Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromversorgung Propelleruhr brushless


von uv (Gast)


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Ich lese mich so langsam ein in das Thema "Stromversorgung für 
Propelleruhr". Ich habe schon einen Modellbaumotor mit ESC, den ich 
verwenden will. Am Anfang einfach betrieben mit Servo-Tester und ESC.

Bei der Stromversorgung hab ich den Royer-Konverter gefunden, den baue 
ich auch gerade nach, aber das ist nachher für die Optik nicht ganz so 
schön mit so großen Spulen.

Dann hab ich das hier gelesen:

Ralf schrieb:
> Starke NdFeB Permanent-Magnete auf den Stator montieren, je mehr
> Stück,
> desto mehr Spannung wird induziert. Auf dem Rotor sitzen zwei
> Induktionsspulen aus einer alten elektrischen Zahnbürste evtl. mit
> Ferritkern. Wegen der hohen Fliehkräfte können die Kerne auch
> weggelassen werden.

Das ist ja noch einfacher! Ich brauche maximal 100mA bei 3.3V auf dem 
Propeller - aber ich habe keine Ahnung, wie ich das dimensionieren 
müsste - hat jemand ein realisiertes Beispiel? Also mal angenommen, ich 
platziere 4 Magneten rings um den Motor, und auf der Propellerrückseite 
laufen 2 kleine Spulen mit + Dioden und C - reicht das?

von jemand (Gast)


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uv schrieb:
> Das ist ja noch einfacher! Ich brauche maximal 100mA bei 3.3V auf dem
> Propeller - aber ich habe keine Ahnung, wie ich das dimensionieren
> müsste - hat jemand ein realisiertes Beispiel? Also mal angenommen, ich
> platziere 4 Magneten rings um den Motor, und auf der Propellerrückseite
> laufen 2 kleine Spulen mit + Dioden und C - reicht das?

Das zu berechenen, ist leider wenig trivial. Die Felder sind nämlich 
nicht homogen, und die Magneten dürften eine hohe Toleranz haben.

Ich würde daher den praktischen Ansatz wählen.

Ich wüde so vorgehen:
Dreh das Probelem um. Bau einen Messaufbau mit den Spulen die 
stillstehen und dreh die Magneten.
Dann kannst du in Ruhe messen.
Mach ein paar Windungen, miss den Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung. 
Daraus ergibt sich eine Spannungsquelle mit Innenwiderstand. Du kannst 
daraus abschätzen, wieviele Windungen du hast. Dann kannst du die die 
Windungszahl berechnen, oder hinprobieren.

Du wirst einen Gleichrichter, einen Elko und einen Spannungsregler 
benötigen.

Nimm eine gute Reserve. Mindestens 50%.

Viel Erfolg :-)

von Falk B. (falk)


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uv schrieb:

> Bei der Stromversorgung hab ich den Royer-Konverter gefunden, den baue
> ich auch gerade nach, aber das ist nachher für die Optik nicht ganz so
> schön mit so großen Spulen.

Wie groß denn? Man kann die schon relativ klein bauen.

>> Starke NdFeB Permanent-Magnete auf den Stator montieren, je mehr
>> Stück,
>> desto mehr Spannung wird induziert. Auf dem Rotor sitzen zwei
>> Induktionsspulen aus einer alten elektrischen Zahnbürste evtl. mit
>> Ferritkern. Wegen der hohen Fliehkräfte können die Kerne auch
>> weggelassen werden.

Der übliche Internetquark, basieren auf "gesundem" Halbwissen.

> Das ist ja noch einfacher! Ich brauche maximal 100mA bei 3.3V auf dem
> Propeller

Das bekommt man mit recht kleinen Spulen per Royer Converter 
übertragen.

> - aber ich habe keine Ahnung, wie ich das dimensionieren

Lies den Artikel, dort gibt es mehrere, komplette Beispiele.

> müsste - hat jemand ein realisiertes Beispiel? Also mal angenommen, ich
> platziere 4 Magneten rings um den Motor, und auf der Propellerrückseite
> laufen 2 kleine Spulen mit + Dioden und C - reicht das?

