Brushless Noob

Jo Delahiti

Jo Delahiti

Hoi allemaal

lang geleden in een sterrenstelsel hier ver, ver vandaan....
....voer ik modelspeedbootjes met Mabuchi motoren en Nicad accu's. Mini Speed, Maxi Speed, Hydrospeed, Nessy, Proppy, Princess...ah wat een keuze had je toen en wat een lust voor het oog waren ze. Elke woensdagmiddag na school langs de speelgoedwinkel in de stad om te kwijlen voor de etalage. Bij weer en wind kranten lopen en de hele zomer bollen rooien / pellen en onkruid wieden totdat het laatste dubbeltje in je spaarpot zat en dan...je boot bij de eerste de beste proefvaart in het riet / tegen een brugpijler / lek als een mandje, Maar natuurlijk wel stug doorgaan, alles telkens een stukje slimmer, waterdichter, betrouwbaarder, mooier en met een beetje mazzel ook nog sneller.

Toen ik de scene verliet waren net de eerste motortjes op de markt die je kon opvoeren door wat aan de mantel te draaien (nooit echt begrepen waarom je ze van 12000 naar 50000 toeren kon opvoeren door wat te draaien, misschien is er hier nog de een of andere ouwe nerd die me dat alsnog kan uitleggen).

Nu ik langzamerhand weer tijd krijg om te knutselen zie ik dat er veel veranderd is: brushless motoren met meer PK dan mijn Puch Maxi, lipo's en hoppa, modelbootjes varen zomaar 300 kilometer per uur, Natuurlijk wil ik daar allemaal van proeven en het uitproberen, maar.....waar begin ik ? Wie heeft er een paar goeie leestips / hyperlinks naar sites waar goed uitgelegd wordt wat het verschil tussen een inrunner en een outrunner is ? Of ik lipo's nou wel of niet moet balancen als ik ze oplaad, en waarom. En hoe kom ik er achter welke brushless motor vergelijkbaar is met een Mabuchi 540, zodat ik kan zien welke motoren beter en welke slechter performen dan de toenmalige standaard ?

Ik heb ooit van een duitser een paar rompjes van een Tobi, een mini Tobi en een Maxi Tobi (MTS, Modell Technik Strottmann) gekocht en daar moet natuurlijk nu een brushless in. Maar welke ? Met of zonder overbrenging ?

Wie kan me vooruit helpen met een paar tips?
 
Brushless motoren zijn borstelmotoren met elektronische commutatie, de regelaar, i.p.v. mechanische commutatie, koolborstel&sleepcontacten. Ze gedragen zich ook volgens dezelfde formules, met dezelfde getallen Kv, Io, Rm en rendement η, max.stroom en max.vermogen. In de praktijk kijk je voornamelijk naar Kv, max.stroom en max.vermogen.

Bij eenzelfde techniek en materiaalgebruik hebben brushless motoren een hoger rendement en kunnen ze meer vermogen verwerken dan borstelmotoren.
Voor borstelmotoren zijn 'borstel' regelaars nodig, voor brushless zijn 'brushless' regelaars nodig. Niet uitwisselbaar.

Omdraaien van draairichting van een brushlessmotor doe je door twee van de drie motordraden te verwisselen, maakt niet uit welke. NOOIT de accudraden verwisselen, elektronica kan niet tegen verkeerde polariteit.

Een outrunner is een binnenstebuiten gekeerde inrunner, da's alles. Beide zijn brushless, en ook hier weer hetzelfde motorparameter verhaal. Binnen- en buitenlopers gebruiken zelfde regelaars.
inrunner outrunner - MBF

Animaties en simulaties
brushless motor animations and simulations - RCG

Accuspanning en gewenst (onbelast) toerental bepalen samen de Kv motorconstante.
Kv zegt niets over vermogen of stroom dat motor aan kan, zegt niets over de grootte. Zowel een 100watt motortje als een 1000kilowatt motor, denk TGV trein, kunnen dezelfde Kv hebben.

Motor Kv (in tpm/volt) betreft willen, motorvermogen (in watt) betreft kunnen ...
  1. Kv en spanning samen bepalen op welk toerental de motor onbelast zou willen draaien.
    rpm_onbelast = spanning × Kv.
  2. Dat toerental en prop-grootte samen bepalen motorstroom.
    stroom = koppel × Kv
  3. De max.motorstroom specificatie, en in mindere mate max.vermogen, bepalen of de motor zo snel als onder 1 kan draaien zonder in vlammen op te gaan.
  4. Uit stroom en looptijd volgens accu-capaciteit.
    capaciteit (Ah) = stroom (A) × tijd (hour)
In het kort:
Brandstofmotoren proberen een vast koppel te handhaven, elektromotoren een vast toerental.
Elektromotoren willen hun baasje graag plezieren, ook al zou het tot een vurige dood leiden.
 
