Brushless Gerüchteküche, was ist da dran und warum?

[Prokktor]

Hallo,

ich sauge nun seit längerem aus diversen Quellen Informationen über Brushless Antriebe und stoße recht häufig auf sich wiederholende Aussagen, die mir aber bisher keiner so recht begründen konnte...

Evtl. kann ja das eine oder andere hier noch von sachverständigen Usern erklärt werden.

1. Akkuqualität und abrauchende Regler

Man liest immer wieder das schlechte LIPOs, deren Spannung bei hohem Verbrauch stark einbricht, zu abrauchenden Reglern führen... warum ist das so? Andererseits verkauft Traxxas immer noch ihre BL Autos mit NiMH Akkus, die sogar von Castle Creations empfohlen werden. Müssten die nicht noch stärker einbrechen als sogar billigste LIPOs (25C+)?

2. Bremsen und abrauchende Regler

Klar wenn man bremst wird der Motor zum Drehstromgenerator, der Regler muss den Strom fressen und wird heiss. Ich habe aber schon mehrfach gelesen das schlechte LIPOs in Kombination mit bremsen noch schneller zu rauch führen... wie kann das sein? Wieso kommt der Bremsstrom überhaupt zum Akku?

3. Kondensatoren

Oft wird geschrieben das Kondensatoren gegen das abrauchen der Regler helfen, besonders bei langen Leitungen zum Akku, das ist mir soweit klar.
Es wird aber auch geschrieben, das die Kondensatoren auch bei schlechten LIPOs helfen sollen, wobei mir auch schon gesagt wurde das bei 80A+ der kleine Kondi nix mehr überbrücken kann und eig. wirkungslos bei Spannungseinbrüchen sein sollte...

4. Kondensatoren + Bremsen

Ein oder zwei mal wurde sogar der Kondensator als hilfreich beim Bremsen genannt, was ich aufgrund der Wissenslücke 2. natürlich auch nicht begreife^^

5. Pole und Drehmoment

Ich lese oft, das Motoren mit mehr Polen mehr Drehmoment erzeugen als welche mit weniger Polen. Des Weiteren ist der Bereich mit guter Effizienz bei Motoren mit wenig Polen und wenig KV viel breiter als bei welchen mit viel KV oder vielen Polen.

Ok das ergibt soweit Sinn.

Ich ersetze gerade meinen CC NEU 1515/1Y 2200kv 4 Poler durch den fast gleichgroßen Lehner 2240/7 mit ähnlichen kv und 2 Polen.
Leider gibt es kein Leistungsdiagramm für den CC, wohl aber für den Lehner: http://www.lehner-motoren.de/motorenrechner/

Dieses sagt mir das der Motor bei 6S Vollgas bei etwa 160A die größte Effektivität hat, er aber von 50A bis über 200A eine Effizienz von über 90% hat, und somit gut laufen sollte.

Wenn ich jetzt vom 4 Poler mehr Drehmoment erwarte, müssen ja die Ampere steigen, Drehzahl ist vorgegeben, viel mehr als 94% Effizienz geht nicht also bleibt nur der Stromverbrauch.

Hätte also nun der Castle seinen Punkt mit höchster Effektivität bei irgendwo zwischen 250A und 350A? Und da er 4 Pole hat müsste die Kurve auf beiden Seiten steiler verlaufen, dh. wenn ich vom "Effizienzpunkt" wegkomme, sinkt die Effizienz schneller als beim Lehner?

Nun wurde mir gesagt das der Lehner evtl. meinen MMM grillen könnte, da er mehr Strom ziehen würde als der CC. Aber warum? Der Lehner hat bei 200A immer noch über 90% dh. 200A*21V*92%= 3864 Watt, kann der E-Revo wirklich mehr als 5PS auf die Straße bringen, so das der CC evtl. effektiver wird als der Lehner, und somit weniger Strom verbraucht?


Schon mal vielen Dank an alle die mir beim klären dieser Fragen helfen wollen!

