Pole und Slots

[MaddyDaddy]

Hallo,

ich habe mal ne Frage zu den Polen und Slots beim Brushless Motor. In meinem Maddy habe ich den HK 150A Regler und einen Castle Creations 1518 verbaut. Bei der Beschreibung vom Regler steht das der nicht für 4 Pol Motoren geeignet ist. Der schon länger verbaute CC 1518 hat aber 4 Pole und eigendlich funzt alles. Da mein Englisch eher Grottenschlecht ist, und ich sonst auch keine Info´s finde wieviel Pole der Motor haben sollte um mit dem Regler zusammen zu arbeiten, suche ich jetzt hier mal jemanden der mir das erklären kann.
1: Wieviel Pole sollte der Motor haben um mit dem Regler zusammen zu arbeiten?
2: Wieso soll ich keinen 4 Poler verwenden?
3: Was hat´s mit den Polen und Slots auf sich?
Und warum funzt der 4 Pol Motor mit dem Regler obwohl da extra steht das der Regler mit einem 4 Poler abraucht?

Danke und Grüße aus dem schönen Nordhessen,
Klaus
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Modellbau Abenteurer (DMAX Die Modellbauer Staffel 10 Folge 5) und Bulli Sammler von 1:1 bis 1:160

[Freind]

Hi,
könnte sein, das der Regler das Plus an Wirbelströme, die ein Vierpoler im Gegensatz zum Zweipoler beim Bremsen verursacht, nicht verträgt. (Rein theoretisch)
Bei den HK's wohl nur eine Vorsichtsmaßnahme bez. der Garantie..

Bei mäßigen Englischkenntnissen kann dir ein Firefox-Tool wie 'Im Translator'
oder 'Leo' weiterhelfen. Einfach den Text eintippen oder von der HP kopieren und einfügen, das Add-on auf Deutsch~Englisch einstellen und schon ist das Ding übersetzt.
Klappt unter Umständen nicht 100 pro bei den fehlerhaften China-Anleitungen, sonst eben das Chinesische auf Deutsch übersetzen lassen.

Nebenbei, auch wenn's noch so günstig scheint; kauf lieber einmal was Gutes
[HobbyWing statt 'King'] und solche 'Probleme' sind Geschichte.

Hier deine HK Regler Anleitung in Deutsch>
http://tom-620.bplaced.net/rc_modelle/zubehoer/regler/hobby_king/hk_80A_regler_deutsch.pdf
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1:8 Kyosho Dash, geschraubt 1976, 21 Enya\
1:8 FS-Desert Truck BL|
1:8 GV Leopard, SH 21.XB Pro\
Wettbewerb; TeamC T8te/T8t, SH 21.XB Pro.\
TeamC T8/Picco 21 5TR░▒▓█▀▄▀▄▀▄▀▄

[MaddyDaddy]

Vielen Dank für den Link, aber mein Regler ist da nicht aufgeführt. Die Anleitung bezieht sich auf die kleineren bis 100A.
Meiner ist der 150A. Aber ich denke mal das ich das auch auf meinen Regler übertragen kann.

Gruß,
Klaus
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Modellbau Abenteurer (DMAX Die Modellbauer Staffel 10 Folge 5) und Bulli Sammler von 1:1 bis 1:160

[kunubert]

Also wenn du einen Regler hast der nur für 2 Pole zugelassen sind kann man normal auch 4 Poler fahren.
Hängt eigentlich mit der Drehzahl zusammen.
Die Regler haben eine Maximal Drehzahl die sie zulassen.
Die wird über das Magnetfeld gemessen.
Dann kann es halt passieren das dein Motor nur halb so schnell dreht wie gesollt.
Hab ich auch schon gehabt.

Gruß Ralf

[amigaman]

kunubert hat's fast richtig erkannt.
Das Problem ist der Zusammenhang zwischen Feldfrequenz und Drehzahl.
Drehzahl ist klar: die Umdrehungsgeschwindigkeit der Motorwelle
Feldfrequenz: Die Geschwindigkeit, mit der das elektrische Feld eine (elektrische!) Umdrehung macht, also einmal alle Phasen in jede Lage gebracht hat.
Ein Motor mit 4 Polen hat auch dementsprechend mehr Nuten, sprich Polschuhe am Stator, und das bedeutet, das er doppelt so oft magnetisch umlaufen muss wie ein 2-Poler, um die Welle einmal rum zu bekommen, sozusagen ein magnetisches Getriebe.

