Bridge-Projekt

[A.H.]

Hallo El Bodo es Loco,

Würde es helfen, wenn die Kurbelwelle des Verbrenners gleichzeitig die Welle des Generators wäre und der Stator des Generators fest mit dem Verbrenner wäre (siehe Bild)?
Dann müsset doch alles im gleichen Takt Schwingen/Vibrieren.?

Eine andere Lösung könnte sein den Verbrenner so rau laufen zu lassen wie er will und den Generator mit einer flexiblen Stahl-Litzen Welle anzuschließen.
Was hältst Du von diesen Möglichkeiten?

 

[El Bodo es Loco]

DIe Schwungmasse von Flugmotoren ist das Problem, sie Haben so gut wie keine, da das normalerweise der Propeller übernimmt. Da helfen auch keine Flexiblen Kupplungen, Dämpfer, Hardys usw. Das Massenproblem hat auch weniger mit Vibrationen zu tun, die Abgabe der Wellenleistung am Verbrenner mit zu wenig Schwungmasse gleicht in etwa einem sehr kräftigen Schlagschrauber der alles zerlegt was schwach ist. Daher habe ich dann zum Zenoah gegriffen.
Da die Leistung weniger Schlagartig abgegeben wird, kann sie problemlos an der Welle abgenommen werden, ohne das es den Abnehmer zerlegt.

Würde es helfen, wenn die Kurbelwelle des Verbrenners gleichzeitig die Welle des Generators wäre und der Stator des Generators fest mit dem Verbrenner wäre (siehe Bild)?

Ja, dann währe der Außenläufer vom Generator die Schwungmasse, so wird es bei Modernen Inverter Generatoren auch praktiziert, erfordert aber hohen Konstruktionsaufwand mit Fräs- und Drehorgien und ist mit häuslichen mitteln nicht zu realisieren. Wenn ich 500W aus einem 1,3 Kg Schweren System rausholen kann wäre ich schon glücklich.

Der Gezeigte Generator mit 11cc Benzinmotor wird ca. 350 Watt liefern die 150g zusätzliche Schwungmasse helfen schon enorm, ohne wäre das Plastikzahnrad am Generator schon kurz nach dem Anlassen futsch.

Das Thema 4 Takt reizt halt, weil es noch keinen Hybriden mit 4 Takter gibt.

 

[A.H.]

Hallo El Bodo es Loco,

Danke für Deine Antwort.
Der Vergleich mit dem Schlagschrauber ist gut und leuchtet mir ein.
Eine Kupplung aus Stahl mit einem Elastomer- Stern könnte doch ebenfalls die benötigte Schwungmasse erzeugen>>> richtig?. Dann könnte man eventuell die Reibung der Zahnräder vermeiden, die ja auch wieder Leistung kostet und der Anschluss des Generators wäre eventuell auch einfacher und flexibler zu Gestalten.
Ich versuche es jetzt auch erst mal mit dem Zenoah. Das ist erst mal schwierig genug für mich.
Eine Herausforderung wird für ich noch die Elektrik und Regelung.
Was ist der Vorteil eines Viertakters?
Sicher hast Du auch schon mal an einen Zweitakter mit Boxer Anordnung gedacht.
Ich wünsche Die einen guten Rutsch
Danke
A.H.

 

[A.H.]

DIe Schwungmasse von Flugmotoren ist das Problem, sie Haben so gut wie keine, da das normalerweise der Propeller übernimmt. Da helfen auch keine Flexiblen Kupplungen, Dämpfer, Hardys usw. Das Massenproblem hat auch weniger mit Vibrationen zu tun, die Abgabe der Wellenleistung am Verbrenner mit zu wenig Schwungmasse gleicht in etwa einem sehr kräftigen Schlagschrauber der alles zerlegt was schwach ist. Daher habe ich dann zum Zenoah gegriffen.
Da die Leistung weniger Schlagartig abgegeben wird, kann sie problemlos an der Welle abgenommen werden, ohne das es den Abnehmer zerlegt.



Ja, dann währe der Außenläufer vom Generator die Schwungmasse, so wird es bei Modernen Inverter Generatoren auch praktiziert, erfordert aber hohen Konstruktionsaufwand mit Fräs- und Drehorgien und ist mit häuslichen mitteln nicht zu realisieren. Wenn ich 500W aus einem 1,3 Kg Schweren System rausholen kann wäre ich schon glücklich.