Viele Grüße

Martin
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E-Revo (Licht,2Gang,6S Tekin+Lehner,Gyro)
Slash 4x4 LCG (Hupe,3S Dynamic 8,Gyro)
HPI Vorza (6S FluxTork, Gyro)
Slash 4x4 verkauft (http://www.youtube.com/watch?v=014OPYBL32E)
HPI Firestorm Flux verkauft (http://www.youtube.com/watch?v=LzG0hCA8MnY)

[FlyingGekko]

[454-bigblock]

Bezüglich der Kondensatoren sollte dieser Thread helfen:
http://www.offroad-cult.org/Board/castle-creations-high-capacitor-pack-t24413.html

Wie das genau ist, wenn man 80A+ hat, kann ich leider nicht beantworten.
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Sind wir nicht alle ein bisschen Flux?
Besucht die offroad-CULT-Map!

[s.nase]

Die Belastung auf die Transitoren im Regler steigt mit zunehmendem Innenwiderstand im Fahrrakku und zunehmenden Kontaktwiderständen im gesamten Stromkreiszwischen Akku und Motor. NimhAkkus haben meist einen höheren Innenwiderstand im Vergleich zu gleich großen Lipos. Daha werden NimhAkkus auch mit längerer Übersetztung(oder mit weniger Timming,Punch und Bremsleistung des Reglers) gefahren, um die Stromeinbrüche(beim Gasgeben) und Stromspitzen(beim Bremsen) im Stromkreis zu verringern.

[FlyingGekko]

[s.nase]

Welche Effekte rein theoretisch aus welchem Grund und wie stark Einfluß auf den Spannungsverlauf und die negativen Spannungsschwankungen haben, kann ich nicht abschließend nachvollziehen. Dazu fehlt mir einiges theoretischen Wissen.

In der Praxis zeigt sich aber ein deutlicher Zusammenhang zwischen InnenWiderstand/Kontaktwiderstand am Akku, und WärmeEntwicklung(Belastung) im Regler. Steigen die Widerstände noch weiter an dreht sich der Effekt natürlich auch irgendwann wieder ins Gegenteil um, da dann auch weniger Leistung im gesamten Stromkreis überhaupt zur Verfühgung steht.

Als praktische Messung dieser Effekte wird immer gern dieser schon etwas ältere Beitrag angeführt. Der erklärt zumindestens das Problem mit den Rückströmen an hand von Messergebnissen recht deutlich.
http://sites.google.com/site/planbparts/Home/brushless-regler/reglerueberlastung-beim-bremsen

Was die Spannungseinbrüche bei Gasgeben angeht, erkläre ich mir das so: Ab einer gewissen Frequenz bekommt der Regler immer mehr Problem mit den Spannungschwankungen(rippel), so das er seine FETs nicht mehr sauber ansteuern kann. Dadurch sinkt die Effektivität der FETs stark, und sie erwärmen sich übermäßig.

Ähnlich Effekte zeigen sich auch im Zusammenspiel von BEC und Servos, und da oft sogar noch viel deutlicher, weil sich die Drehrichtung der Servomotor in den Servo auch noch zusätzlich stendig umkehrt. In den Servos selbst arbeiten ja auch FETs die dann auch noch gegen die ohnehin stark schwankenden Ausgangspannung mancher BECs ankämpfen müßen. Verbrenner mit einer Stromversorgung aus Lipo und Spannungsbegrenzer(switched BEC) halte ich daher auch für sehr fragwürdig. Ne Dirketstromversorgung aus einem Empfängerakku(passender Akkuspannung) mit vernüftigen Steckverbindungen halte ich da für sinnvoller, als nun auch noch ein pumpenden Spannungsregler(sBEC) in den Stromkreis zu hängen.

Bei ElektroAuto bleibt einem ja nichts anderes übrig, als das BEC zu verwenden. Da kann man dann nur mit Pufferkondensatoren(z.B dirkt am Empfänger) versuchen die SPannungsSchwankungen möglichs gering zu halten. Manche ServoHersteller bauen sogar schon "große" Pufferkondensatoren in die Servos selbst ein, was aber durch die hohe Wärmeentwicklung der Servomotoren nicht sehr förderlich für die Lebensdauer der Kondensatoren in den Servos ist.

