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 Mabuchi 550 |
Kette1zu8
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Vielleicht weiß wer was, rein interessehalber:
der 550er Mabuchi (bzw. Baugleich), gibt es den auch wie den MFA540 mit Vorsatzgetriebe?
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Gruß, Markus
Liebherr R984 Litronic im Bau, M1:10
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07.10.2011 12:35 |
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JensR
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Notfalls einfach tauschen, der 550 hat ja dieselben Anschlussmaße.
xx5 bedeutet übrigens fünfpoliger Anker, evtl. interessant?
Gibt es von alle üblichen Mabuchis: 380->385, 540->545, 550->555
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07.10.2011 14:40 |
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Baggerkalle
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07.10.2011 19:03 |
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Kette1zu8
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Ich hab mal bissl rumgekramt und aus 2 ausrangierten Akkuschraubern die Motoren rausoperiert:
- Metabo BST 12V Impuls
- Würth Master ABS 12M-2 (ist eigentlich ein blauer Bosch)
Während im Metabo der Motor stark an einen 550er erinnert (ca. 35mm Durchmesser), ist der Motor im Würth eine Nummer größer (etwa 42mm Durchmesser). Leider finde ich im Netz keine weiteren Daten dazu. Einzig die Teilenummer des großen Motors führt zu etlichen Ersatzteilhändlern.
Meine Frage: hat da jemand eine Ahnung, welche Hersteller was für Motoren verwenden? Der größere der beiden würde mir als Schwenkantrieb für den 984er gefallen. Ohne Datenblatt keine Getriebeauslegung....
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Gruß, Markus
Liebherr R984 Litronic im Bau, M1:10
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13.10.2011 22:59 |
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JensR
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Also, Mabuchi gibt es auch größer, 600er und 700er Serien.
Musst Du evtl. mal gucken, die haben eigentlich ne ganz vernünftige Website.
Ansonsten kannst Du Dir auch einen Motorprüfstand bauen, dann weißt Du richtig Bescheid, ohne "optimistische" Katalogdaten.
Würde ich gerne haben, wäre schon das eine oder andere Mal sehr hilfreich gewesen.
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13.10.2011 23:18 |
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Lus
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Motorprüfstand ist eine gute Sache.
Einfach zu bauen: Man braucht einen Datenlogger für Strom, Spannung und Drehzahl (z.B. SM Unilog) und eine Schwungscheibe, die man auf die Motorwelle schraubt.
Dann lässt man den Motor mit Schwungscheibe hochlaufen und loggt dabi Strom, Spannung und Drehzahl.
Aus Masse und Durchmesser der Schwungscheibe kann man deren Trägheitsmoment ausrechnen und damit aus der Winkelbeschleunigung das Drehmoment des Motors. Und das für jede Drehzahl, weil der Motor beim Hochfahren ja lle Drehzahlen durchläuft. Das gibt dann den Drehmomentverlauf.
Daraus kann man die Leistung berechnen und diese Vergleichen mit der aufgenommenen Leistung und dann weiss man auch gleich bei welcher Drehzahl und welchem Strom man den höchsten Wirkungsgrad hat.
Wer Interesse hat kann sich bei mir melden und ich schicke ein Beispielblatt mit den Grafiken und Formeln.
P.S. Alternativ kannst Du für Deinen Fall aus Drehmoment und Drehzahl des kompletten Akkuschraubers die Motorleistung berechnen. Diese Daten werden irgendwo zu finden, zu messen, oder wenigstens in sinnvoller Näherung abzuschätzen sein.
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14.10.2011 08:15 |
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Kette1zu8
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Motorpruefstand scheidet vorerst aus. Aber der Loesungsansatz mit den Daten des Schraubers ist gut. Anhand der Planetenuebersetzung des 2. Gangs und der entsprechenden Spindeldrehzahl kann ich auf die Leerlaufdrehzahl schliessen. Das angegebene Drehmoment des Schraubers wird der kurzzeitige Spitzenwert sein, waere aber durch die weitere Untersetzung mehr als Ausreichend.
Again what learned!
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Gruß, Markus
Liebherr R984 Litronic im Bau, M1:10
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14.10.2011 09:01 |
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JensR
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Die Drehzahl lässt sich auch durch einen preiswerten Drehzahlmesser (Conrad, ebay) bestimmen. (Unter Kunstlicht kann es aber zu Fehlmessungen kommen.)