Der Gezeigte Generator mit 11cc Benzinmotor wird ca. 350 Watt liefern die 150g zusätzliche Schwungmasse helfen schon enorm, ohne wäre das Plastikzahnrad am Generator schon kurz nach dem Anlassen futsch.

Das Thema 4 Takt reizt halt, weil es noch keinen Hybriden mit 4 Takter gibt.

 

[A.H.]

Hi Wilhelm,

besten Dank für den Tipp!

Habe eine geeignete Diode soeben bestellt (24V 500A Durchbruch bei 26,7V).
Kannte bis dato nur Vielschicht Varistoren, die habe ich für ungeeignet gehalten. Diese TVS Dioden haben ja einen sehr Schmalen Spannungsbereich zwischen betrieb und Durchbruch der sie als perfekten Überspannungsschutz für die ESC und die restliche Kopterelektronik auszeichnet.

Momentan Liefert der Generator mit Stützakku 24,2 Volt, beim zuschalten von 40 Ampere Last bricht sie kurz auf 22V ein und pegelt sich danach wieder auf 24,2 Volt ein und beim Plötzlichen wegschalten der last kommt der Generator ganz kurz auf 26,5 Volt. Aber ohne Speicheroszi kann ich nicht sagen wie hoch die Spannungsspitze wirklich ist (ohne Akku, Kondensator, Last und Regelung liefert der Generator Spitze 35V bei 10.000 RPM und der Motor kann bis 14.000 RPM=48V), da gibt die TVS Diode zusätzliche Sicherheit.

Gruß
Mario

 

[A.H.]

Hallo El Bodo es Loco,
Bitte kannst Du mir etwas genauer zeigen wo und wie Du die TVS Dioden verbaut hast.
Ich weis nicht an welschen Stellen in Deinem Schaltplan ich diese installieren soll.
Ich muss jedoch zugeben, dass ich erst am Anfang der Regelung und dem Schutzaufbau bin.
Befürchte, dass wenn ich die TVS Dioden mit der Batteriespannung in Verbindung bringe die Batterie bei der Durchbruchspannung kurzschließe.
Habe mich die Ganze Zeit mit dem mechanischen Aufbau beschäftigt und einen Motorprüfstand mit Last bestehend aus elektrischen Heizern gebaut, um das Motor Generator Set zu testen (siehe Anlage). Wie von Dir vorhergesagt ist der Turnigy SK3 1500 W sehr heiß geworden und über 760W nicht hinausgekommen.
Ich teste jetzt den Turnigy G160 auf dem Prüfstand.
Wäre schön noch einmal eine Antwort von Dir zu bekommen.

Gruss
A.H.

 

[WiSi-Testpilot]

Deinen Schaltplan kenne ich nicht. Aber du wirst ja die erzeugte (Wechsel)Spannung gleichrichten und mit einem Sieb-Elko glätten. Parallel zu diesem Elko würde ich die Schutzdiode einbauen. Die Durchlassspannung muss natürlich höher sein als die im Leerlauf (ohne Last) maximal auftretende Spannung und niedriger als die für deine Schaltung maximal erlaubte Spannung.
Die Diode würde dann transiente Spitzen kappen, die der Elko nicht wegbügelt.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[A.H.]

Hallo Wilhelm,
Danke für Deine Antwort.
Einen Elko wollte ich nicht einsetzten. Ich gehe davon aus, dass die parallel zum Generator geschaltete Batterie (LiFePo) in der Lage ist die Spannung ausreichend zu Glätten.
Wenn ich nun die TVS Diode parallel zu Generator und Batterie schalte frage ich mich, ob ich nicht die Batterie kurzschließe, wenn die Durchbruchspannung der Diode erreicht ist.
Im Voraus besten Dank für Deinen Rat.

Gruss
A.H.

 

[WiSi-Testpilot]

Die Durchbruchspannung der Diode muss größer sein als die erzeugte Spannung. Vielleicht kannst du mal einen Schaltplan zeichnen, am Besten mit Spannungsangaben.