Totaler Käse, empfohlen von Leuten, die keinen Plan haben! Clevere Leute 
nehmen einen old school Motor mit Bürsten und legen eine Anzapfung am 
Kugellager der Welle vorbei an eine der Wicklungen. Schwups, schon hat 
man eine Stromversorgung auf dem rotierenden Teil! Allerdings bedarf es 
dazu schon einiges mechanischen Geschicks.

von uv (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Wie groß denn? Man kann die schon relativ klein bauen.

Na ich würde die innere (bewegte) Wicklung direkt auf den Motor wickeln 
(ca. 18mm Durchmesser) und darum dann eben die stehende, sagen wir 25mm 
Durchmesser.. da ist schon wesentlich kleiner als im Artikel

von uv (Gast)


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von Falk B. (falk)


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Der Motor hat 25mm Durchmesser. Wenn nur 3,3V/0,1A = 0,33W auf dem 
bewegten Teile benötigt werden (wirklich sooo wenig?, ob dann deine 
(untrahellen?) LEDs noch hell genug sind?), reicht ein kleiner 
Schalenkern mit ähnlichem Durchmesser. Den Luftspalt zwischen den 
Hälften kann man minimieren, 0,5mm reichen, 1mm ist auch kein Problem. 
1W kriegt man da spielend rüber, man braucht ja Reserven, vor allem 
etwas mehr Spannung, damit dann ein Low Drop Linearregler daraus saubere 
3,3V machen kann.

Beitrag "Re: berührungslos Bleigel Akku laden"

Hier sind es 2,5mm Luftspalt (war so vorgegeben) mit P22 Schaltenkern, 
der hat, surprise, surprise, 22mm Außendurchmesser. Den gibt es auch mit 
Bohrung.

von uv (Gast)


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Na gut, zugegeben, ich hatte 8 LED mit 10 mA vorgesehen plus 
controller.. also sagen wir 200mA.

Diese Schalenkerne kannte ich noch gar nicht. Ich glaube, die Idee ist 
gut, aber ich werde sie so nicht montiert bekommen: Ich möchte die LEDs 
nachher in einen Holzpropeller mit Spinner einbauen - nach vorn 
(Draufsicht) also kein Platz. Einen Schalenkern könnte ich auf die 
Propellerachse stecken - aber wie dann den anderen?

Aber egal, für's Verständnis hilft es ja trotzdem.

von Falk B. (falk)


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Bei Halbschalen kommen auf die Achse! Die muss natürlich lang genug 
sein.

von uv (Gast)


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ah na gut, wenn ich die Achse etwas verlängere.. die eine am Motor steht 
(die muss ich fixieren) die andere am Prop. dreht sich - ja ok, das 
könnte klappen!

von uv (Gast)


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Blöd - wie es scheint, ist das Loch in der Mitte bei den 
Standard-Schalenkernen immer ein bisschen zu klein. 5mm wäre nötig

von Falk B. (falk)


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Es gibt einen P26er Kern, der hat 5,4mm Bohrung. Paßt auch ganz gut noch 
zu deinem Motor.

von uv (Gast)


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Tatsächlich.. mal sehen wo ich den kriege, bzw. 2 davon.. Danke nochmal!

von Stefan F. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Clevere Leute
> nehmen einen old school Motor mit Bürsten und legen eine Anzapfung am
> Kugellager der Welle vorbei an eine der Wicklungen.

Wie soll das denn gehen? Kann ich mir nicht vorstellen.

von Falk B. (falk)


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Stefanus F. schrieb:
>> nehmen einen old school Motor mit Bürsten und legen eine Anzapfung am
>> Kugellager der Welle vorbei an eine der Wicklungen.
>
> Wie soll das denn gehen? Kann ich mir nicht vorstellen.

So wie ich es schrieb. Der Rotor trägt die Welle und die Spulen, die 
sind fest miteinander verbunden. Das Kugellager am Wellenausgang in 
Richtung last kann man, je nach Bauform, axial durchbohren (innerer 
Lagerring), ggf. muss man die Welle unter dem Lager längs durchbohren 
bzw. eine Nut reinfräsen. Dort kommt der Draht durch.

http://www.thomas-otterbein.de/pic/motor.html

http://www3.sympatico.ca/surfin.dude/creative/clocks/propclk/blick.html

von Harald W. (wilhelms)


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Falk B. schrieb:

> Es gibt einen P26er Kern, der hat 5,4mm Bohrung. Paßt auch ganz gut noch
> zu deinem Motor.