Das Thema Antriebsmotoren ist nochmal weit aus umfangreicher um es hier mal schnell umfassend zu beleuchten. Zusammenfassend kann man vieleicht nur dazu sagen, das Lehner über genügend Erfahrung verfügt um auch 2polige(luftgewickelte) Motoren mit relativ breitem Drehzahl/Leistungsband zu bauen, die dann dabei auch noch ihre gut Effektivität beibehalten. So ein Motor ist zwar dann optimal(auch weil der Regler einen 2poligen Motoren effektiver versorgen kann), aber das lässt sich Lehner ja auch gut bezahlen. Bei 4 oder 6poligen Motoren(mit Startorblechen) ist es wohl etwas einfacher einen gut funktionierenden Motor auf die Beine zu stellen. Daher wohl auch der Erfolg von den vielen mehrpoligen Motoren im unteren bis mittleren Preisbereich. In Autos machen sich mehrpolige Motoren meist auch besser, weil man die Leistungsentfalltung besser kontrollieren kann, und die genaue Übersetzung weniger kritisch ist. Da kann man auch die etwas geringer Effektivität und das schlechtere Gewichts/Leistungsverhältnis von mehrpoligen Motoren in kauf nehmen.

[Prokktor]

Vielen Dank für die Antworten, ein paar Dinge wurden mir nun etwas klarer.

1. Ist jetzt klar.

2. Der Akku ist entgegen meiner Annahme mit in den Bremsvorgang eingebunden. Das erklärt natürlich auch gleich 3. und 4..

5. Ok da muss ich wohl irgendwo was falsches gelesen haben, einen Vergleich habe ich ja nächste Woche wenn der Lehner dann eingebaut ist.

Ein paar Fragen bleiben dennoch:

Der Text von MGM über Bremsströme ist ja wirklich erschreckend, eig müsste der MMM doch bei jedem Bremsen hochgehen^^ Was mich wundert ist das dort Kondensatoren garnicht erst erwähn werden. Kann sich/mir jemand erklären warum? (EDIT: Ok, Kondensatoren werden erwähnt, soagr das Sie Bremsströme absorbieren, sind aber nicht in den Lösungsvorschlägen gegen den Rauch aufgezählt)

Wieviele Kondensatoren sind denn sinnvoll? (Habe hier eine Kiste Rubicon ZL 35V 470uF rumligen, wieviele davon sollte ich optimalerweise an den MMM anlöten?)

Meine 4mm Goldis tausche ich aller paar Monate, durch den Blitz beim zusammenstecken schmelzen die Spitzen der Stecker einfach weg... gibt es dagegen eine einfache Lösung?
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[aaron]

[454-bigblock]

Oder Du bedienst Dich der Lösung von scriptasylum.

Man beachte den Hinweis für die Mamba-Regler: "Do NOT use a pre-charge resistor on the Castle Creations "Mamba" line of speed controllers. "
Patrick del Castillo hat in einem Forum mal eine Lösung dafür angekündigt:

Am 31.11.2011: "We'll have a nice little fix for that in about a month. Watch the website! "
Quelle: RC-Monster (unteres Viertel)

Allerdings habe ich bisher dazu kein Produkt/Workaround bei Castle finden können.
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[s.nase]

Die FETs in dem MMM sind recht unempfindlich geben Spannungsspitzen. Bis 5s bekommt man da kaum Probleme mit(vorrausgersetzt Akkustecker und Akku funktionieren ausreichend). Anfälliger ist da schon das int.BEC des MMM. Die segnen bei Überlastung gerne mal das Zeitliche, was dann natürlich auch den kompletten Fahrregler ausser kraft setzt. (BEC-PufferKondensator behebt das Problem teilweise -1000µf/10V low ESR-)

Pufferkondensator für den Fahrstrom bringt nur was, wenn die Akkukabel(alle Kabel vor dem Fahrregler) zu lang sind. Vorher sollte man aber erstmal vernüftige Akkustecker und Akkus verwennden. Castel bietet ja auch ein CapBoard an. Sinn voll währen da aber eher 4000µf/35V low ESR Kondensatoren.

Warum Castle die AntiblitzSTecker nicht empfiehlt, hängt vieleicht auch mit dem Problem am int.BEC zusammen. Die ext.BECs bei Castle werden neuerdings auch schon mit größeren Kondenstatoren ausgeliefert.