Hier ist schön gezeigt, dass die Diode nur die transiente Spitze kappt. Wenn du die Zündspannung der Diode zu niedrig wählst, macht sie einen Kurzschluss.

What happens when a TVS diode "burns"?
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[A.H.]

Hallo Wilhelm,

Anbei ein kleiner Schaltplan.
Er zeigt wie ich mir Denke die TVS Diode einzubringen.
Ich stelle mir das so vor, dass die Diode bei 26,7V Strom durchlässt und bei 24V wieder schließt.
Analog wie ein Sicherheitsventil
Die Daten sind aus dem Projekt von Bodo es Loco.
Ich versuche es zum Teil nachzubauen (bin jedoch kein Elektroniker)
Meine Vorstellung:
Der Strom fließt dann teils über die ESC´s und teils über die Diode zum Generator zurück.
Die Batterie wird hierbei nicht kurzgeschlossen.
Ist meine Vorstellung richtig und wie verhalten sich Generator, Batterie und Diode.
Geht die Diode beim Ansprechen kaputt?

Im Voraus Danke für Deine Antwort.

Gruss
A.H.

 

[WiSi-Testpilot]

Deine Schaltung habe ich etwas umgezeichnet. Bei dir ist die Diode falsch herum.

Wenn der Generator genügend Spannung liefert, werden ESC und Akku mit Strom versorgt, s. grüne Linien. Läuft der Generator nicht oder ist seine Spannung niedriger als die Akkuspannung, liefert der Akku Strom zum ESC, s. rote Linie.
Soweit die Theorie.

Die Diode brauchst du erst mal nicht. Sie soll im Betrieb nur (transiente) Spitzen im mikro oder nanosekunden Bereich kappen. Sie kann dann auch die bei dir eingetragenen 500 A wegstecken, weil die Zeit und damit die Energie klein sind. Sie ist nicht dafür gedacht, dauerhaft die Spannung zu begrenzen. Wenn die Spannung längere Zeit (1/10 Sekunde oder kürzer) über 26.7 V liegt, brennt sie durch. Durch die dann kaputte Diode entläd sich der Lipo und es entsteht ein Feuerwerk. Es wird im Datenblatt stehen, wie lange sie die 500A verträgt.

Ferner würde die unten abgebildete Schaltung unkontrolliert Strom in den Akku liefern und ihn nach kurzer Zeit zerstören. Du bräuchtest also an der Stelle X (gelbes Kästchen) eine komplexe Lade/Entlade/Schutz Elektronik, die zB auch verhindert, dass es im Falle einer Störung ein Feuerwerk gibt.

Das ganze ist schon eine sehr anspruchsvolle Angelegenheit.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[A.H.]

Hallo Wilhelm,
besten Dank für Deine Ausführungen.
Ja, die Diode ist natürlich falsch eingezeichnet und Du hast recht den Überspannungsschutz mit der Diode benötige ich an dieser Stelle nicht zwingend.
An der Stelle, an der ich den ESC eingezeichnet habe, ist in meinem Prüfstand ein Heizer mit 350 oder 2 mal 350 W eingebaut. Die Heizer simulieren die Last für das Generatorsystem.
In dieser Anordnung habe ich nun schon ca. 5 Liter Benzin verheizt, um das verhalten des Systems zu beobachten.
Die eingesetzte Batterie ist ein 6s Lipo (24V) den ich zum Fliegen nicht mehr benutze.
Meine Beobachtung:
Wenn der Generator durch Drehzahlerhöhung die Batteriespannung erreicht hat, fängt er an parallel zur Batterie Strom in den Heizer zu liefern. Die vom Generator erzeugte Strommenge kann ich über ein Wattmeter messen. Ebenso messe ich die von der Batterie eingespeiste Strommenge.
Durch Drehzahlsteigerung kann ich die Strommenge solange erhöhen bis die Batterie kein Strom mehr einspeist. Erhöhe ich jetzt die Drehzahl weiter wird Strom in die Batterie gespeist.
Nach jedem Lauf habe ich über den Balancer Anschluss die Spannung der Einzelzellen angeschaut.
Bisher ist es noch zu keinen Dysbalancen zwischen den Zellen gekommen, die über den früher beobachteten lagen als der Akku im Flugbetrieb war.
Der Ladestrom aus dem Generator lag hierbei allerdings immer so zwischen 1-5A.
Fazit: Auf einen Überspannungsschutz mittels TVS Diode werde ich verzichten, da so wie ich die Diode eingezeichnet habe die Gefahr besteht, dass ich die Batterie kurzschließe.
Eine Überspannung versuche ich durch eine zuschaltbare ohmsche Last zu begrenzen.
Ein wie von Dir vorgeschlagenes Batteriemanagement wäre natürlich ideal. Dies liegt jedoch zurzeit über meinen elektronischen Fähigkeiten. Super wäre natürlich, wenn ein solches Batteriemanagementsystem fertig zu kaufen wäre und die Leistungsabgabe der Batterie nicht stören würde, sowie in den Abmessungen und Gewicht vertretbar wäre.
Vielleicht hast Du ja eine Idee.
Als erstes werde ich jetzt aber meinen neuen Generator auf Leistungsabgebe testen.
Dann kommt die Regelung.
Nochmals besten Dank für Deine Unterstützung
Gruß
A.H.

