Lightjockey II

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    • Viel ist am GR02 wenn man es genau betrachtet nicht dran, im Grunde ist es ein normales Schrauber Getriebe, es sind lediglich zwei Passgenaue Aluplatten gefertigt worden und ein zusätzliches Kugellager, mit einer eleganten Lagerschale, alles ohne weiteres mit einer Konventionellen Fräsmaschine zu Fertigen, wenn man weiß wie, als Komplett Fertige Einheit ist der Preis von den Teilen O.K. aber wenn man eh nur das Getriebe braucht, dann lieber selber bauen, da ist man viel Flexibler, und wie gesagt der Heiko hatte beim MMM eine Menge Teile dabei wo drauß sich nee Menge machen lässt...



      Theoretisch könnte man zwei Schrauber Getriebe, Komplett Stahlzahnrad mit jeweils 1:36 Kombinieren, man kann ja die zwei Hohlräder durch eine Aluplatte von einander trennen, dann hätte man schon wesentlich mehr Untersetzung auf engsten Raum, man muß sich nur ausrechnen wo im Getriebe welche Kräfte wirken um zu wissen ob die Zahnräder dann auch reichen, aber wie gesagt Bau das lieber selber, da ist nee Menge Potenzial bei den Bausätzen, man muß nur die Richtige Idee dazu haben!

      Wir bauen Showkampfroboter, unsere Homepage devil-crew.eu schaut mal rein!
    • forum.roboteers.org/thread.php?threadid=4930
      Das ist das Getriebe (dritter Post in dem Thread), das man auf dem Bild ein Posting höher (in diesem Thread) sieht.

      Preis im Bosch-Shop: ca 11.45€ (variiert manchmal etwas)
      jeweils für Motor und Getriebe, ohne Mehrwertsteuer...
      Die Motoren gibt es in 9,6V, 12V und 14,4V.

      Die Letzte Stufe des Getriebes trägt locker 20Nm, die Getriebe werden auch in Schraubern mit 700'er Motoren verbaut.


      Übersetzung 900:1? Was willst du heben? Einen halben Heavy???

      Faustformel für vernünftige 540 / 550'er (brushed) Motoren:
      Drehmoment bei maximaler Leistungsabgabe: 0,15Nm

      --> 900:1: 0,15Nm*900 = 135Nm (entspricht ca. 13,5kg bei einem Hebel-Arm von 1m)

      Ich schätze deinen Heber-Arm auf 25cm = 0,25m
      --> 135Nm/0,25m = 540N (ca. 54 kg bei einem Hebel-Arm von 25cm) bissl viel für einen Raptor, oder? *grins*
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Ich muss nochmal schauen, was mein Schraubergetriebe für eine Untersetztung hat. Mein zweites Getriebe hat aber eine Untersetztung von ~30:1!

      Somit habe ich wahlweise eine Gesamtuntersetzung von

      - 720:1 bei einem 24:1 Schraubergetriebe, oder
      - 1080:1 bei einem 36:1 Schraubergetriebe

      Das ist das, was bislang in meiner Kiste drin saß! :P

      Und soooo krass war die Kraft bislang ja nun auch nicht...



      Ich hab btw. am WE das alte Schraubergetriebe auseinander gebaut und Ja, ich baue mir das jetzt selber, anstatt ein GR02 o.ä. einzusetzten. :)
      Geht ja genauso leicht wie bei den Antrieben und wird auch in etwa "nur" genauso groß! :P
    • Bezüglich der Getriebe-Planungen, um mal genau abzustecken, wo ich mit dem Getriebe hin muss, bin ich grade auf der Suche herauszufinden, wie ich das Drehmoment von BL-Motoren berechnen kann. Das schreiben diese Nasen ja nicht mehr dran... ;(

      Ich hab schon gegoogelt und herrausgefunden, das sich das anhand der KV's berechnen lässt.

      Die beste Rechnung, die ich gefunden habe ist diese:
      Der Kehrwert der KV(=Nm je A) x den maximalen Strom soll das Drehmoment sein, aber so ganz weiss ich noch nicht...