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14.10.2011 12:02 |
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Baggerkalle
Foren Gott
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Ja ich gucke auch nur wieviel er dreht , und dann dem entsprechend untersetzen . Und bin immer damit gut gefahren .
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14.10.2011 12:09 |
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JensR
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Bei kleineren Motoren lässt sich der Blockierstrom einfach messen, das wird aber bei größeren Motoren entweder aufwändig oder teuer.
(Oder man verwendet verschiedene Schmelzsicherungen und nimmt die Ungenauigkeit in Kauf.)
Der Blockierstrom erzählt zwar auch nicht alles, aber die Drehzahl alleine ist halt auch nicht so viel und über den Strom hat man zumindest ne Hausnummer des Drehmoments.
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14.10.2011 12:15 |
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Lus
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Hmmm... Im Leerlauf (ohne Last) ist das Drehmoment null (sonst würde die Drehzahl ansteigen). Damit auch die Abgabeleistung. Wirkungsgrad somit auch null. Die Leerlaufdrehzahl ist also nicht der optimale Arbeitspunkt...
Wenn man den Antrieb also für dieses Betriebsbereich auslegt, verschenkt man Wirkungsgrad. Die Fahrzeit sinkt, die Wärmeerzeugung steigt.
In Modellen mit hoher Leistung, limitierter Wärmeabfuhr oder beschränktem Gewicht (Rennautos, Flugzeuge, Hubschrauber) wäre so ein Vorgehen fatal.
Im Funktionsmodellbau ist das egal, alles ist gross und schön und gemütlich, man hat auch Platz für Akkus ohne Ende 
und fährt sicher gut ohne eine Drehmoment- oder Wirkungsgradkurve des Motors zu erstellen.
Trotzdem kann eine Optimierung des Antriebs Freude machen, seis schon nur aus Spass an den Messungen und der Physik die dahinter steckt. 
Optimal wäre, wenn der Motor im Bereich des höchsten Wirkungsgrades arbeitet, und den findet man nur, wenn man Ausgangsleistung (Drehmoment * Drehzahl) und Eingangsleistung messen kann. Ein Drehzahlmesser reicht nicht, weil der nichts übers Drehmoment sagt. Dieses muss man aus dem Hochfahren der Schwungscheibe berechnen und das alles geht zu schnell, das kann man nicht von blossem Auge verfolgen oder gar notieren, das kann nur ein Datenlogger mit mndestens 10 Messwerten pro Sekunde.
Aus der Praxis kann ich folgende Richtwerte (für einfache Bürstenmotoren der 540er-Klasse) angeben:
Höchster Wirkungsgrad bei ca. 80% der Leerlaufdrehzahl.
Höchste Leistung bei ca. 50% der Leerlaufdrehzahl.
Wenn Dein Motor also leer 10000 U/min dreht, solltest Du ihn bei ca. 8000 U/min betreiben.
P.S. Unilog ist nicht wahnsinnig teuer, glaube knapp 100EUR, aber dafür kann man damit wirklich fast alles messen, Drehzahl (magnetisch, optisch, brushless), Spannung, Strom (mit Adapter bis 400A), Temperatur, einen GPS-Sesor gibt es auch dazu...
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14.10.2011 13:19 |
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Werner S
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| Zitat: |
Original von Lus
Motorprüfstand ist eine gute Sache.
Einfach zu bauen: Man braucht einen Datenlogger für Strom, Spannung und Drehzahl (z.B. SM Unilog) und eine Schwungscheibe, die man auf die Motorwelle schraubt.
Dann lässt man den Motor mit Schwungscheibe hochlaufen und loggt dabi Strom, Spannung und Drehzahl.
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Hallo Lus,
wie meinst du das mit "einfach bauen"? Ist das tatsächlich so, dasss das gesamte Drehmomenspektrum eines E- Motors innerhalb einer halben Sekunde zuverlässig gemessen werden kann? Oder muss die Schwungscheibe vielleicht eine bestimmte Grösse haben, damit sich der Motor damit schwer tut? Ich denke dabei z. B. an den beschriebenen 540er mit 10000 U/min Leerlaufdrehzahl. Der zieht schon aus dem Stand 40 A oder mehr. Eine grössere Schwungscheibe wird da wahrscheinlich mitsamt dem Motor durch die Bude fliegen.