 

[El Bodo es Loco]

Huuch... hier geht´s ja weiter

Sorry hab´s nicht mitbekommen.

Als TVS habe ich glaube ich die hier Verwendet:
https://www.mouser.de/ProductDetail...ItbzKdwyIe/sgQEgCZxIphjHoBtvecV649a70GaaYOw==

bei Conrad als Gast bestellt und nun finde ich die Bestellung nicht mehr...
Wichtig ist die Durchbruchsspannung bei 26,7 V

Genau so wie Wilhelm es dargestellt hat wird sie eingebaut. Diese TVS Diode ist als "Airbag" zu verstehen dh. deine Konstruktion ist so ausgelegt, dass sie niemals zünden wird und Quasi der allerletzte Hoffnungsschimmer im Fehlerfall ist.
Wichtiger ist der Überspannungsschutz am Generator über eine zuschaltbare last.

Der Generator mit Gleichrichter, Akku und Überspannungsschutz aus Gleichrichter Transistor und 1 Ohm Lastwiderstand sind eine Einheit die ihre Dienst an der Schnittstelle z.b einem XT90 Stecker bereitstellen.

Der Kopter mit der TVS Diode, seinen ESC und allem anderen ist die andere Einheit die die Dienste vom Generator über die Schnittstelle zb. XT90 entgegen nehmen.

Einen Sieb-Elko gibt es nicht, die Aufgabe übernimmt der LIFEPO4 Akku (im PKW gibt´s auch keinen Sieb-Elko an der Lichtmaschine da übernimmt das die Batterie) Die notwendige Eingangsglättung aus Elko und Keramik Kondensator ist in allen Kopterbauteilen (ESC, BEC; PowerModul, FC) Bauart bedingt vorhanden und ausreichend um mit der Restwelligkeit der vom Akku geglätteten Generatorspannung klar zu kommen.

Ein Batteriemanagement ist ne gute Idee, aber mit einer gut eingestellten PID Regelung der Generatorspannung (Gemessen über der Spannung, eingestellt über sie GasServo Position) lade ich meinen Flugakku mit 3,45 - 3,5 V Pro Zelle (bei 3,7V pro Zelle greift der Lastwiderstand) und ich bin damit weit entfernt von den Grenzwerten der Zellchemie (die wurden von anderen auch schon mit 9Volt pro Zelle gequält ohne zu explodieren) .
Eine A123 Zelle verträgt gut 4 C Dauerladestrom und kurzzeitig noch viel mehr (beim Prüfstandlauf pumpe ich schon mal 25A für wenige Sekunden in den 2,5Ah Stützakku wenn ich von 40A Volllast plötzlich auf 0A reduziere).

Für ein richtiges Batteriemanagement bedarf es einer Strommessung am Generator und am Kopter um damit den Lade/Entladestrom am Akku zu bestimmen zusammmen mit einer Einzelzellenüberwachung lässt sich da bestimmt was gutes draus machen.

Ist auf jeden Fall ein gutes Projekt für eine Weiterentwicklung aber fürs erste nicht notwendig.

Nach fast einem Jahr sind aber auch ohne Batteriemanagement alle Zellen noch in Balance.