Ein 2000kV Motor mit 2 Polen läuft also genau so schnell wie ein 1000kV mit 4 Polen bei gleicher Feldfrequenz.
Und da die Feldfrequenz z.B. durch Software begrenzt ist, kann der ESC nur eine bestimmte Polzahl*kV betreiben.
Ist der Motor zu schnell, kann sich die Elektronik verschlucken, und im einfachsten Fall "läuft der nicht richtig", im schlimmsten entstehen so starke Ströme, das eine Komponente das rauchen anfängt.
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Gruß, Jens

Meins: Traxxas Summit @ 2x 2S 7,6Ah LiPo | Vaterra Twin Hammers @ 2S 4,2Ah LiPo
Sohn: Traxxas Stampede @ 2S 5,8Ah LiPo

[MaddyDaddy]

Also wenn ich das jetzt richtig verstehe ist das so das bei einem 4 Poler dann nur jeder 2te Pol "angetrieben" wird. Also quasi immer ein "Leertakt" dazwischen ist. Also läuft der mit halber Kraft. Problematisch wird es dann mit einem 6 Poler, der hat dann quasi 2 "Leertakte" und kommt garnicht aus dem Quark.
Da bis jetzt keine Problema auftraten, kann ich also weiterhin den Castle Creations 1518 mit dem ### Händler ### 150A Regler betreiben.
Wenn ich einen Regler einbaue der für 4 oder 6 Pol Motoren ausgelegt ist, kann es sein das der Motor freier hochdreht und ich mehr Leistung habe.

Hab ich das alles richtig verstanden?

Vielen Dank für Eure Hilfe, denn ich habe im Netz nur sich widersprechende "Halbwahrheiten" gefunden.

Liebe Grüße aus Nordhessen,
Klaus
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Modellbau Abenteurer (DMAX Die Modellbauer Staffel 10 Folge 5) und Bulli Sammler von 1:1 bis 1:160

[MaddyDaddy]

[amigaman]

Nene, es gibt nur 3 Phasen, und jede kommt immer gleich oft vor.
Das ist quasi ein "Kraftstrom"-Motor, die mit dem roten Stecker an der großen Bohrmaschine z.B.
Stell dir vor, eine Umdrehung des Feldes (also alle 3 Phasen machen einen kompletten Durchlauf) bedeutet, das sich das Magnetfeld im Stator einmal rumdreht, und damit macht der Rotor auch eine Umdrehung.
Wenn der Motor jetzt mehr Nuten hat, kommt jede Spule (und damit jeder Pol) öfter vor, und eine Felddrehung bewegt den Rotor eben nur um ein Stück, anstatt einmal rum.
Ein Heli-Außenrotor hat z.B. sehr viel mehr Pole & Nuten, und kann damit bis runter zu niedrigen dreistelligen kV erreichen, bei bärigem Drehmoment.
Das Feld muss sich öfter drehen, und der Rotor macht dann eben nur eine 20tel Umdrehung o.ä.

Die Feldfrequenz (also das elektrische Drehfeld) ist aber genau so schnell wie beim Automotor mit weniger Polen/Nuten und weit mehr kV.

Und die Elektronik des ESC kann nur eine bestimmte Drehfrequenz des Feldes generieren.
Der Motor mit vielen Polen dreht also mechanisch langsamer, weil die vielen Felddrehungen nur in Teilen einer Rotordrehung resultieren.
Wenn der Motor nun viele Pole und auch viele kV hat, kann er schneller drehen, wie das Feld vorgibt, und das kann den Effekt haben, das der ESC eine Spule einschalten will, um den Rotor weiter zu ziehen, der aber schon daran vorbei gedreht hat.
Hat zum einen den Effekt, das der Rotor wieder zurück anstatt weitergezogen wird, zudem gibt es ein Problem mit den Spulen, die verbrauchen dann zuviel Strom.
Motor läuft also nicht gut, oder der ESC sprengt den Deckel ab.
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Gruß, Jens

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[s.nase]

Bei einem 2poler muß jede Phase der Motorwicklung einmal pro Wellenumdrehung vom Regler angesteuert(ein- und ausgeschaltet) werden.

Bei einem 4poler muß jede Phase der Motorwicklung zweimal pro Wellenumdrehung angesteuert(ein- und ausgeschaltet) werden.

Bei einem 6poler muß jede Phase der Motorwicklung dreimal pro Wellenumdrehung angesteuert(ein- und ausgeschaltet) werden.

Es gibt auch "exotische" Motoren mit einem exotisch Pol/Slot-Verhältnis. Da kann sich das auch nochl etwas anders verhalten. Bei einem CastelRegler kann man sich z.B. die tatsächliche ElektricalMotorKV(MotorKV*Phasenansteuerungen pro MotorUmdrehung) im SettingListPrintout anzeigen lassen.

