Mythos: 4S ist effizienter als 3S

[Upgrade 08/15]

Themenwechsel
Was ist theoretisch gesehen effizienter
500 Kv 4s
1000kv 2s

Beide mit gleichem Propeller + gleicher Schub.
Gewinnt hier eher der 4s weil die Regleröffnung ja bei beiden gleich ist, aber der Strom insgesamt an 4s tiefer ist?
--> Beim 2s würde doch mehr Strom IM Motor drinn fliessen? Sprich: Mehr Verluste durch alle möglichen Dinge ("Wirbelströme", "Ummagnetisierungsverluste" etc.).
--> Der 2s Motor hätte wahrscheinlich dickere Kabel im inneren --> weniger effizient? (weil weniger Platz tatsächlich genutzt wird (mehr Luft zwischen den Windungen) + schwächeres Magnetfeld).

Das wäre dann der Fall "setup passend wählen (=4s 500kv anstelle von 1000kv 2s)", richtig?

Hier noch zum Thema selbes Setup verschiedene Spannungen

Ps Danke Cloid für die interessanten Ausführungen!

 

[Prometreus]

Es scheint fast so, dass es hier gar nicht um das Thema geht, sondern darum Recht zu haben.
Man würde glauben, dass Leute, die über solche komplexeren Themen philosophieren können, ein ausreichend großes Ego haben.

Schade dass diese Peinlichkeit öffentlich ist, und den Thread entgleisen lässt.
Es ist egoistisch hier nach Anerkennung zu betteln, hier geht es um den Austausch von Wissen.

 

[Prometreus]

Themenwechsel
Was ist theoretisch gesehen effizienter
500 Kv 4s
1000kv 2s

Beide mit gleichem Propeller + gleicher Schub.
Gewinnt hier eher der 4s weil die Regleröffnung ja bei beiden gleich ist, aber der Strom insgesamt an 4s tiefer ist?
--> Beim 2s würde doch mehr Strom IM Motor drinn fliessen? Sprich: Mehr Verluste durch alle möglichen Dinge ("Wirbelströme", "Ummagnetisierungsverluste" etc.).
--> Der 2s Motor hätte wahrscheinlich dickere Kabel im inneren --> weniger effizient? (weil weniger Platz tatsächlich genutzt wird (mehr Luft zwischen den Windungen) + schwächeres Magnetfeld).

Das wäre dann der Fall "setup passend wählen (=4s 500kv anstelle von 1000kv 2s)", richtig?

In dem Fall sollte das 4S Setup besser sein, weil die vollgaspulse (strom) kleiner sind. Dann sind die Motorverluste, wie du ja selber sagst, auch kleiner.

 

[dynaudio79]

Vollgaspulse.
Jetzt weiß ich was du damit meinst.
Das ist die PWM.
Dass der Regler im Grunde nur ein Schalter ist der die Spannung an und aus macht im KHZ Bereich ist doch bekannt.
Je länger er schalten kann (länge der Vollgaspulse bzw Erhöhung der PWM) desto mehr Strom kann der Regler auch schalten und desto höher ist die Effizienz des Reglers.
Oft werden Regler im Teillastbetrieb gegrillt.

 

[rodizio]

Themenwechsel
Was ist theoretisch gesehen effizienter
500 Kv 4s
1000kv 2s

Beide mit gleichem Propeller + gleicher Schub.
Gewinnt hier eher der 4s weil die Regleröffnung ja bei beiden gleich ist, aber der Strom insgesamt an 4s tiefer ist?
--> Beim 2s würde doch mehr Strom IM Motor drinn fliessen? Sprich: Mehr Verluste durch alle möglichen Dinge ("Wirbelströme", "Ummagnetisierungsverluste" etc.).
--> Der 2s Motor hätte wahrscheinlich dickere Kabel im inneren --> weniger effizient? (weil weniger Platz tatsächlich genutzt wird (mehr Luft zwischen den Windungen) + schwächeres Magnetfeld).

Das wäre dann der Fall "setup passend wählen (=4s 500kv anstelle von 1000kv 2s)", richtig?

Danke, endlich nimmt mal jemand die ganzen Variablen wie Props und Drehzahl raus

Lt. diesem link hier: http://vedder.se/2014/10/chosing-the-right-bldc-motor-and-battery-setup-for-an-electric-skateboard/.

Macht 2s 1000kv bzw. 4s 500kv im Motor keinen Unterschied, weil:

Let’s look at an example: Suppose an 8 turn motor has one ohm winding resistance. The winding resistance is proportional to the wire area times wire length. Making the same motor with 4 turns would allow twice as thick wire. Since that wire also is half as long, the resistance is four times lower: 0.25ohm. Further, since current times turns is proportional to torque, we need twice as high current with 4 turns to produce the same torque as with 8 turns. The copper losses are the voltage across the windings times the current: U*I. The voltage across them is R*I, so the losses are R*I*I. This square relation means that doubling the current will produce four times as much losses, however, since we got four times lower resistance the losses are the same for the 4t motor with double the current as for the 8t motor with half the current. Also note that the 4t motor will spin twice as fast as the 8t motor at the same voltage, so it will have double the kv. Putting this together, the 4t motor is equivalent to the 8t motor, but at half the voltage and double the current.

So, regarding KV: different KV versions of the same motor are fully equivalent. KV only affects the battery and ESC choice. Therefore, while comparing motors, lets talk about torque instead of current because torque is proportional to current / KV and, as explained above, the KV value can be changed freely with the amount of turns and copper thickness.

Der Vorteil mit höheren Spannungen ergibt sich also nur im Regler bzw. in den Kabeln. Akku macht auch keinen Unterschied. Natürlich wenn man davon ausgeht, dass man beim 4s Setup auch die halbe Kapazität in mAh bzw. die gleiche Kapazität in Wh nimmt.

 

[DerCamperHB]

über einen 4s 500KV und einen 2s 1000kv wird auch weniger Diskutiert
In erster Linie ging es darum, ist der 1000kv an 2s oder an 4s Effektiver, da häufig geraten wird, flieg mit mehr Zellen, das ist Besser

 

[rodizio]

Wenn wir jetzt beim 1000kv Beispiel bleiben, dann müsste lt. obiger Seite das 2s setup besser sein. Weil der Motor bei 4s und 1000kv mit angenommenen 14 Polen bei ca. 100k elektrischen RPM liegt. Lt. der Seite steigen aber ab ca. 60k RPM bestimmte Verluste exponentiell an, was das ganze wieder ineffizient werden lässt. Effekte durch verschiedene Propeller (oder den gleichen, der bei doppelter Drehzahl nicht 'skaliert') natürlich wieder ausgenommen.

 

[Upgrade 08/15]

Naja, "flieg mit mehr Zellen, das ist besser" - besser ist nicht gleich effektiver. Besser im Sinne der Flugeigenschaften kann es allemal sein.

Die von mir weiter oben gepostete Grafik ist übrigens mit 1000Kv Motor und 10'' Prop entstanden - also so ziemlich das Standard-Setup.


Gruss