A.H : dein Aufbau sieht sehr gut aus, hast du da eine Kupplungsglocke fest am Mitnehmer verschraubt?

Gruß
Mario

 

[A.H.]

Hallo Mario,
Danke das Du Dich gemeldet hast und für den guten Response mit Erklärung.
Vom realen Einbau einer TVS Diode bin ich noch weit entfernt.
Trotzdem habe ich noch immer ein kleines Verständnisproblem mit der Diode.
Wenn die Diode ansprechen würde wird doch die Batterie kurzgeschlossen. Ist doch richtig?
Dann wäre der Copter allein vom Generator abhängig und da er ja vorher schon eine Fehlfunktion/Überspannung generiert hat ist es doch wahrscheinlich, dass er es wieder tut. Bei einer wiederholten Überspannung muss ich doch jetzt davon ausgehen, dass die Diode auch nicht mehr funktioniert. Dann hätte ich doch das Problem nur eine Aktion nach hinten verschoben.
Alles nur meine Vorstellung, ohne wirkliche Grundkenntnisse zu den elektrischen Vorgängen zu haben.
Das mit der zuschaltbaren Last leuchtet mir aber vollkommen ein und ich werde versuchen Deinen Aufbau zu kopieren und nachzubauen.
Zurzeit benutze ich noch einen Lipo 6s Akku, da ich den einfach fertig kaufen kann. Regeln tu ich noch von Hand über einen Servo Tester.
Im etwas sicherer zu sein möchte ich auch einen LiFePo Akku einsetzen.
Kannst Du mir sagen wo ich den am besten kaufen kann/soll?
Als Last benutzte ich einzeln zuschaltbare Heizwiderstände (2x350W), die ich in Wasser abgetaucht habe.
Mit der Leistung bin ich jetzt bei ca. 700W angelangt, d.h. ich muss mir noch zwei Heizer kaufen, um die Grenzen auszutesten.
Den Generator habe ich mit dem Motor über eine relativ große Elastomer Kupplung (Fa. R+W ;16 Nm) aus Aluminium und ein Aluminium Drehteil (Kopie einer Kupplungsglocke) verbunden, dass ich auf den Kupplungsmitnehmer des Zenoah geschraubt habe.
Danke Dir
Gruss
Axel

 

[El Bodo es Loco]

Hallo A.H.
Die TVS diode schließ nur so lange kurz bis die Spannung wieder unter der durchbrucbsspannung fällt.
Bei 26,7 V Durchbruchsspannung ist das über der Kopter Betriebsspannung von 24,2 V und wird niemals zünden. Die ist wirklich nur für nadelspitzen und kann prinzipiell auch weg gelassen werden. Ich habe sie zur sicherheit eingebaut Schließlich hängen an so einem Großen Kopter überspannungs gefärdete Bauteile im wert von bis zu 700€ dran.

Alternativ wenn mann auch ganz sicher gehen und den Kopter mit HV (High voltage bis 12S Lipo) Komponenten für Regler Powermodule und BEC ausstatten zb:
T-Motor Flame 80A HV 6S-12S Regler für bürstenloser Motor


und dann ist man bei 24,2 Volt Betriebsspannung auf der ganz sicheren seite.

Als LIFEPO4 verwende ich die hier A123 ANR26650M1B 2500mAh 3,3V LiFePo4 Akku + Lötfahnen Z LiFePO4 Akkus 26650 A123

Die Zellen sind sehr Vergewaltigungsresistent und der Ideale Puffer. Die Regelung mus so eingestellt werden, das die Zelle mit Maximal 3,45-3,5 Volt (ca.80% Ladezustand) geladen wird. Der Akku muss immer Puffern um Reglerschwankungen auszugleichen (Die Stützbatterie nicht zu voll laden wird beim Toyota Prius genau so aus den gleichen Gründen praktiziert). Ist ein LIFEPO4 voll, steigt die Ladeschlussspannung sprunghaft an und die Regelung funktioniert nicht mehr. (Kein Scherz, ich musste wegen einem vollen Akku Notlanden weil dann immer die Spannungsbegrenzung über den zuschaltbaren Widerstand gegriffen hat)

Wenn man Zugang zu einer Drehbank hat ist das auf jeden Fall eine sehr saubere lösung die ZG23 Propellernabe kannst du dir damit sparen.
Sieht sehr gut aus!