Bei den meistens MotorReglern wird eine MaximalDrehzahl für 2PoleMotoren in der Anleitung angegeben(z.B 250000Umin). Ein 4Poler würde an diesem Motorregler dann also noch mit maximal 125000Umin laufen können. Ein 6poler mit 83333Umin.

Bei einem 2poler mit 10000Umin muß jede Phase vom Regler also 10000mal pro Minute angesteuert werden. Bei einem 4poler mit 10000Umin muß jede Phase vom Regler 20000mal pro Minute angesteuert werden. Bei einem 6poler mit 10000Umin muß jede Phase vom Regler 30000mal pro Minute angesteuert werden.

Je öfter der Regler die Phasen pro Minute ansteuern muß, desto geringer wird sein Effektivität(Regler erzeugt mehr Verlustwärme bei gleicher Strombelastung). Ausserdem entstehen in jeder AnsteuerPhase Magnetisierungverluste in Motor. Je öfter der Regler die Wicklung ansteuern muß, desto mehr Magnetisierungsverluste müßen im Motor überwunden werden.

Warum baut man dann nicht einfach nur 2pol-Motoren? Weil ein 4poler theoretisch ein doppelt so großes Drehmoment pro Motorwellenumdrehung erzeugen kann. Ein 6poler könnte dann also sogar ein dreimal so hohes Drehmoment, als ein 2poler erzeugt. Praktisch spielen da aber auch noch die Platzverhältnisse der Pole und Slots im Motor ne große Rolle, sowie die Magnetisierungsverluste in der Wicklung und Schaltverluste in den FETs des Reglers.

Bei niedrigen Drehzahlen machen sich die Magnetisierungs- und Schaltverluste an einem 4poler oder 6poler noch nicht so stark bemerkbar. Je höher die MotorDrehzahl wird, desto mehr potenzieren sich diese Verluste, im Verhältnis zu einem 2poler. Damit die Magnetisierungs- und Schaltverluste den Drehmomentvorteil nicht aufressen, wählt man bei Motoren mit vielen Polen am besten gleich etwas weniger MotorKV. Oder anders ausgedrückt: 6Poler können ihre Stärken eher bei niedrigen Drehzahlen ausspielen, und 2poler können bei höheren MotorDrehzahlen eher glänzen.

Hat man einen Motorregler mit nur relativ langsam schaltenden FETs, machen sich die erhöten Schaltverluste mit einem 6Poler schon bei wesendlich niedrigeren Motordrehzahlen bemerkbar. Das kann dann sogar dazu führen, das der Regler bei höheren Drehzahlen die Synkronisation mit dem 6polMotor verliert, und mit einem kapitalen Kurtschluß abbrennt. Schwankende Akkuspannung durch schlechte Akkustecker oder Akkus kann das ganz noch verstärken. Durch große EingangsElkos versucht man die SPannungsschwankungen etwas ab zu mildern. Sind die Elkos aber aus Kostengründen nur sehr klein ausgelegt, bekommt der Regler mit einem hochdrehenden 6poler deutlich eher Probleme. Gute Akkus und Akkuverbindungen können zu kleine Elkos teilweise "ausgleichen".

Meine CastleRegler kommen bisher sehr gut mit den höheren Schaltintervalen(ElektricalMotorKV) meiner 6poler zurecht. Auch wenn die Strobelastbarkeit vieleicht nicht ganz so hoch ist wie bei großen 150A-Reglern, scheinen die CC-Regler das durch ihre höhere Schaltgeschwindigkeit wett zu machen, und kommen so scheinbar besser mit 6polern zurecht. Aber das ist wie immer auch eine subjektive Beobachtung, da nicht durch eine Messung bestätigt. Eventuell liegt es auch daran, das ich 6poler immen nur mit deulich weniger MotorKV verwendet habe, als bei vergleichbaren 2- oder 4polern.

[MaddyDaddy]

Moin Jungs,

also die Erklärung vom amigaman liest sich sehr technisch und hat mich widerum etwas verunsichert. Denn ich habe das alles nicht richtig verstanden. Was s.nase schrieb verstehe ich recht gut.
Ich denke mal das beide das gleiche meinen, nur eben verschieden formulieren.
Also ist es "Glücksache" wenn mein Regler, der laut Hersteller ja nicht für 4 Poler geeignet ist, mit dem verbauten 4 Pol Motor klarkommt.
Die optimale Lösung ist natürlich eine zusammen passende Motor/Regler Kombi.

Vielen Dank und liebe Grüße,
Klaus
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Modellbau Abenteurer (DMAX Die Modellbauer Staffel 10 Folge 5) und Bulli Sammler von 1:1 bis 1:160