      Wäre bei mir dann nämlich:
      1/kv = km -> 1/1100KV = 0, 00091

      Km x I -> 0, 00091 x 45A = 0, 041Nm

      0, 041Nm x (100cm / 1m) = 4, 1Ncm

      Ist das korrekt?? Kommt mir sehr wenig vor... ;(
    • Das ist das, was bislang in meiner Kiste drin saß!
      Und soooo krass war die Kraft bislang ja nun auch nicht...

      hm... dann ist entweder der Motor deutlich schwächer oder es gibt erhebliche Verluste im Getriebe!

      Der Kehrwert der KV(=Nm je A) x den maximalen Strom soll das Drehmoment sein,
      Hast du dazu eine Quellen-Angabe? Ich halte diese Aussage für groben Unfug...


      EDIT:
      ich habe irgendwas von km=60s/(2*Pi)/kv[1/min] = 9,55 / kv[1/min] = 9,55/kV im Hinterkopf...
      ob das stimmt kann ich mir aber gerade nicht mit Sicherheit herleiten...
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Ah, ok! Das erklärt einiges!

      Und zwar habe ich den besten Artikel hier gefunden:

      rc-forum.de/showthread.php/dre…ehmoment-bei-2599025.html

      Da schreibt er: Der Kehrwert von KV ist KM. Darum kam ich darauf. Eine Zeile drunter steht aber tatsächlich was mit 9,55/KV=KM

      Also geh ich recht der Annahme dass das so richtig ist?

      9,55 / KV = KM -> 9,55 / 1100 = 0,00868Nm/A
      KM * I = M -> 0,0868 * 45A = 0,39Nm

      0,39Nm*(100cm/1m) = 39Ncm

      Korrekt??


      Bislang war ein Standart-Motor verbaut, der bei dem Schraubergetriebe dabei war.
      Und zugegeben, mein Getriebe war nicht das leichtgängiste... :P Soll sich aber bei der nächsten Version ändern!



      Edit:

      btw. ich hab grad mal mein Schraubergetriebe überprüft:
      Antriebs-Ritzel: 15 Zähne
      Hohlrad: 45Zähne
      Ritzel 2. Stufe 9 Zähne

      Macht somit ein Getriebe von 4x6 -> 24:1 ! :)
    • Bislang war ein Standart-Motor verbaut, der bei dem Schraubergetriebe dabei war.

      ok, also ein Chenk-Kang-Kung-Fu-Motor mit maximal 0,05Nm bei maximaler Leistungsabgabe *grins* (Erfahrungswert...)

      39Ncm sollte passen, allerdings ohne Gewähr, ich müsste mir die Umrechnung kv <-> km nochmal herleiten, ist ein bischen fieselig, wegen der Einheiten....

      Mal abgesehen von den Einheiten werden bei der Umrechnung einige!!! Näherungen gemacht und viele Effekte (Leerlaufstrom, Eisenverluste, Reibungsverluste, Feldverzerrungen, nicht konstanter Ständerfluss usw) einfach vernachlässigt. --> Abschätzung Pi mal ganz grober Daumen!

      Was willst Du mit der Motorkonstante km eigentlich berechnen?
      Um eine brauchbare Aussage über das maximale Drehmoment des Motors treffen zu können, müsstest Du den Strom bei maximaler Leistungsabgabe kennen.
      Die ganzen Hobby-Läden geben aber nicht an, ob es sich bei dem angegebene Strom um den Strom
      a: bei höchstem Wirkungsgrad,
      b: bei maximaler Leistungsabgabe oder
      c: zulässiger Strom, der den Motor in x Sekunden nicht thermisch sterben lässt,
      handelt...
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Die Berechnung ist Pi x Daumen, joar. :P

      Aber was besseres hab ich nicht gefunden. ;)

      Und bei dem Strom hast du wohl recht... Welcher ist das nun...

      Aber da du das zumindest Plausibel findest und der Motor (anscheinend) so stark ist, müsste ich nurnoch ein 9:1 Getriebe nachschalten! :D Eine Getriebestufe gespart! :D

      Somit würde ich auf eine 216:1 Untersetztung kommen und bei einem Arm von 30cm auf etwa 28kg an der Spitze.
      Dennoch würde der Arm bei 12V etwa auf 1U/min kommen.

