Mythos: 4S ist effizienter als 3S

FerdinandK

Erfahrener Benutzer
#42
Aber ein Wettbewerb wäre schon lange fällig. Alles erlaubt, bis auf die maximale Propellergröße, sagen wir 10".

Kategorie A)
Schwebeflugzeit >5m Höhe
Pro Minute 1pkt

Kategorie B)
FLugzeit/Strecke FPV
pro Minute 1pkt pro km 1pkt


Kategorie C)
Flugzeit/Strecke payload (z.b. 300gr)
pro Minute 1pkt pro km 1pkt

Gewertet wird dann pro Kategorie und Gesamt.

lg Ferdl
 

HSH

Erfahrener Benutzer
#43
Nee, du nicht. Das wär unfair. :D

Gruß BT
Warum? Es geht ja nicht um Leichtbau. Um die Effizienz sinnvoll vergleichen zu können müssen Gewicht und Propgröße, -steigung ja gleich sein. Eigentlich müßte derselbe Kopter mit jeweils xs geflogen werden.
Aber wir können natürlich auch nur Gewicht und Wh festlegen und schauen was bei rumkommt. ;)
 

Blue Thunder

Erfahrener Benutzer
#44
Warum? Es geht ja nicht um Leichtbau. Um die Effizienz sinnvoll vergleichen zu können müssen Gewicht und Propgröße, -steigung ja gleich sein. Eigentlich müßte derselbe Kopter mit jeweils xs geflogen werden.
Aber wir können natürlich auch nur Gewicht und Wh festlegen und schauen was bei rumkommt. ;)
Daher müsste ein Standard-Kopter definiert werden. Gleiches hat man schon 1938 mit der Olympia-Meise versucht, als es galt das Segelfliegen als olympische Disziplin zu etablieren. Ob uns dies nun fast 80 Jahre später in diesem kleinem Rahmen gelingt? :D

Gruß BT
 

Upgrade 08/15

Erfahrener Benutzer
#45
Das Einzige, was aus meiner Sicht noch geklärt werden müsste, ist: Derselbe Propeller, andere Motoren. Die müssten bei gleicher Drehzahl aber anderer Spannung dieselbe Regleröffnung aufweisen. Ich tippe dann auf den mit der höheren Spannung als Sieger. Wenn ich dazukomme, werde ich es in den nächstn Tagen praktisch testen(530kv 4s vs. 1000kv 2s). Wobei hier andere Faktoren eine grössere Rolls spielen könnten, als es die Spannung tut!


Gruss
 

sandrodadon

Fliegender Maschi
#46
Sehe ich auch so, die Randbedingungen müssen geklärt werden.

Gleicher Rahmen, Motor, ESC Prop und dann 3S 4S 6S ? (LiPo Wh identisch)
oder
z.B. 450er Copter, mit LiPo unter 1.X kg, maximal Y" Props?

Dann steht eurem Wettbewerb nichts mehr im Weg ;)
 

DerCamperHB

Erfahrener Benutzer
#47
So ist ja auch egal auch. Ich fliege meine 6S Copter weiterhin mit 6S *G*
Intruder ich gehe davon aber aus, das du nicht das Standard 3s Setup mit 900kv und 11 Zoll Prop am fliegen bist
Genau darum geht es, ist bei dieser Kombi eine Erhöhung der Spannung gleichbedeutend mit besserer Effizienz.
Denke du würdest auch niemals da 6s dran Klemmen, und im Untersten Reglerbereich laufen lassen, wenn auch bei Messungen da meistens die größten Schub/W gemessen werden
 

HSH

Erfahrener Benutzer
#48
Ich würde sagen entweder gleiche Komponenten an verschiedenen Spannungen (dann könnten wir den Kontest aber auch gleich knicken), oder Rahmenbedingungen wie AUW, Akkuleistung und, sinnvollerweise, das max. Budget (damit es nicht zur Materialschlacht ausufert) setzen.
 

FerdinandK

Erfahrener Benutzer
#49
Ist der Motor und der Propeller fix, dann gewinnt natürlich jene Spannung für die der Motor passend ist. (und das ist die minimale mit der man noch fliegen kann).

Ist nur der Motor fix, dann gewinnt die Spannung welche den größten Propeller drehen kann (und das ist minimale Spannung bei welcher ein maximal großer Propeller zum fliegen reicht.

Würde man den Wettbewerb offen gestalten so wäre das Ergebnis, dass fast alles andere wichtiger als die Systemspannung ist, es aber leichter ist mit niedriger Spannung ist (weil es dafür mehr Motoren gibt).

