher bisher in keinster weise wissenschaftlich wiederlegt, daß in unseren BLDC Motoren keine Streuung statt findet, wenn die Windungen mehrlagig und teilweise auch schräg verlaufend angeordnet sind.

Da es sich hier um die Kernfrage meiner Vorgehensweise handelt, möchte ich diesen Punkt erst geklärt wissen, bevor wir zu anderen Fragen übergehen.


Gruß, Phil

[Holle]

AW: Pyro 750

Für mich ist daher bisher in keinster weise wissenschaftlich wiederlegt

Solange mir keiner wissenschaftlich wiederlegt das Butter im Motor leistungsfördernd ist, glaube ich daran

Aber

Schön aus Wiki kopiert, nur sollte man es auch verstehen ! Den Satz solltest du noch dicker unterstreichen solltest:

verursacht durch entgegengesetzte Ströme in den Leitern

Also erweitere ich meinen Fragenkatalog:

An welcher Stelle im Motor haben wir entgegengesetzte Leiter ?

Es fehlt immernoch deine Erklärung zu Deiner Streufeldtherorie,
Sowie zu deinen Induktionsverlusttheorie der Mehrlagenwicklung.

Hierzu bitte die beiden Messungen einlagig vs Mehrlagig aus meinen Beitrag 589 benutzen.

Es fehlt noch die Erklärung und Deine Einschätzung (Io + KV) zu der Messung der SPS Doppellagenwicklung Wicklung aus den Beiträge 593/ 595

Und es kommen jetzt zwei weitere Einschätzungen (Io + KV)dazu:
unter Berücksichtigung deiner Aussage in 487: ////Es soll aber auch klar sein, daß der Leerlaufstrom fast indirekt proportional zum Ri anwächst. /////

Diesmal mit 0,8mm und 1,5mm statt 1,32mm in den Bildern

Bitte klare Antworten der tendenziellen Werte, mit Ursache, das ist einfachstes Grundwissen, es sind mittlerweile 5 Messungen

(ich erinner daran, DU wolltest uns weißmachen, das mehrlagenwicklungen erhebliche nachteile in unsere Motoren zwecks Streuverlusten und Induktivität haben. Bitte belegen!)

[Cherry 2000]

AW: Pyro 750

Moin,
Hier zu Skin und Proximity Effekten , 404 Page not found .

Danke Christian für den Link. Hab mir das soeben mal angeschaut und bin mir nicht sicher, ob wir hier mit der Diskussion um Skin- und Proximityverluste nicht etwas auf der falschen Spur sind. Wenn ich z.B. nen Pyro 750-56 mit 25.000 rpm drehen lasse, dann hab ich dabei doch eine Kommutierfrequenz (und damit Wechselfeld) von 25.000 [1/min] / 60 [s/min] * 14 / 2 = 2,9 kHz.

Und wenn man sich nun mal z.B. Abb 1.4 von erwähntem Dokument anschaut, dann sieht man dass die Skinntiefe bei 2,9 kHz stolze 2 mm beträgt. D.h. bei einem sehr dicken Draht würden die Ströme in dem äußeren 2 mm Randbereich fließen. Was wiederum heißt, bei unseren Frequenzen und Drahtdicken ist die Stromverdrängung aufgrund des Skineffekts quasi zu vernachlässigen.

Vielleicht hab ich aber auch nur irgendwo nen Denkfehler. Von der Uni her ist mir der Skin- und Proximityeffekt jedenfalls eher im Zusammenhang mit Hochfrequenztechnik im Erinnerung.

[Holle]

AW: Pyro 750

Moin Cherry
Genauso sehe ich das auch !
Der Peter siehts auch so: Skin-Effekt

dann sieht man dass die Skinntiefe bei 2,9 kHz stolze 2 mm beträgt.

Das bedeutet, das bei einem 4mm Draht noch kein Skineffekt auftreten würde. Es ist auch kein absoluter 1:0 Effekt, sondern erhöht den Ri um Betrieb etwas.

Die Wirbelströme in sehr dicken Drähte sind aber schon ein Thema, weshalb wir in der Praxis nur selten über 2mm gehen, und auf der anderen Seite der Fahnenstange auch keine HF-Litzen benutzen

Gruß Holle

[Homer]

AW: Pyro 750

@Aleusius

Noch ein schöner Praxis-Bericht .
Interessiert leider keinen .
Mal zur Effizienz : Ich fliege den 7HV mit immerhin 5,6kg und 14,5° Pitch bei 1350 U/min gute 14 Minuten mit einem Gensace 5300mAh 12S Lipo und schwebe damit nicht nur durch die Gegend .
Diagramm siehe Post #477 falls das jemand sehen möchte .

[_Dekker]

AW: Pyro 750

I would just like to say that the (valuable!) knowledge that has been displayed here in the last few days is already more than I have read in all the Forum combined over many years!
It would be nice to have this info seperated from this P750 thread into a more fundamental "bldc motor design technology" thread.

[Holle]

AW: Pyro 750

Ich fliege den 7HV mit immerhin 5,6kg und 14,5° Pitch bei 1350 U/min gute 14 Minuten mit einem Gensace 5300mAh 12S Lipo

Wir fliegen mit einem 4,5mal so großem Akku 3Stunden (12mal so lang) mit einem 6Kg Heli.
Und was sagt uns das ? NIX !

[Homer]

AW: Pyro 750

Wir fliegen mit einem 4,5mal so großem Akku 3Stunden (12mal so lang) mit einem 6Kg Heli.
Und was sagt uns das ? NIX !

Finde ich schon .
Das hat weder der originale SZ4926 , noch der Scorpion 4525 Ultimate und noch viel weniger der Pyro 750-56 mit der originalen Wicklung .
Der SZ lag da bei 12 Minuten , der Scorpion 10 und der Pyro knapp darunter .
Von den Temperaturen spreche ich jetzt mal gar nicht .
Von der Leistung bei 2100 U/min am Kopf (ausser der SZ , mit dem hatte ich "nur" 2000 erreicht) sind alle auf ähnlichem Niveau bzw. sind die zeitlichen Abstände zu gross , um hier einen anständigen Vergleich zu haben .
Aber die Ströme sind deutlich niedriger , das wiederum sehr Regler- und Liposchonend ist . Und das kann ich an meinen Diagrammen sehen .
Und so einen Motor wollte ich .
Bums obenrum und genug Drehmoment , um meinen Dicken mit kleiner Drehzahl trotzdem anständig zu bewegen .