      Bei einem Stellwinkel von max 90° wären das 0,25sec.

      Rechnerisch! Das heisst, mit den ganzen Verlusten, Spannungseinbrüchen und PixDaumen-Rechnungen sollte ich dennoch einen Feather in annehmbarer Zeit in die Luft kriegen. :) (das ist nämlich eine Mindestanforderung, wenn ich mal bei Fun-Fights gegen Feathers kämpfen muss, möchte ich die auch ganz gerne umschmeißen können... ;) )
    • Und bei dem Strom hast du wohl recht... Welcher ist das nun...

      Wer suchet, der findet! 45A ist "etwa" der Strom bei maximaler Leistungsabgabe.
      Siehe Bild im Anhang (gibts bei Hobbyking als Spec zu Deinem Wunschmotor *grins*)

      Wieso bin ich der Meinung, dass 45A etwa der Motorstrom bei maximaler Leistungsabgabe ist?
      Kleiner Quiz, siehe nächster Post, ich kann hier nur ein Bild anhängen...
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • So, kleine Motorkunde...
      (gute Gelegenheit mal wieder ein bischen klugzusch..e..i..s..s..e..n ;) )

      Im Anhang findet man ein Bild mit dem Motordiagramm zu dem "dicken" Pollin-Motor, den viele als Waffenmotor verwenden. Nur als Diskussionsgrundlage, damit man über das gleiche redet.

      Der Motor ist ein normaler Brushed-Motor, das Motordiagramm eines Brushless-Motors sähe aber (wenn man denn eins vom Hersteller kriegen würde) von den Kurvenverläufen genauso aus!!!

      Es gibt einige sehr markante Punkte in so einem Diagramm, die als Abschätzung bei allen Motorgrößen gleich bleiben (auch für Brushless) und einige brauchbare Aussagen für die Auslegung bieten:

      - Leerlaufdrehzahl
      - Stall-Strom -> kann man aus dem Motorwiderstand (92,3mOhm beim Turnigy 540s) und der Batteriespannung abschätzen
      - Punkt des maximalen Wirkungsgrades
      - Punkt der maximalen Leistungsabgabe


      Punkt der maximalen Leistungsabgabe:
      Mehr Abgabeleistung ist aus einem Motor nicht rauszuholen, Höhere Eingangsleistung (Bei gleichbleibender Eingangsspannung) würde nur in Wärme umgesetzt.
      Dieser Punkt ist der Betriebspunkt, den wir bei Kurzzeitbelastungen anpeilen sollten. Weniger lastet den Motor nicht aus, mehr grillt ihn über kurz oder lang!

      Quiz:
      - Wo in dem Diagramm ist dieser Punkt wohl?
      - Welche Aussage kann man über die Drehzahl in diesem Punkt machen?
      - Welche Aussage kann man über den Wirkungsgrad in diesem Punkt machen?
      - Welche Aussage kann man über den Strom in diesem Punkt machen?

      Warum das Quiz?
      Nur mit den verfügbaren Werten Batteriespannung, kv (--> km) und dem Motorwiderstand kann man eine ganze Menge über den Motor aussagen und den Punkt der maximalen Leistungsabgabe, den Wirkungsgrad an diesem Punkt, die Drehzahl an diesem Punkt und den Strom an diesem Punkt bestimmen! (und damit die Übersetzung des Getriebes auslegen... ,-) )

      Andreas? Lust auf Quizzen? Alle anderen dürfen natürlich auch *grins*
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Alle anderen dürfen natürlich auch *grins*

      Ich hätte dann gerne den Publikumsjoker genommen.... :D


      Höhere Eingangsleistung (Bei gleichbleibender Eingangsspannung) würde nur in Wärme umgesetzt.

