Frage zu Akku-, ESC-, Motorabstimmung

M

MrBen

Neuer Benutzer
#1
#1
Hallo allerseits,

ich bin gerade dabei mir einen ersten Quadrocopter aufzubauen. Dabei verstehe ich die Abstimmung von Akku, Motor und dem ESC noch nicht ganz. Eine Recherche im Internet konnte meine Fragen nicht abschließend klären.

Folgende Bauteile habe ich ins Auge gefasst:
- Motoren: 4xXXD A2212 1000kV (http://www.ebay.de/itm/251194948448?_trksid=p2060353.m2749.l2649&ssPageName=STRK:MEBIDX:IT)
- ESC: Q Brain 4x20A (http://www.hobbyking.com/hobbyking/...0a_brushless_quadcopter_esc_2_4s_3a_sbec.html)
- Akku: Turnigy 2200mAh, 4S, 35C (http://hobbyking.com/hobbyking/store/__10384__Turnigy_2200mAh_4S_35C_Lipo_Pack.html)

Der ESC kann verträgt also pro Kanal 20A, der Motor hat eine maximale Stromaufnahme von 12A. Der Akku verträgt 77A (35Cx2,2Ah=77A). Pro Motor wären das also ca. 19A.

Meine Fragen:
1. Passt diese Auslegung?
2. An welcher Stelle wird sichergestellt, dass nicht mehr als 12A an den Motor gehen? Ergibt sich das selbst durch den Innenwiderstand des Motors, oder muss der Strom im Regler begrenzt werden?

Danke und Grüße
Ben
 
A

Arakon

Erfahrener Benutzer
#2
#2
Nichts stellt sicher, dass mehr Strom zum Motor kommt. Das ist deine Sache, das richtig zu machen, durch Propellergröße und Spannung. Strom am Regler begrenzen geht nicht gut, weil du im schlimmsten Fall crashen würdest, wenn du spontan nicht mehr genug Saft bekommst.
An 3S mit 8-10" ist dein Setup okay. Für 4S sind die 1000kv vermutlich schon zu hoch.
 
dareen

dareen

Acro-Bee
#3
#3
zu 1.)
Rein elektrisch passt die Auslegung so, was Du damit antreiben willst, d.h. ob die Auslegung für das Modell reicht musst Du wissen.

zu 2.)
Ich glaube das Schwierigste für einige Leute ohne E-Technik Kenntnisse ist das Verständnis für die Funktionsweise elektrischer Verbraucher.

Die Stromaufnahme der Motoren wird durch deren Aufbau bestimmt, es sind Verbraucher. Die Stromaufnahme liegt bei max. 12 A lt. Angabe. Die ESCs (Steuerung, die den Strom nur schalten) sind für 20 A bzw. 25 A Burst ausgelegt, also mehr als ausreichend. Wenn der Motor unter Volllast läuft dann zieht der soviel Strom wie er braucht (max. 12 A lt. Angabe). Wenn der Motor defekt ist (Kurzschluss der Windungen....) dann kann es passieren, dass der wesentlich mehr Strom zieht und das ESC überlastet (I > 25 A dauerhaft). DANN wird der maximale Strom durch den ESC nur noch von der maximalen Entladerate des Lipos begrenzt, ABER Deine 19 A gelten nur dann wenn wirklich gleichzeitig der Innenwiderstand ALLER Vier Motoren auf DENSELBEN Wert absinkt (auf annähernd NULL bei Kurzschluss der Windungen) und sich der Strom GLEICHMÄßIG auf alle Motoren verteilt... was sogut wie unmöglich ist. Wenn ein Motor defekt ist und alle anderen intakt, dann bleibt für den defekten Motor genug Reserve am Akku und der kann Dir einen wesentlichen höheren Strom ziehen (wenn der ESC durchsteuert) als spezifiziert und dann ggf. auch den ESC zerstören. Der begrenzt den Strom nämlich nicht, sondern ist maximal für einen bestimmten Strom GEEIGNET!!! Den Strom könnte man durch eine Sicherung am Lipo-Anschluss des ESCs begrenzen. Hat das vielleicht schonmal jemand gemacht???

