Problem Passive Motorbremse

[Jack Diesel]

Ich bin mal so frei und eröffne den Thread, obwohl der mit dem Problem eigentlich @flatten_the_skyline ist.
Daher von mir an dieser Stelle auch keine weitere Erläuterung dazu, ich zitiere hier aber mal die Beiträge aus dem kurze Frage - kurze Antwort Thread, die sich damit befasst haben.


Vielleicht doch mal eine Erläuterung des Problems: flatten hat eine motorbremse drin und macht sich nun gedanken, ob die beim bremsen entstehende wärme zu viel für seinen 3D-druck snikkas cage ist.

An die schwarzmagier: Wie stark belastet ne Motorbremse (Motor schließt sich kurz) die Motoren? Wieviel heißer werden sie dadurch? ich frag mich ob ich das dem 3S zuliebe doch wieder rauswerfe...

Beim Abbremsen arbeitet der Motor kurzzeitig als Generator, d.h. die in der Drehung enthaltene Energie wird in Form von induzierter Spannung abgebaut. Wenn man die Motorwicklung kurzschließt, bleibt diese ganze elektrische Energie als Wärme in der Motorwicklung.
Frage: wie oft passiert das? Na, jedesmal, wenn Du den Abzug losläßt. Das ist jetzt nicht so oft, es sei denn, Du stehst auf extrem kurze Dartbursts in schneller Folge. In dem Fall würde ich in die Kurzschlußleitung lieber einen niederohmigen Lastwiderstand einlöten, um den Motor zu schonen.

scheinbar ist in den nerfs ab werk auch eine motorbremse drin. zumindest stehen die motoren in meiner hyperfire nach sehr kurzer zeit bereits wieder. wogegen die motoren in den bereits neu verkabelten blastern deutlich länger nachlaufen.
Edit: definitiv eine motorbremse ab Werk. Jetzt nach dem neu verkabeln laufen die Motoren länger nach, auch wenn ich nur die alkaline Zellen nutze. Hat also nix mit der besseren Stromquelle zu tun.

Was haltet ihr denn von der Idee ne Autoglühbirne einzulöten? Die sollte doch als Lastwiderstand fungieren können, und wenn ich dann den Lauf aus transparentem Acryl mache leutchtet die Knarre auch noch kurz auf wenn ich aufhöre zu feuern...

 

[flatten_the_skyline]

Ich hab mal überschlagen. Laut Datenblatt zieht son Slotdevil 4,2A bei 12V. wenn wir davon ausgehen dass das 4 A bei 11V sind haben wir 2x 44W = 88W Leistung zu verbrauchen, kommt das hin? klingt irgendwie ganz schön viel...

 

[Jack Diesel]

Die 4,2A zieht der immer. Auch mit weniger Spannung. Und in dem Moment, wo die Motoren anlaufen oder wenn ein Dart zwischen die flywheels kommt und somit bremst, steigt die Stromaufnahme sogar noch.

 

[flatten_the_skyline]

Die 4,2A zieht der immer. Auch mit weniger Spannung. Und in dem Moment, wo die Motoren anlaufen oder wenn ein Dart zwischen die flywheels kommt und somit bremst, steigt die Stromaufnahme sogar noch.

Nee, 4,2A sind Laststrom.

 

[Sven Berg]

Ich hab mal überschlagen. Laut Datenblatt zieht son Slotdevil 4,2A bei 12V. wenn wir davon ausgehen dass das 4 A bei 11V sind haben wir 2x 44W = 88W Leistung zu verbrauchen, kommt das hin? klingt irgendwie ganz schön viel...

Jep V und A sind voneinander abhängig. Begrenzt durch die Stromquelle natürlich. Ach ja die Motoren sind in Reihe, da teilt sich V noch auf die Motoren auf. Pushermotor mal außen vor gelassen. Alles in der Annahme das jeder Motor den selben Widerstand hat.