      Hm... Wenn die Spannung gleich bleiben und die "Eingangsleistung" ansteigen soll, dann geht das nur über einen höheren Strom. Ist das so gemeint, dass Du die Motorwelle "bremst", damit die Kröte mehr Strom zieht? Damit würde aber auch die "abgegebene Leistung" steigen, denn jetzt muss der Motor schließlich die "Bremse" überwinden.
      Sorry, irgendwie verstehe ich da den Kreislauf der Kennwerte noch nicht ganz. => Ich warte mal auf die Lösung. ;)
      .
      Interesse an Elektronik für Schaukampfroboter und Kettenfahrzeuge (Fahrtregler, ESC) ? => http://www.Robots.IB-Fink.de
    • Gut, dass Du nicht den Telefonjoker genommen hast... ;-P

      Ich warte mal auf die Lösung
      Nix da! Hirn einschalten!!! *grins*
      Ist das so gemeint, dass Du die Motorwelle "bremst", damit die Kröte mehr Strom zieht? Damit würde aber auch die "abgegebene Leistung" steigen, denn jetzt muss der Motor schließlich die "Bremse" überwinden.
      Vom Punkt der maximalen Leistungsabgabe ausgehend würde der Motor weiter gebremst (d.h. die Drehzahl würde weiter abnehmen) und der Strom würde ansteigen.
      Die abgegebene mechanische Leistung (proportional zum Drehmoment und zur Drehzahl) nimmt aber trotzdem ab!
      Du bewegst dich auf der grünen Kurve in Richtung Drehzahl = 0, also Stillstand = Stall -> da ist die abgegebene mechanische Leistung = 0, das Drehmoment maximal, die aufgenommene Leistung maximal und der Motor am köcheln!

      Wichtig am Stall-Punkt:
      - technisch nur für Sekundenbruchteile nutzbar!!!
      - trotz des maximalen Drehmoments und maximalen Stroms wird KEINE mechanische Leistung abgegeben!!! Also: meist Sinnlos sich "zu nah" an diesem Punkt aufzuhalten ;)


      Kleine Hilfe zum zurechtfinden im Diagramm:
      Wandere einfach mal auf der Drehzahl-Geraden (blau) vom Leerlauf in Richtung Stillstand und überlege Dir, wie sich die Werte eines Motors (Spannung, Strom, Drehmoment, Wirkungsgrad) verhalten, wenn man ihn mit der Hand abbremst.
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Nachdem ich heute wieder vernünftig sehen kann... (gestern beim Augenarzt solche Tropfen bekommen und den Rest des Tages Halbblind gewesen...), mein Versuch:

      Also im Diagramm würde ich bei der P-Kurve (P ist dem dem Fall die mechanisch abgegebene Leistung??) natürlich den höchsten Punkt-> 610W anpeilen. Bei mehr Belastung sinkt die Drehzahl weiter, der Strom steigt und der Wirkungsgrad geht ins Bodenlose -> der Motor wird zur Heizung.

      Rechts in dem Diagramm steht ja quasi schon die Lösung.
      "At maximum efficiency" würde ich bei Dauerlauf anpeilen, aber für den Heber, der mal eine Sekunde läuft, kann ich ja auch auf "maximum power" gehen ohne den Motor zu grillen.

      Das Diagramm schockt! Aber dennoch bräuchte ich ja die Werte von meinem Brushless... Aber da hast du ja diese Tabelle gepostet. Die schau ich mir auch mal an! :)
    • Deine Aussagen sind schon mal richtig! ;)

      Oha... Gute Besserung für Deine Augen!!!

      Aber dennoch bräuchte ich ja die Werte von meinem Brushless...

      Da will ich ja gerade drauf hinaus!