Gruss
Werner 
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14.10.2011 15:07 |
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JensR
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Das mit der Leerlaufdrehzahl ist mir klar 
Wollte nur eine Behelfsmöglichkeit vorstellen.
Bei dem Preis für Unilog komme ich echt ins Grübeln!
http://www.sm-modellbau.de/shop/index.php?cPath=11
Der UniTest sieht auch gut aus, kostet aber gleich 190 Euro (mit USB Kabel)...
Sensoren kommen jeweils noch extra dazu.
Könnte ich das nicht selber mit meinem Arduino programmieren?
Einfach Datenerfassung und hinterher in Matlab packen.
Hmmmm........
Werner hat aber einen guten Punkt angesprochen.
Die Schwungscheibe muss denke ich schon recht schwer sein, damit der Motor nicht zu schnell hochdreht.
Das bedeutet dann aber, dass bei hoher Drehzahl die Masse sehr gut ausgewuchtet sein muss, sonst wird es gefährlich.
Ich fände es besser, wenn man den Motor abbremsen würde und das Bremsmoment messen würde, zum Beispiel altertümlich über eine Drehmomentenwaage - Küchenwaage in entsprechender Genauigkeit ist einfach zu bekommen, dann noch etwas Hebelübersetzung und fertig, oder?
Dieser Beitrag wurde 2 mal editiert, zum letzten Mal von JensR: 14.10.2011 15:27.
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14.10.2011 15:23 |
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Lus
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@ Werner & Jens:
Ja, die Rotationsenergie... Bei mir hat sich die Scheibe schon mal bei 40'000 U/min von der Welle gelöst. Als sie nach ewigen Runden in der Werkstand endlich stillstand, war sie am Rand mit geschmolzenen Teppichfasern garniert...
Zur Scheibengrösse: Je grösser, um so genauer wird die Messung. Allerdings lieben es die Motoren nicht, mehr als zwei drei Sekunden im untersten Drehzahlbereich gequält zu werden. Schon bei einem getunten 540er fliessen beim Anfahren über 100A, das macht der Motor aber nur Sekundenbruchteile mit.
Mit Unilog kann man bis 16 Messungen/Sekunde aufzeichnen, so reichen zwei drei Sekunden Hochlaufzeit für eine sinnvolle Kurve.
Drehmomentwaage habe ich auch überlegt, dann aber wieder verworfen, es gibt einige offene Fragen:
- Bauaufwand?
- Messgenauigkeit, wenn Umlenkung nicht 100% genau rechtwinklig, leichtgängig usw...?
- wie kann man die Härte der Bremse schnell genug ändern und gleichzeitig die Waage ablesen? Kein Motor will 20 Sekunden bei 100A glühen...
- Wohin mit der Bremsleistung? Willst Du eine Rutschkupplung machen? Die setzt dann die ganze Motorleistung in Wärme um. Bei 2kW Heizleistung (etwas grösserer Brushless z.B.) wird die Scheibe dann aber ziemlich schnell ziemlich heiss... Oder eine Wirbelstrombremse? Die wird auch heiss. Und sie bremst bei tiefen Drehzahlen nicht.
Und ja:
Selber programmieren ist möglich. Aber wenn, dann nicht Umweg über Arduino, sondern gleich "nackter" Atmel. Ist aber auch ein ziemlicher Aufwand (Bandbreite des AD-Wandlers einstellen, ev. gar externer AD-Wandler, Schnittstelle konfigurieren, Speicher ansprechen...)
Dieser Beitrag wurde 1 mal editiert, zum letzten Mal von Lus: 14.10.2011 22:14.
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14.10.2011 21:46 |
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Werner S
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Hallo Lus,
was dem Einen sein nackiger Atmel ist dem Anderen seine Dreh- und Fräsmaschine. Aber ich bin mir sicher, dass auch du den Motor während des Tests nicht in der Hand halten willst und deshalb auch eine sichere Spannvorrichtung brauchst. Die Methode mit der Schwungscheibe funktioniert vielleicht theoretisch, mach doch mal solch ein Ding auf eine 3,17er Welle , schmeiss dich aber dann gleich in Deckung, wenn dein Apparat bestromt wird.