Laatst bewerkt:
Jo Delahiti zei:
Of ik lipo's nou wel of niet moet balancen als ik ze oplaad, en waarom.
Klik om te vergroten...
'Verplicht' leesvoer, bespaart je een keer een LiPo pack (hobbyhok, auto, garage, huis :(), vastgepind-belangrijk bovenaan in het laad-accu subforum
Wat is een lipo en hoe gebruik je die. - MBF

Evenals
Modelbouw FAQs - MBF
→ [FAQ] Accu's en laadtechnieken
→ Het laden en balanceren van LiPo accu's


www.scriptasylum.com
→ RC calculations
a8330237-181-rccalculations.jpg

→ electrical
→ LiPo pack wiring
respectively
→ chargers (2 menu items)
The other menu items and demos are also veeeeery handy/instructive for e-folk, add site to your favourites? 'Multiple choice' wiring diagrams, charger selection tools, instructive demo's, calculators ...


Het accent licht op vliegen maar de basisprincipes zijn voor alle takken van sport hetzelfde. Some well-structured reading and handy e-tools for rainy/windy days. Will save you, and us :D, a lot of questions. Notably the 'what went wrong?' kind of questions :(
Will also prevent you from burning up several controllers and/or motors and/or battery:
E-flight primer and tools

And please, do your RC equipment, wallet, ego, battery, controller, motor, house/garage/car a big favour ... get a watt-meter. It will more than pay for itself, will save you at least one fried motor and one fried controller. Will also help you finding the best setup.
 
Laatst bewerkt:
De opbouw van een buitenloper, in tekeningen en foto's, in dit geval met LRK wikkeldiagram
www.aerodesign.de/peter/ (Duitse en Engelse versie)
→ LRK


Het maakt niet uit hoe je de drie draden van een brushless motor aansluit. Loopt de motor de verkeerde kant op dan kun je de draairichting omkeren door twee van de drie motordraden te verwisselen. Het maakt niet uit welke twee. NOOIT de accudraden verwisselen om draairichting om te keer, ompolen kost je een regelaar (elektronica in het algemeen).

De kleuren van de draden hebben geen betekenis, ze dienen alleen om te onthouden hoe je het ooit correct hebt aangesloten. Op alle drie de motordraden staat dezelfde spanningsvorm en er loopt dezelfde stroom door, 120graden verschoven/vertraagd in tijd.

Vol gas, geen PWM chopping.
Full_throttle

Full_throttle


Half gas, PWM chopping (gras) hakt spanning in stukjes voor lager toerental.
Partial_throttle

Partial_throttle

 
Several motor tests
  1. Drytesting brushless motors - WFF (RCG user vollrathd)
  2. Overheated magnets result in lower magnet strength (irreversible! :(), which in turn results in higher Kv. Motorcurrent is proportional to Kv cubed :eek:
    Higher current → hotter motor → weaker magnets → higher Kv → higher current → hotter motor → weaker magnets → higher Kv → higher current ⟲⟲⟲ etcetera etcetera, temperature runaway
    frown.gif

  3. Determining whether magnets still have original strength, by determining whether Kv motor parameter (in rpm/volt) is still the same, several simple straightforward methods.
    www.bavaria-direct.co.za → motor constants
  4. Opening an outrunner for visual inspection
  5. Generator test, only using a power drill and a voltmeter
    (Re)winding and building motors - RCG (sticky) → opening post → #40 Generator test
 
It is a good practice to have some headroom built in.
Lucien Miller (Scorpion USA) about derating motors, controllers, batteries, electronics in general:
 
Extend motor wires, and keep the battery wires short. Keep controller(s) close to battery(s).

Too long battery wires can kill ESC: precautions, solutions & workarounds - RCG
Contents

  • Solution I & II, rules of thumb
  • Problem
  • Capacitor type & polarity (orientation!)
  • How & where (not) to add extra capacitors
  • DIY capacitor pack pictures
  • Capacitor & pack suppliers
  • Expert/manufacturer opinions, they all say the same ... & their rules of thumb.
  • Explanation, water hammer/knock analogy, theory, references, measurements
 
Connector soldering videos
www.innov8tivedesigns.com
→ resources
→ video classroom
→ soldering videos

Veel soldeertips
S39 / S65 en soldeer-vet/pasta zijn grote bagger!!! - MBF

Connector tests, plus pictures
translate...www.elektromodellflug.de/hochstrom-st.-bu..html
Older version of that page, contains some other connectors
translate...www.elektromodellflug.de/oldpage/hochstromst/hochstromstecker.htm
Excellent site, do have a look at the controller, motor, charger, power supply, battery etc. tests.
 
  • The Kv motorconstant is not a rating, not a figure of merit, in that higher or lower is better, it's just a characteristic. More windings will give lower Kv, less windings will give higher Kv, that's all there is to it. No big deal, anyone can rewind a motor with more (thicker) copperwire. Will give you a more efficient (Pout/Pin), more powerful and cooler running motor.