Sorry für zuviel Text :D
 
M

MrBen

Neuer Benutzer
#4
#4
Danke schonmal für die Antworten. Also wird der Stromfluss vom Widerstand am Motor begrenzt, weshalb dann auch der Rotor eine Rolle spielt, der den Luftwiderstand mitbestimmt!?

Mein E-Technik-Verständnis ist nicht ganz schlecht, bei Impedanz und Motoren wirds aber eng ;)

Sind auf dem 4xESC nicht letztendlich vier einzelne ESCs verbaut, d.h. wenn ein Motor einen Kurzschluss hat wird dieser einzelne ESC auch überlastet?
Eine Sicherung würde ja zum direkten Absturz des Copters führen wenn sie einmal auslöst.

Also empfehlt ihr mir die Nutzung eines 3s-Akkus? Ich möchte 9 Zoll-Rotoren verwenden und rechne mit einem Abfluggewicht von ca. 1,4kg. Möchte jedoch Reserven haben um später evtl. noch eine Kamera dranzuhängen.
 
dareen

dareen

Acro-Bee
#5
#5
MrBen hat gesagt.:
Danke schonmal für die Antworten. Also wird der Stromfluss vom Widerstand am Motor begrenzt, weshalb dann auch der Rotor eine Rolle spielt, der den Luftwiderstand mitbestimmt!?
Zum Vergrößern anklicken....
JAIN, der Stromfluss wird vom Widerstand des Motors BESTIMMT, nicht begrenzt. Begrenzen klingt immer nach "da ist Schluss", wenn es aber zum Kurzschluss zwischen den Wicklungen kommt (wenn z.B. der Motor zu heiß wird oder durch mechanische Einwirkungen der Lack auf dem Kupferlackdraht der Motorwicklungen beschädigt wird) dann "kann" ein wesentlich größerer Strom fließen als gewollt und spezifiziert. Normalerweise geht man aber nicht von einem Defekt aus und legt das System (ESC) so aus, dass es etwas mehr als den maximalen Strom des "gesunden" Motors (verträgt).

MrBen hat gesagt.:
Mein E-Technik-Verständnis ist nicht ganz schlecht, bei Impedanz und Motoren wirds aber eng ;)
Zum Vergrößern anklicken....
So war das nicht gemeint :p

MrBen hat gesagt.:
Sind auf dem 4xESC nicht letztendlich vier einzelne ESCs verbaut, d.h. wenn ein Motor einen Kurzschluss hat wird dieser einzelne ESC auch überlastet?
Zum Vergrößern anklicken....
Wenn es sowas gibt mit 4 ESCs auf einer Platine dann würde theoretisch nur der eine ESC abrauchen, aber wenn die natürlich sehr kompakt zusammensitzen können die anderen ESCs auch was abbekommen und ggf. abrauchen. Bei mir ist auch schon ein ESC abgefackelt und hat einen hohen Strom durch die STEUERLEITUNG zum FC gejagt und den dann auch gleich noch getötet. Also möglich ist alles :D

MrBen hat gesagt.:
Eine Sicherung würde ja zum direkten Absturz des Copters führen wenn sie einmal auslöst.
Zum Vergrößern anklicken....
Wurde hier im Zusammenhang mit den KISS-ESC schon mal diskutiert hab ich gesehen. Ist halt schwierig eine "intelligente" Sicherung zu finden aber wenn der Strom ansteigt und lange genug über der Spezifikation des ESCs liegt, dann raucht der sowieso ab und der Kopter stürzt ab, da hab ich lieber nur 'ne kaputte Sicherung :p Aber davon mal abgesehen, im normalen Flug musst Du den Motor schon längere Zeit im Grenzbereich betreiben damit der heiß läuft und ggf. einen zu hohen Kurzschlusstrom im ESC verursacht. Und das sollte man zu verhindern wissen bzw. das ESC entsprechend auslegen. Wenn der Motor laut Spec kurzzeitig max. 12 A zieht bei Volllast (KURZZEITIG!!!) dann passiert bei einem 20A ESC nichts. ABER wenn Du das länger machst, dann kann der Motor ggf. heiß laufen und Schaden nehmen/verursachen. Daher sollte man das Gesamtsystem auch so auslegen, dass es Deine Last trägt OHNE dass die Motoren dauerhaft im Grenzbereich arbeiten (also abheben sollte nicht nur bei Vollgas möglich sein ;) )

MrBen hat gesagt.:
Also empfehlt ihr mir die Nutzung eines 3s-Akkus? Ich möchte 9 Zoll-Rotoren verwenden und rechne mit einem Abfluggewicht von ca. 1,4kg. Möchte jedoch Reserven haben um später evtl. noch eine Kamera dranzuhängen.
Zum Vergrößern anklicken....
Dazu kann ich nix sagen, bei meinem Quad is alles kleiner. Schau mal bei ecalc was das sagt.
 