Man muss schon sehr weit gegangen sein um den Vorteil der höheren Spannungslage (und dadurch möglicher geringerer Kabelquerschnitte) ausnutzen zu können.

Wenn ich die Rahmengröße/Propellergröße beschränke kann es keine Materialschlacht werden. Andererseits wenn jemand seinen eigenen Propeller laminieren möchte, warum nicht, das hat jedenfalls 10x mehr Einfluß als die Systemspannung.

lg Ferdl
 
#50
Würde man den Wettbewerb offen gestalten so wäre das Ergebnis, dass fast alles andere wichtiger als die Systemspannung ist, es aber leichter ist mit niedriger Spannung ist (weil es dafür mehr Motoren gibt).
Das ist doch vermutlich sowieso der Fall. Sonst könnte man sich hier ja nicht so schön streiten. Jeder kann sich seinen eigenen Kopter zusammen schustern und hinterher durch austauschen seines Akkus beweisen, was er will :D.
 
#52
Warum? Es geht ja nicht um Leichtbau. Um die Effizienz sinnvoll vergleichen zu können müssen Gewicht und Propgröße, -steigung ja gleich sein. Eigentlich müßte derselbe Kopter mit jeweils xs geflogen werden.
Aber wir können natürlich auch nur Gewicht und Wh festlegen und schauen was bei rumkommt. ;)
Es wesentlichen sollte nur das Abluggewicht und der Frame festgelegt werden, um euren Vergleich zu starten. Der Frame sollte von 9 bis 17 zoll erlauben. Die Wh vorzugeben ist sinnlos, weil diese nicht die reale Effektivität, Flugzeit, wiederspiegelt, sondern vielmehr die mitgenommenen Ah!!!

Für den Schwanzvergleich sind nur die Gramm/Ampere für ein festgelegtes Abfluggewicht X relevant.
Um 4S und 6S zu vergleichen, reicht es auch einfach sehr gute Datenblätter zu sichten MN3508-25-> http://www.rctigermotor.com/html/2013/Navigator_0910/36.html

Beispiel:
Abfluggewicht 1720g = 4 * 430g -> 4S -> 50 % -> 15x5 Prop -> 1,6 A -> 268 G/A
Abfluggewicht 1720g = 4 * 430g -> 6S -> 50 % -> 12x4 Prop -> 1,7 A -> 252 G/A

Das Ergebnis würde ich eher als in etwa gleichauf bezeichen, aber das 6S Setup hat einen entscheidenen Nachteil der die Flugzeit relevant reduziert. Der Akku ist einfach bei gleicher Kapazität schwerer und teuer als ein 4S Akku und damit sinkt die Effizienz des Copters!!!!

Also die Hose zulassen, weil FerdinandK ehe den Längsten hat!
Oder möchte sich einer von euch blamieren? ;)

edit weil Schreibfehler S4 sollte S6 sein
 
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Upgrade 08/15

Erfahrener Benutzer
#53
Es wesentlichen sollte nur das Abluggewicht und der Frame festgelegt werden, um euren Vergleich zu starten. Der Frame sollte von 9 bis 17 zoll erlauben. Die Wh vorzugeben ist sinnlos, weil diese nicht die reale Effektivität, Flugzeit, wiederspiegelt, sondern vielmehr die mitgenommenen Ah!!!

Für den Schwanzvergleich sind nur die Gramm/Ampere für ein festgelegtes Abfluggewicht X relevant.
Um 4S und 6S zu vergleichen, reicht es auch einfach sehr gute Datenblätter zu sichten MN3508-25-> http://www.rctigermotor.com/html/2013/Navigator_0910/36.html

Beispiel:
Abfluggewicht 1720g = 4 * 430g -> 4S -> 50 % -> 15x5 Prop -> 1,6 A -> 268 G/A
Abfluggewicht 1720g = 4 * 430g -> 6S -> 50 % -> 12x4 Prop -> 1,7 A -> 252 G/A

Das Ergebnis würde ich eher als in etwa gleichauf bezeichen, aber das 4S Setup hat einen entscheidenen Nachteil der die Flugzeit relevant reduziert. Der Akku ist einfach bei gleicher Kapazität schwerer und teuer als ein 4S Akku und damit sinkt die Effizienz des Copters!!!!
Wow
Entweder ich steh auf dem Schlauch (ich habe aktuell die Grippe, da kann das passsieren :D ) oder du hast eine ganze Menge absolut grundlegender Dinge nicht verstanden.