Darf man eigentlich bei Ferritkernen Öl in die Bohrung geben
oder führt das zu Zersetzungsprozessen im Ferrit?

von Stefan F. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Stefanus F. schrieb:
>>> nehmen einen old school Motor mit Bürsten und legen eine Anzapfung am
>>> Kugellager der Welle vorbei an eine der Wicklungen.
>>
>> Wie soll das denn gehen? Kann ich mir nicht vorstellen.
>
> So wie ich es schrieb...

Wahnsinn, was für ein Aufwand. Das würde ich niemals hinbekommen. Hut 
ab!

von Harald W. (wilhelms)


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Stefanus F. schrieb:

> Wahnsinn, was für ein Aufwand. Das würde ich niemals hinbekommen. Hut
> ab!

Zumal die beteiligten Bauelemente meistens gehärtet sind.

von Falk B. (falk)


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Auch gehärtete Wellen kann man schleifen.

von uv (Gast)


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Ich habe jetzt mal einige Sachen konstruiert, gemessen und probiert - 
die Schalenkerne würden zwar gut übertragen, aber von der Optik her 
werden es doch eher 2 Spulen wie im Royer-Converter Artikel werden - die 
innere direkt auf den Motor gewickelt (Es wird wohl doch einer mit 
Metallglocke werden, 28mm Außendurchmesser).

Für die äußere Spule werde ich dann, wenn die Innenwicklung fertig ist, 
einen Ring aus Karton und Backpapier drum legen, dann wickeln, mit 
Sekundenkleber fixieren, das Kartonrohr abziehen und von innen Karton 
und Backpapier wegnehmen - so dass ich nur einen kleinen Luftspalt 
behalte. Die Spule hat dann evtl. 32mm Durchmesser.

Wenn jetzt also die Spulen doch signifikant kleiner als im Artikel 
werden, ich aber ähnliche oder etwas geringere Leistungsparameter haben 
will - sollte ich genau so viele Windungen vorsehen (2x10 primär, 13 
sekundär), oder eher mehr, oder eher weniger?

von Falk B. (falk)


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uv schrieb:
> Ich habe jetzt mal einige Sachen konstruiert, gemessen und probiert -
> die Schalenkerne würden zwar gut übertragen, aber von der Optik her
> werden es doch eher 2 Spulen wie im Royer-Converter Artikel werden - die
> innere direkt auf den Motor gewickelt (Es wird wohl doch einer mit
> Metallglocke werden, 28mm Außendurchmesser).

Ob das funktioniert? Dann hast du deinen Motor mit viel Eisen in der 
Spule, das macht satte Wirbelstromverluste und im Extremfall ist dein 
Motorgehäuse eine Kurzschlußwindung.

> Für die äußere Spule werde ich dann, wenn die Innenwicklung fertig ist,
> einen Ring aus Karton und Backpapier drum legen, dann wickeln, mit
> Sekundenkleber fixieren, das Kartonrohr abziehen und von innen Karton
> und Backpapier wegnehmen - so dass ich nur einen kleinen Luftspalt
> behalte. Die Spule hat dann evtl. 32mm Durchmesser.

Probier erstmal nur die Primärwicklung. Du wirst sehen, daß die 
Schaltung dort auch ohne Sekundärwicklung und verbraucht viel Strom 
zieht und schnell heiß wird.

> Wenn jetzt also die Spulen doch signifikant kleiner als im Artikel
> werden, ich aber ähnliche oder etwas geringere Leistungsparameter haben
> will - sollte ich genau so viele Windungen vorsehen (2x10 primär, 13
> sekundär), oder eher mehr, oder eher weniger?

Kann man so allgemein nicht sagen. Orientier dich erstmal an den 
bestehenden Schaltungen.

von Harald W. (wilhelms)


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Falk B. schrieb:

> im Extremfall ist dein Motorgehäuse eine Kurzschlußwindung.

"Geschlitzte" Motorgehäuse habe ich noch nie gesehen.
Die Energie des Royers wird also hauptsächlich in die
Erwärmung des Motorgehäuses fliessen.

von uv (Gast)


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Ja wenn Ihr das so erklärt ist es logisch mit der Kurzschlusswindung! 
:-) Da habt Ihr mir viel Zeit erspart. Also dann doch der Plastikmotor.

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