M

MrBen

Neuer Benutzer
#6
#6
Super vielen Dank, ihr habt mir sehr geholfen. Ich werde wohl einen 3s-Akku wählen, sollte laut ecalc ausreichen und spart ja auch nochmal ein wenig Gewicht.

Grüße
 
C

Cartman

Erfahrener Benutzer
#7
#7
Wenn du auch nur in die Nähe der 1400 g kommst und noch kein FPV Zeug an Board hast, dann würde ich den Copter nochmal überdenken. Das ist viel zu schwer für die 2212er Motoren. Mein Quad mit Suppo 2212 1000kv wiegt flugfertig mit einem 3s 2700 mAh Lipo ca. 750 g. Hinzu kommt, dass du die Qualität der XXD Motoren nicht kennst.

Meinen Quad habe ich mit dem Warthox Frame aufgebaut. Das ist schön leicht und robust. Würde ich dir auch empfehlen, wenn du an dem Setup festhalten willst. Ich weiß, dass die DJI Flamewheel Frames und deren Clones sehr schwer sind und das Coptergewicht leicht in die Höhe treiben. Von daher würde ich davon erstmal Abstand nehmen.
 
M

MrBen

Neuer Benutzer
#8
#8
Also ich hab nochmal genauer nachgerechnet und bleibe insgesamt wohl auch unter 1000g. Leider ist nicht bei allen Bauteilen die Masse mit angegeben ;)

Da ich für den Anfang erstmal ausprobieren will, habe ich ein paar günstigere Komponenten gewählt. Verbessern werde ich dann später :)
 
C

Cartman

Erfahrener Benutzer
#9
#9
Also ich würde es nicht riskieren die XXD Motoren zu verbauen. Am Ende sparst du da echt nicht viel mit. Auch der 4in1 Regler ist schwer und sperrig. Ich würde den Copter mit den Komponenten aufbauen:

Frame: http://flyduino.net/Quadrokopter-Rahmen-Set-20cm-arm (kannst auch nur die Centerplates kaufen und die Ausleger selber fertigen)
Motoren: http://flyduino.net/Multikopter-Motor
Props: http://flyduino.net/Multikopter-Propeller-CW-CCW_14
ESCs: http://eu.banggood.com/Wholesale-Wa...S-20-500Hz-for-Multicopters-wp-Uk-974637.html
oder
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__73086__Hobbywing_X_Rotor_ESC_20amp_EU_Warehouse_.html
Akku: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=36141

Kannst ja mal durchrechnen wie groß der Preisunterschied ist. Bei 30 Euro würde ich keinen Gedanken mehr an die anderen Komponenten verschwenden und direkt die von mir aufgelisteten Komponenten nehmen.
 
M

MQXperte

Neuer Benutzer
#10
#10
Hi also ich kann nur abraten von 4 in 1 Regler, meinem Kollegen ist schon mal einer durchgebrannt und die Auslegung
passte eigentlich also Reserven waren vorhanden, Regler müssen an die Luft zum abkühlen ;)
 
M

MrBen

Neuer Benutzer
#11
#11
Hallo,
danke für die vielen Tipps. Also ich habe jetzt den 4in1 Regler durch 4 einzelne simonK-Regler ersetzt.
Bei den anderen Teilen habe ich auch nochmal etwas variiert, wobei ich bei dem Rahmen geblieben bin. Insgesamt möchte ich erstmal einen günstigen Quad haben und irgendwann evtl. mal auf einen guten Hexa umsteigen. Denke zum Üben sollten die Teile tun :)
 
Um antworten zu können musst du eingeloggt sein.
FPV1

Banggood

Oben Unten