Gruss


Edit: Ich habe gerade 0 Bock, das alles zu erklären. Das hat mir grundlegender Physik zu tun. Ansonsten steht hier im Thread und allgemein in den Beiträgen von FerdinandK sehr viel nützliches.
Vielleicht ist auch jemand so nett, und hilft dir auf die Sprünge. Evtl. schreibe ich später oder morgen noch etwas dazu.
 
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schnellmaleben

Erfahrener Benutzer
#55
z.B. sind nicht die Ampere relevant, sondern die Leistung. Da Dein 6S-Beispiel eine 50% höhere Spannung hat, liegt auch die nötige Leistung (mehr als) 50% höher (P=U*I). Sowieso ist es ein Äpfel-Birnen-Vergleich, da unterschiedliche Props (+Drehzahlen) => Der Effizenzgewinn des größeren 15" Propellers dominiert alle Spannungs(Verlust)effekte.
 
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#56
z.B. sind nicht die Ampere relevant, sondern die Leistung. Da Dein 6S-Beispiel eine 50% höhere Spannung hat, liegt auch die nötige Leistung (mehr als) 50% höher (P=U*I). Sowieso ist es ein Äpfel-Birnen-Vergleich, da unterschiedliche Props (+Drehzahlen) => Der Effizenzgewinn des größeren 15" Propellers dominiert alle Spannungs(Verlust)effekte.
Natürlich ist die Leistung, wegen W = U * I unterschiedlich, aber für die Effizienz, Flugzeit, nicht entscheidend, sondern nur wieviele Strom (I) brauche ich, um meinen Kopter für ein vorgesehens Abfluggewicht fliegen zu können.
Und zwar so wenig wie möglich für X Gramm. Die Spannung ist zuerst einmal zweitrangig, solange ich mit der Proppelwahl und Thrust mein Ziel günstig!!!! (wenig Strom) erreiche. Der Vergleich oben zeigt, dass für diesen Motor und z.B. 1720g für 4S und 6S schön im Vergleich.... kein Vorteil 6S zu wählen, sondern eher ein Nachteil....
 
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schnellmaleben

Erfahrener Benutzer
#57
Leider völlig falsch, denn wenn man von verschiedenen Spannungen redet, kann man nur Leistung vergleichen, nicht den Strom. Und warum wird wohl Effizienz üblicherweise in g/W angegeben?
 
#58
Schaut man sich die Datenblätter an, dann kommt man zu dem Schluss, dass die Motoren bei gleichem Propeller bei weniger Spannung weniger Watt/Schub benötigt. Der Unterschied ist sehr gering, allerdings dürfte er größer sein als die Leitungsverluste (habe das grob abgeschätzt). Die Kennlinien sind linear, ein Vergleich dürfte daher halbwegs zulässig sein.

Davon darauf zu schließen, dass geringere Spannungen effizienter sind, ist aber vermutlich sehr gewagt. Der Schluss, dass man den Motor mit weniger Spannung betreiben sollte, wenn einem der Schub ausreicht, ist aber glaube ich zulässig.

MN3508 380kv 700g
4S 14*4,8 59,2W
4S 15*5 55W [interpoliert]
4S 16*5,4 57,72W
6S 14*4,8 63W [interpoliert]

MN3508 700kv
3S 12*4 460g 49,95W
4S 12*4 460g 56,24W
 
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Upgrade 08/15

Erfahrener Benutzer
#59
Es wesentlichen sollte nur das Abluggewicht und der Frame festgelegt werden, um euren Vergleich zu starten. Der Frame sollte von 9 bis 17 zoll erlauben.
Das macht keinen Sinn. Ein 6s Setup mit 17 Zoll wird einem 3s Setup mit 9'' immer überlegen sein; extreme Ausreisser ausgenommen. Das liegt daran, dass Propellerwirkungsgrad > Rest, und der Propellerwirkungsgrad hängt nun einmal direkt mit dem Propdurchmesser zusammen. Wenn mich nicht alles täuscht, verhält sich der spezifische Schub (g/W) in der Theorie quadratisch zum Propdurchmesser bzw. linear zu der überstrichenen Fläche.

Die Wh vorzugeben ist sinnlos, weil diese nicht die reale Effektivität, Flugzeit, wiederspiegelt, sondern vielmehr die mitgenommenen Ah!!!
Komplett falsch. Von Anfang an:
1. Effizienz ist eine physikalische Grösse, die das Verhältnis von P(ab) zu P(zu) beschreibt. Also Abgabeleistung geteilt durch Aufnahmeleistung.
P(ab), die abgegebene mechanische Leistung (vom Motor und Propeller) lässt sich grob mit Hilfe der Strahlentheorie berechnen.
P(zu), die zugeführte elektrische Leistung können wir zwischen Akku und Regler messen (Multimeter, Wattmeter).