  • Motor/battery-current is proportional to voltage squared :eek: and proportional to Kv cubed :eek: :eek: ! Way more than one would expect, a disproportionate increase in current and power. (Worst case, ignoring voltage losses/sag due to the higher current ).
    Whether motor can handle those current- and powerlevels is a different story.
  • A motor's Kv constant says nothing about ... max.current and max. power a motor can handle, it is no indication for efficiency, rpm, quality, torque, propsize etc. Kv is only about matching prop rpm and battery voltage.
  • Simple instructive table giving the extra current when you add one extra cell to a pack
    (a.k.a. "why did my motor and/or controller and/or battery go up in smoke :eek: ???")
    Another excellent explanation.
  • Motors have just one Kv, not e.g. 1400Kv's.The motor Kv constant is a physical quantity (length, weight, time, current, ...) measured/expressed in rpm/volt. It is not a physical unit (meter, kg, s, ampère, ... ). Therefore, Kv=1400rpm/volt.
 
Laatst bewerkt:
Nou ik kan er voorlopig even tegen. Thanks Ron !
Welke merken motoren zijn bewezen betrouwbaar ? Ik zie een hoop verwijzingen naar de afhaalchinees. Hebben we geen europese of amerikaanse fabrikanten ?
 
Jo Delahiti zei:
... Ik zie een hoop verwijzingen naar de afhaalchinees. ...
Klik om te vergroten...
Bij HobbyKrap zou ik de max.vermogen en max.stroom specificaties met een fikse korrel zout nemen. Ik heb daar al de nodige (vliegtuig)motoren gezien die Nobelprijs-waardige techniek & materiaal zouden moeten hebben.

Jo Delahiti zei:
...Hebben we geen europese of amerikaanse fabrikanten ?
Klik om te vergroten...
Wat waar geproduceerd wordt is een beetje wazig geworden inmiddels.

Europa
www.lehner-motoren.com
www.modelmotors.cz (Axi)
www.torcman.com (E-Machines)
www.kontronik.com
www.leomotion.com
www.plettenberg-motoren.com
www.hacker-motor.com
www.mvvs.com
www.megamotor.cz
www.jetimodel.com

USA
www.neumotors.com
www.jobymotors.com

USA/China
www.scorpionsystem.com / www.innov8tivedesigns.com (Scorpion)
www.subsonicplanes.com (Motrofly)
 
Laatst bewerkt:
Ik laat bij voorkeur anderen werken ;)

De drie fases van een motor kunnen in ster of delta geschakeld staan. Ster of delta is niet erg belangrijk om te weten, het verschil is verdisconteerd in Kv (in delta √3 hoger) en max. stroom.

One coil per phase
a9530097-78-star_wye.jpg



Three coils per phase
a1833532-17-star_delta.jpg



Bij een aantal Lehner motoren kan de gebruiker zelf de ster of delta verbindingen maken, daar zijn van alle drie de fases beide aansluiting naar buiten gebracht.

47_3.jpg
 
Laatst bewerkt:
If current at wide open throttle is too high for the controller then reducing throttle to get current below ESC max.current is not a good idea. It is even harder on ESC than to keep overamping at full throttle. Better to prop down a bit to reduce current.
See:
 
Cogging, the magnetic bumps you feel when cranking the shaft by hand, or the lack of cogging, says nothing about motor power, efficiency, iron type/grade, quality, magnet strength or quality, max.current, max. power, Kv, Rm, Io, Kt. Too many motor design variables effect cogging.
Cogging depends a.o. on number of magnetpoles versus statorpoles, magnet strength, distance between magnets, magnet (mis)alignment/placement, magnetshape etc.
This effect can be put to good use:
en.wikipedia.org/wiki/Reluctance_motor

Don't forget to disconnect motor(s) from ESC when checking for magnetic cogging, and don't let the connectors touch. Otherwise the ESC may short the motor wires (depending on ESC type/make, yes/no power), thus causing the motor to act as a shorted generator → brake action (e.g. when you want to stop a prop in a glider).
Crank the motorshaft with your fingers with wires connected and motorwires shorted, you'll feel the difference.
 
Opgenomen stroom is rechtevenredig met pitch¹, #bladen¹, spanning², Kv³ en diameter⁴.
Opgenomen vermogen rechtevenredig met pitch¹, #bladen¹, spanning³, Kv³ en diameter⁴.

Of motor dat vermogen en stroom ook aan kan zonder in de hens te gaan, is een heel ander verhaal.
 
Heb je een aantal foto,s van de romp. Dit maakt wel verschil in motor keuze. Lengte soort romp en gewicht zijn goed om te weten.

1 foto kan meer zeggen dan duizend woorden.

Gr eddy
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top