Gruß Mario

 

[A.H.]

Hallo Mario,

Danke für die Info zum AKKU
Die Absicherungsvariante mit der TVS Diode habe ich jetzt auch besser verstanden.
Gestern habe ich mit dem Motor Generatorprüfstand und den 2 Heizspiralen einen Test Gefahren.
Insgesamt etwas enttäuschend, da ich am Wattmeter des Generators nur ca. 1000 W als gesamt eingespeiste Leistung ablesen konnte. Das Wattmeter der Batterie hat ca. 200 W angezeigt (siehe Anlage).
Ich gehe davon aus, dass am Heizer ca. 800W angekommen sind und 200W in die Batterie eingespeist worden sind.
Eventuell kann ich noch etwas an der Vergasereinstellung optimieren und komplett Vollgas hatte ich auch noch nicht ganz.
Jetzt kommen bei mir ein paar Zweifel auf, ob ich meinen Tarot X6 damit in die Luft bekomme.
Beim Gewicht lande ich bestimmt um die 10 Kg (Copter Rahmen mit 6 Motoren: 4 Kg; Motor,Generator, Batterie, Kupplung, Gleichrichter: 4kg; Benzin 0,5 kg;Motor Generator Halterung 1kg).
Habe ich einen Fehler beim Aufbau gemacht?
Komme ich zu etwas mehr Leistung, wenn ich 3 Heizer benutze. Dann sinkt der Widerstand und das Drehmoment des Motors reicht, um die Drehzahl zu erhöhen.
Wie schwer ist es für den Generator in die Batterie einzuspeisen?
Danke
Gruss
Axel

 

[El Bodo es Loco]

Hallo Axel,

Deine Betriebsspannung wird ja vorraussichtlich bei 24,2 V (7S lifepo) liegen. Jetzt musst du ausprobieren wie viel Strom du entnehmen kannst bis du Vollgas gibst und die Spannung nicht unter 24,2V fällt. Das ist dann die Maximale Generatorleistung.

Ich Habe meinen Betriebspunkt bei 9500 rpm gewählt da ich maximal 1000W benötige und höhere Drehzahlen mehr Lärm, Verbrauch und Verschleiß bedeuten.. Ich befürchte du musst deinen Betriebspunkt höher zb. bei 12000 rpm wählen. da gibt der Benzinmotor (wenn es ein G240 ist) 1,8 KW ab die sich in 1,4-1,5 KW elektrische Leistung umwandeln lassen.

Dazu gibt's 2-3 unterschiedliche möglichkeiten entweder: 1. du wechselst den Generator gegen einen mit höherem KV wert (310-350). Oder 2. du gehst mit der Spannung hoch also 8S oder gar 9S Lifepo (dann brauchst du die HV ESC). Oder 3. du arbeitest mit einer untersetzung zb. 1,2 : 1 um mit mehr Motorkraft den Generator anzutreiben.

Bevor der große Umbau kommt probiere doch erstmal aus, wieviel Leistung du jetzt tatsächlich bei 24,2 V rausholen kannst.
Im hohen Drehzahlbereich ließe sich dann auch mit einem Resonanzschalldämpfer 3 KW Motorleistung und 2,4 KW elektrische Leistung bei ca. 13.000 rpm genereieren

Gruß
Mario

 

[El Bodo es Loco]

Habe mir gerade deine Schaltung angesehen, probiere 3 Heizer einmal ohne Batterie und einmal mit Batterie 1200 W Generatorleistung müssten möglich sein

 

[A.H.]

Hallo Axel,

Deine Betriebsspannung wird ja vorraussichtlich bei 24,2 V (7S lifepo) liegen. Jetzt musst du ausprobieren wie viel Strom du entnehmen kannst bis du Vollgas gibst und die Spannung nicht unter 24,2V fällt. Das ist dann die Maximale Generatorleistung.

Ich Habe meinen Betriebspunkt bei 9500 rpm gewählt da ich maximal 1000W benötige und höhere Drehzahlen mehr Lärm, Verbrauch und Verschleiß bedeuten.. Ich befürchte du musst deinen Betriebspunkt höher zb. bei 12000 rpm wählen. da gibt der Benzinmotor (wenn es ein G240 ist) 1,8 KW ab die sich in 1,4-1,5 KW elektrische Leistung umwandeln lassen.