Es geht auch anders, und als Abfallprodukt fällt hinten sogar ein Pumpenprüfstand raus. siehe Bilder, fast schon vergessen.
Gruss
Werner
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14.10.2011 23:11 |
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Lus
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Natürlich ist "mechanisch" immer auch eine schöne Lösung. 
Dein Prüfstand ist ein schönes Gerät.
Das mit der Schwungscheibe funktioniert aber nicht nur "theoretisch", ich hab das oft gemacht. Was mir an der Schwungscheibe gefällt:
- sehr hohe Messgenauigkeit,
- einfacher Aufbau, Motor kann oft sogar in eingebauten Zustand vermessen werden,
- ganzes Drehzahlband von Stillstand bis Maximaldrehzahl wird schnell und vollständig erfasst, es gibt also nicht nur zwei drei Messpunkte, sondern etwa 50 in drei Sekunden (!),
- kleiner Materialaufwand, das Aluscheibchen kann man sogar auf den Rennplatz mitnehmen.
Natürlich muss der Motor angeschraubt sein. Und natürlich muss die Scheibe rund sein, aber in einer Aufspannung gedreht und gebohrt auf 3.17 ist das kein Problem.
Die Scheibe hält auf der Welle (wenn man nicht vergisst, die Schraube anzuziehen 
). Die Welle ist vom Hersteller so ausgelegt worden, dass darauf befestigte Gegenstände auch bei voller Leistung halten (gilt nicht nur für die Scheibe, auch für Ritzel usw.)
Und das funktioniert sogar bei den Rennmotoren in 540er-Grösse, dort werden bis 700W und Drehzahlen bis 60'000 U/min entwickelt, das gewöhnliche Feld- Wald- und WiesenMabüchchen ist also wirklich harmlos.
Dieser Beitrag wurde 2 mal editiert, zum letzten Mal von Lus: 15.10.2011 00:15.
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15.10.2011 00:12 |
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JensR
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15.10.2011 00:20 |
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Lus
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DBV-Ölheizung ist natürlich sehr elegant. Und 2kW Heizleistung kann man sicher einen Moment lang abführen, man muss dann beim DBV etwas drehen um die sinkende Viskosität des Öls zu kompensieren (bei kleinen Motoren und kurzen Messzeiten alles kein Problem).
Der Arduino logt sicher auch mit 100Hz oder 1000 oder 10000, somit auch kein Problem. Stromsensoren 100, 150, 400A sind auch Standardware heutzutage, also auch kein Problem. Bleibt die Frage, wie man die Waage abliest während des Messvorgangs? Gewisse Waagen haben RS-232-Ports, diese Daten könnte man in den Arduino einspeisen. Vorausgesetzt, die Waage ist schnell genug (wenn die mit 1Hz arbeitet bringen 100Hz bei Drehzahl Strom und Spannung nicht viel.)
Betr. Drehzahl der Schwungscheibe braucht ihr euch wirklich keine Sorgen zu machen. Im Funktionsmodellbau dreht a ja alles langsam und gemütlich, es würde mich schon erstaunen, wenn da jemals ein Motor mit über 20'000 U/min eingesetzt würde (muss man ja nur noch mehr untersetzen). Die Scheibe ist rund und glatt und harmlos (man muss ja kein Kreissägeblatt aufschrauben 
). Bei Motörchen mit 40'000, 50'000, 60'000 U/min nehme ich dann aber trotzdem Loctite (mittel) zu Hilfe setze eine Schutzbrille auf.
Einen weiteren grossen Vorteil der Scheibe habe ich gestern nicht erwähnt: Wenn sie mal dreht, kann man sie auch wieder bremsen und damit die Bremsleistung des Motors und die Rekuperation (bei Fahrtrglern die das haben) messen.
Unten Bilder meines Prüfstandes:
Vorne von links nach Rechts: Stromsensor 150A, Unilog, 540er-Motor auf Aluwinkel (Motor hat vorne Befestigungslöcher), Schwungscheibe mit Magneten, Hallsensor für Drehzahlerfassung,
hinten USB-Kabel mit dem man live oder später die Daten auf den Laptop bringt.