Doch das hilft uns nicht wirklich weiter. Wichtig: P(ab), die mechanische Abgabeleistung, hängt direkt von dem Propellerdurchmesser ab!
Ein Beispiel: Nehmen wir an, ein Schub von 500g und eine Spannung von 11.1V sind gegeben. Jetzt wird ein grösserer Propeller verwendet, für denselben Schub wird nun anstatt 8A nur noch 7A benötigt!
Man könnte meinen, die Effizienz müsse gestiegen sein. Aber weil gemäss Strahlentheorie für denselben Schub mit einem grösseren Propeller weniger mechanische Arbeit verrichtet werden muss als mit einem kleineren Propeller, sinkt P(ab). Somit verändern sich sowohl Zähler als auch Nenner von P(zu)/P(ab)[-->beide werden kleiner]! Dadurch kann die Effizienz sinken, obwohl der Stromfluss kleiner wird.

Aufgrund dieser Problematik verwenden wir meist den spezifischen Schub, also „g/W“ als Ersatz für die Effizienz (und bezeichnen g/W manchmal auch als Effizienz, was streng gesehen falsch ist). Dieser Wert sagt uns viel mehr über die eigentliche Flugzeit, als die Effizienz an sich. Schliesslich kennen wird die Energie in unserem Akku (Wh) und das Gewicht unseres Kopters; so lässt sich mit dem g/W-Wert direkt die zu erwartende Flugzeit eruieren.

2. Ah ist die Akkukapazität (2Ah bedeuten, dass 2 Ampere während einer Stunde abgegeben werden können). Multipliziert man den Stromfluss (in Ampere, nicht etwa Ah) mit der Spannung (z.B. 3s-->ca. 11.1V), erhalten wir einen neuen Wert mit der Einheit Watt. Dieser sagt viel mehr aus also der Strom (A) alleine; wir verwenden ihn zur Berechnung der Effizienz oder auch um den spez. Schub zu definieren. Deswegen ist es sinnvoll und notwendig, dass nicht die Akkukapazität (Ah) sondern die Wh, also wie viel Leistung tatsächlich in dem Akku steckt, festgelegt werden.


Für den Schwanzvergleich sind nur die Gramm/Ampere für ein festgelegtes Abfluggewicht X relevant.
Von einem Wert g/A habe ich noch nie gehört und er macht auch keinen Sinn. 1A an eine 4V entsprechen nur 4 Watt, 1 A an 230V immerhin 230W. Nicht so ganz dasselbe, oder?
Die 230V und 1A liessen sich theoretisch auch in 230A an einem Volt umwandeln. 1A bedeutet also nicht immer dieselbe Leistung :)

Das Ergebnis würde ich eher als in etwa gleichauf bezeichen, aber das 6S Setup hat einen entscheidenen Nachteil der die Flugzeit relevant reduziert.*Der Akku ist einfach bei gleicher Kapazität schwerer und teuer als ein 4S Akku*und damit sinkt die Effizienz des Copters!!!!
Wie gesagt, du kannst nicht einfach die Kapazität über alles stellen. Ein 3s Akku mit 1000mAh speichert deutlich weniger Energie als ein 4s Akku mit 1000mAh. Ein 4s 1000mAh wird entsprechend rund 1/3 schwerer sein als ein 3s Akku, dafür auch 1/3 mehr nutzbarer Leistung mit sich bringen.


Gruss & sorry für den langen Beitrag. Vielleicht liesst ihn ja jemand durch :D
Für allfällige Fehler entschuldige ich mich; sie dürfen gerne korrigiert werden.
 
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schnellmaleben

Erfahrener Benutzer
#60
Schaut man sich die Datenblätter an, dann kommt man zu dem Schluss, dass die Motoren bei gleichem Propeller bei weniger Spannung weniger Watt/Schub benötigt.
[...]
MN3508 380kv 700g
4S 14*4,8 59,2W
6S 14*4,8 63W [interpoliert]

MN3508 700kv
3S 12*4 460g 49,95W
4S 12*4 460g 56,24W



Cool - da sind ja zwei Vergleichspaare drin. Jetzt musst Du nur noch die Zuleitungen vor dem Regler so auslegen, dass bei der niedrigeren Spannung (= höherer Strom) mehr als 4W bzw. 6W zusätzlich verbraten werden und der Mythos ist doch richtig (keine Ironie sondern Denksportaufgabe ;) )
 
FPV1

Banggood

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