Dazu gibt's 2-3 unterschiedliche möglichkeiten entweder: 1. du wechselst den Generator gegen einen mit höherem KV wert (310-350). Oder 2. du gehst mit der Spannung hoch also 8S oder gar 9S Lifepo (dann brauchst du die HV ESC). Oder 3. du arbeitest mit einer untersetzung zb. 1,2 : 1 um mit mehr Motorkraft den Generator anzutreiben.

Bevor der große Umbau kommt probiere doch erstmal aus, wieviel Leistung du jetzt tatsächlich bei 24,2 V rausholen kannst.
Im hohen Drehzahlbereich ließe sich dann auch mit einem Resonanzschalldämpfer 3 KW Motorleistung und 2,4 KW elektrische Leistung bei ca. 13.000 rpm genereieren

Gruß
Mario

 

[A.H.]

Hallo Mario,
Vielen Dank für Deine Erklärungen.
Die von Dir vorgeschlagenen Maßnahmen, um die Leistungssituation zu verbessern sind frü mich nachvollziehbar.
Ich habe versucht, dass was ich gemessen habe aus der Theorie zu beleuchten und bin auf einige Grenzen gestoßen.
Meine Überlegungen:
Der Generator hat einen KV- Wert von 290.
Jetzt habe ich mir den Zusammenhang zwischen Strom und Drehmoment angeschaut, da der Zenoah dem Generator Drehzahl und Drehmoment zur Verfügung stellt.
Bei einer Drehzahl des Zenoah zwischen 8000-1000 min-1 sind das laut Diagramm (siehe Anlage ca. 1,65 Nm).
Das Gegenmoment erzeugt durch die Last bremst den Verbrenner und damit den generierbaren Strom und die daraus resultierende Leistung.
Der Zusammenhang zwischen Strom und Drehmoment kann wie folgt ausgedrückt werden:
Für die Generatorkonstante KM gilt:
KM= (1/KV)x30/π ; oder 9,55/KV=….. (Nm/A)
Für KV 290: 9,55/290= 0,0329 Nm/A
In meinen Tests habe ich 41A am Generatoraustritt gemessen. Mit den o.g Überlegungen müsste Ihn theoretisch ein Drehmoment von 41A x 0,0329Nm/A = 1,35 Nm angetrieben haben.
Warum ich von den im Zenoah Diagramm angegebenen 1,65 Nm nur 1,35 (82%) nutzen konnte ist mir noch nicht ganz klar. Eventuell liegt es an schlechter Vergasereinstellung, noch nicht komplett Vollgas, oder auch Verluste im Generator.
Fazit :
Eine höhere Leistung wird vor allem durch das vom Verbrenner erzeugbare Drehmomente begrenzt.
Um das zur Verfügung gestellte Drehmoment besser zu nutzen muss der KV erniedrigt werden oder im Umkehrschluss der KV Wert erhöht werden.
Diese deckt sich mit Deiner Erklärung.
Das bedeutet aber auch, dass die alleinige Betrachtung der Zenoah Leistung in KW allein nicht entscheidend ist und immer auch das Drehmoment betrachtet werden muss.
Wird das Bremsmoment zu hoch dann kann die Drehzahl auch nicht in einen höheren Leistungsbereich des Zenoah gefahren werden und der Motor säuft bei weiterem Gas geben einfach ab. Dies musste ich leider auch schon so feststellen.
Für einen Generator mit KV 350 würde sich folgendes Bild ergeben:
KM= 9,55/350= 0,027Nm/A
I= 1,65/0,027= 61A
Unter Annahme der vorher festgestellten Ausnutzung von 82% ergibt dies eine erzeugbare Strommenge von 50A.
Generatorleistung: 50Ax24V =1200W
Mario bitte kannst Du mir Deine Meinung/Expertise geben, ob ich einen entscheidenden Denkfehler eingebaut habe.
Eventuell kannst Du mir eine Empfehlung für einen KV 350 Motor geben:
Im Voraus besten Dank
Gruss
Axel