Messwerte Hochfahrvorgang in der Tabelle. Die gelb markierten Kolonnen werden standardmässig von der Unilog-Software beim Einlesen erzeugt, die rot markierten habe ich mal programmiert, sie enthalten die Formeln für Abgabeleistung, Wirkungsgrad usw.
Grafik Drehzahl und Leistung, gut zu sehen, dass ab ca. 15'000 U/min die Kohlen nicht mehr satt aufliegen (sondern etwas hüpfen auf dem Kollektor) und die Leistung darum schwankt (schlägt sich dann auch als kleiner Knick in der Wirkungsgradkurve nieder).
Dieser Beitrag wurde 4 mal editiert, zum letzten Mal von Lus: 15.10.2011 09:02.
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15.10.2011 08:43 |
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JensR
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Moin Lus!
> man muss dann beim DBV etwas drehen um die sinkende Viskosität des Öls zu kompensieren
Ich glaube nicht, dass das DBV sonderlich von der Viskosität beeinflusst wird. Strömung ist stark turbulent und der Druckverlust somit weitestgehend unabhängig von der Viskosität (siehe Blendengleichung).
(*)
Davon abgesehen wird das DBV eh verstellt, um die Kennlinie aufzunehmen, deswegen wäre es selbst wenn fast egal.
Die Waage - ja, äh, ich dachte, man kommt irgendwie an die Messzelle ran.
Hm.
Hmmmm.
Selber bauen. DMS aufkleben, Wheatstonebrücke, zackzack.
Tschöö
Jens
(*) Wenn die Pumpe aber wegen des dünnen Öls im volumetrischen Wirkungsgrad zurückgeht und damit der Volumenstrom sinkt, könnte es bei konstanter Einstellung des direkt-gesteuerten DBV durchaus zu einem messbaren Druckabfall kommen.
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15.10.2011 09:29 |
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Lus
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Ja, ganz sicher geht das auch so, am Ende wirst Du damit auch eine Kurve erhalten. Besser gesagt: Auch die richtige Kurve.
Fragt sich einfach, ob sich der Mehraufwand lohnt, wenn man schaut, wie einfach der Aufbau mit der Schwungscheibenmethode ist.
Die hydraulische Methode braucht eine Hydraulikpumpe (auch ein gewisser Kostenfaktor, ausser sie liegt noch grad rum), DBV, Waage, Hebel, Arduino, Wellenkupplung...
Je nach Motor kommt die Hydraulikpumpe an ihre Drehzahlgrenze, ich glaube kaum dass die Freude an 20'000 U/min hat. Bei den im Funktionsmodellbau verwendeten Motoren kann man wahrscheinlich trotzdem einen wichtigen Teil des Drehzahlbereiches hydraulisch abdecken (wobei zwar schon gewisse einfache 540er - je nach Wicklung - den höchsten Wirkungsgrad bei 8000 U/min haben).
Der Aufwand ist also recht gross, um am Ende die gleiche Kurve zu haben. Wenn man das ganze aus Freude an der Mechanik macht, dann ist es natürlich wieder ein willkommener Zeitvertrieb, auch gut!
Unilog kostet natürlich, aber das "lag bei mir noch grad so rum", oder anders gesagt ich brauche es sowieso, es eignet sich auch um den Speed von Autos zu ermitteln, bei den Flugzeugen untersuche ich z.B. die Stellung der Landeklappen und die minimale Fluggeschwindigkeit, bei den Hubschraubern optimiere ich Untersetzung, Pitch- und Gaskurve, beim Segelflieger logge ich mit GPS und Vario und sehe dann, ob ich die Thermik am richtigen Ort gesucht habe... das Gerät ist sehr universell (nein ich bin kein Unilog-Verkäufer, ich habe einfach Freude an dem Ding...
).
P.S. Ah, und noch was: Bei kurzer Messzeit ist es einfacher die Motortemperatur konstant (auf z.B. 20, 30, 50 Grad) zu hallten, denn diese hat auch Einfluss auf Wirkungsgrad und die Leistung.
Dieser Beitrag wurde 2 mal editiert, zum letzten Mal von Lus: 15.10.2011 12:06.
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15.10.2011 10:44 |
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