      Die Tabelle ist erstmal witzlos, die stammt wohl von einem Test auf einem Propeller-Messstand.
      In der Tabelle interessiert mich nur der Innenwiderstand (gemessen, aber wohl mit den Motorkabeln) und der Strom bei einem Wirkungsgrad von 45%-55%. Der angegebene Wirkungsgrad beinhaltet anscheinend auch den Wirkungsgrad der Luftschraube!
      --> Der Strom bei 45%-55% Wirkungsgrad (Motor + Luftschraube) im Diagramm ist also nur ganz grob der Strom des Motors bei einem MOTORwirkungsgrad von 45%-55%


      Ok, was für Daten haben wir vom 540s?
      Laut Hersteller:
      kv = 1100 (1/min)/V
      I0 = 2,1A (Leerlaufstrom)
      IMax = 45A
      Ri = 75,2mOhm

      Nehmen wir an, wir haben einen 3s LiPo-Akku, also Batteriespannung 3*3,6V=10,8V. Diese Spannung nehmen wir jetzt einfach mal (auch bei Strömen von 45A) als konstant an!

      Was können wir jetzt aus diesen Daten berechnen?

      - Leerlaufdrehzahl: n0 = kv * 10,8V = 1100 (1/min)/V * 10,8V = 11880 1/min
      - Stall-Strom: i_stall = UBatt / Ri = 10,8V / 0,0752Ohm = 143,6A
      - Drehmoment-Konstante: km = 9,55 / kv = 0,0087 Nm/A

      Der unbedarfte Leser könnte jetzt meinen:
      Ja? Und? Das sind doch ganz wenige Daten, wie soll ich denn daraus was über den Punkt der maximale Leistungsabgabe aussagen?

      Da hilft uns jetzt das weiter oben gepostete Motordiagramm weiter!
      Was man wissen muss: Die Kurvenverläufe/Kurvenformen sind für ALLE Motoren (Brushless und Brushed) gleich! Egal, welche Leistung diese Motoren haben, solange es sich um Fremderregte/Permanenterregte Motoren handelt! Also für die von uns verwendeten Motoren IMMER!

      Ich hänge hier nochmal ein Motordiagramm an, in dem ich einige Punkte markiert habe.

      Weiter oben haben wir schon n0, i_Stall und die Steigung der Strom/Drehmomentgeraden (km) bestimmt.

      Jetzt seht euch mal die Punkte n0 und n1 und I_Stall und I1 an. Fällt da was auf?
      --> Berechnet mal mit den Werten aus dem Diagramm n0 / n1 und i_Stall / I1
      --> lest den Wirkungsgrad Eta1 aus dem Diagramm ab

      ------> Aha-Effekt??? Oder doch noch nicht??? *grins*
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Ohne jetzt weiter das bearbeitete Motor-Diagramm angesehen zu haben ober was gerechnet zu haben:

      Ich nehme mal an du willst darauf hinaus, das ich mit den Kurvenverläufen, die ja von der Form her immer gleich zu sein scheinen, und den wenigen Werte die ich habe, ein eigenes Diagramm bauen kann?

      Angefangen war ich damit zumindest schon. Dafür kann man doch auch die Werte von den BL-Motor-Messungen hernehmen oder nicht?

      Ich sehe in der Tabelle ja auch die vier Werte: N, P, I und Eff
      Die Werte schonmal eintragen, die anderen Motor-Angaben dazunehmen und voila, man hat sein eigenes Diagramm?!
    • Ich nehme mal an du willst darauf hinaus, das ich mit den Kurvenverläufen, die ja von der Form her immer gleich zu sein scheinen, und den wenigen Werte die ich habe, ein eigenes Diagramm bauen kann?

      Fast richtig! Das witzige ist, Du brauchst Dir noch nicht mal das komplette Diagramm zusammen zu basteln, den Punkt maximaler Leistungsabgabe aus den vom Hersteller angegebenen Daten zu bestimmen reicht schon für einige Aussagen und Auslegungen ;)


      Die Tabelle vergiss bitte erstmal (das die für den Motor vorhanden ist ist sowieso ein Sonderfall), da wurde nicht der Motor vermessen, sondern eine Kombination von Motor und verschiedenen Luftschrauben! Zu der Tabelle kommen wir später nochmal.


      Mach mal bitte die Berechnungen, die ich zwei Posts höher angegeben habe...
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    • Ich schieße mal ins Blaue und sage:

      N0 = kv * 10,8V => 1100kv - 10,8V = 11880 1/min
      N1 ~= N0 / 2 => 11880 1/min / 2 = 5940 1/min

      i_stall = U / Ri => 10,8V / 75,2mOhm = 143,6A
      I1 ~= i_stall / 2 => 143,6A / 2 = 71,8A

      eta1 = 47%

      Also mein Aha!-Effekt wäre, das laut Diagramm bei der maximalen Leistungsabgabe die Drehzahl, der Wirkungsgrad, das Moment und der Strom bei etwa 50% zu sein scheint!
    • Also mein Aha!-Effekt wäre, das laut Diagramm bei der maximalen Leistungsabgabe die Drehzahl, der Wirkungsgrad, das Moment und der Strom bei etwa 50% zu sein scheint!

      BINGO!

      Punkt 1 sei der Punkt maximaler Leistungsabgabe:

      I1 = I_Stall / 2
      n1 = n0 / 2
      Eta1 liegt zwischen 45% und 50% (bei einem idealen Motor OHNE Verluste wären es genau 50%)

      weiterhin: M1 = km * I1

      Das coole ist: das gilt immer (für brushless UND brushed Motoren, die im Modellbaubereich verwendet werden)
      Du brauchst also garnicht das Motordiagramm zu einem bestimmten Motor, einige Angaben des Herstellers reichen schon!
      Nicht vergessen: das ganze ist und bleibt eine grobe Abschätzung! Mathematisch/physikalisch ist es natürlich nicht ganz exakt!


      Jetzt sollte man noch folgendes beachten:
      Wir haben bis jetzt die Batteriespannung als konstant angenommen. Das ist sie natürlich nicht!
      Wenn ich z.B. 45A aus dem Akku ziehe, bricht die Spannung ein!

      Man kann jetzt aber z.B. pro LiPo-Zelle die unterste erlaubte Spannung (3V) annehmen und die ganze Rechnung nochmal mit 3 x 3V = 9V machen.
      Damit bekommt man eine niedrigere Drehzahl n1 (niedrigeren Strom I1 und niedrigeres Moment M1) am Punkt der maximalen Leistungsabgabe.
      Der Wirkungsgrad bleibt weiterhin Eta1 ca. 45%-50%.

      Ich muss jetzt durch Wahl eines geeigneten Getriebes dafür sorgen, dass ich dem Motor nicht mehr als das Drehmoment M1 abverlange und die Drehzahl nicht unter n1 fällt.

      Damit bleibe ich im Motordiagramm auf der "linken" Seite der Leistungskurve (links vom grünen Punkt "P" bzw links von der senkrechten roten Linie)

      Generell:
      Bei der Getriebe-Auslegung NIE mit n0 rechnen, immer eine Drehzahl etwas höher oder gleich n1 verwenden!
      Anmerkung:
      Bei einem Fahrantrieb sieht das natürlich etwas anders aus, hier sollte eine Drehzahl zwischen n1 und dem Punkt des maximalen Wirkungsgrades benutzt werden.



      Wo man den Arbeitspunkt jetzt hinlegt (wie weit "links"), hängt auch wieder von einigen Faktoren ab.
      - Lifter (langsamer) oder Flipper (schneller)?
      - Getriebeverluste
      - Trägheitsmoment einer Spinnerscheibe
      - Wie schnell komme ich überhaupt vom Stillstand auf die "linke" Seite
      - Anlaufverhalten von sensorless-brushless ESC's/Motoren (Anfahrrampe/Anfahrsteuerung bevor die BEMF-Kommutierung einsetzt)

      Ich würde immer die größte mögliche Übersetzung wählen und dabei darauf achten, dass dabei die Verluste im Getriebe minimal bleiben.
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Yeah! 100Gummipunkte! :P

      Ich würde dann das Getriebe mit ~13, 6kg bei P auslegen. Somit bin ich in der Regel genau zwischen n, m, i0 und n, m, i1 und mute dem Motor nicht zu viel zu, sollte ich mal gegen einen Feather in den Kampf ziehen! :P

      Wobei ich meine anfängliche Rechnung mit dem 24*9:1 Getriebe nochmal mit den "neuen Erkenntnissen" berechnen werde!

      Danke für die kleine Motorkunde! ;)