 

[flatten_the_skyline]

ein 3S-Lipo sollte da recht wenig Grenzen setzen^^

 

[Sven Berg]

3S Lipo 11,1V bei sagen wir mal 8A könnte theoretisch 88,8W. Wenn der 16A abgeben kann wären es 177,6W wenn Leitungen und Widerstände mitspielen.

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[Jack Diesel]

Ach ja die Motoren sind in Reihe, da teilt sich V noch auf die Motoren auf.

Die Motoren sind parallel, nicht in Reihe.

 

[flatten_the_skyline]

Daher verdoppelt sich der Strom und nicht die Spannung, aber bei 4,2A Lastaufnahme verstehe ich nicht wie du auf 16A kommst...

 

[Sven Berg]

Das war ein fiktives Beispiel, da ich den maximalen Strom den dein Akku liefert kann nicht kenne. Außerdem wird geteilt durch die Verbraucher nicht multipliziert. Ich habe nur den möglichen Output für den Akku verdoppelt um das ganze zu veranschaulichen.

 

[Sven Berg]

Die Motoren sind parallel, nicht in Reihe.

Stimmt mein Fehler dann teilt sich der Strom also A auf nicht V. Was an der Leistung erstmal nichts ändert.

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[Sven Berg]

ein 3S-Lipo sollte da recht wenig Grenzen setzen^^

Also was kann der Akku an max. Strom (A) liefern?

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[Jack Diesel]

bei einem lipo wäre es die kapazität in mAh durch 1000 mal entladerate.
beispiel: mein 2S hat 1000mAh und eine entladerate von 25C und kann somit 25A dauerstrom bereitstellen.

 

[Dominik]

Die kurze Antwort auf flattens Problem:
Die Motoren werden nicht viel wärmer, da sie auf den entstehenden Strom ausgelegt sind.

Die lange Antwort:
Die Motorwicklung an sich stellt einen Widerstand dar, bei einer angenommenen idealen Stromquelle mit unendlicher Leistung und idealer Leitung ohne Widerstand ist der Motor der einzige Widerstand im Stromkreis.
Da der Motor in Abhängigkeit von der Last den Strom verbraucht, ist der höchste Strom der Blockierstrom. Im umgekehrten Fall dient der Motor als Generator und kann eben diesen Blockierstrom abgeben.

Da der Motor aber nur durch die rotierenden Massen angetrieben wird und die verhältnismäßig klein sind ist auch die verfügbare Energie klein.

Der Motor hält den Kurzschlusstrom auf jeden Fall aus, die Erwärmung wird sicherlich nicht den Motor überlasten, ein Dauerfeuer wird da sicherlich mehr Wärme produzieren.


Was wohl eher ausfallen wird sind die kleinen Tasterchen mit denen die Blaster ausgeliefert werden.

 

[flatten_the_skyline]

Die kurze Antwort auf flattens Problem:
Die Motoren werden nicht viel wärmer, da sie auf den entstehenden Strom ausgelegt sind.

Die lange Antwort:
Die Motorwicklung an sich stellt einen Widerstand dar, bei einer angenommenen idealen Stromquelle mit unendlicher Leistung und idealer Leitung ohne Widerstand ist der Motor der einzige Widerstand im Stromkreis.
Da der Motor in Abhängigkeit von der Last den Strom verbraucht, ist der höchste Strom der Blockierstrom. Im umgekehrten Fall dient der Motor als Generator und kann eben diesen Blockierstrom abgeben.

Da der Motor aber nur durch die rotierenden Massen angetrieben wird und die verhältnismäßig klein sind ist auch die verfügbare Energie klein.

Der Motor hält den Kurzschlusstrom auf jeden Fall aus, die Erwärmung wird sicherlich nicht den Motor überlasten, ein Dauerfeuer wird da sicherlich mehr Wärme produzieren.


Was wohl eher ausfallen wird sind die kleinen Tasterchen mit denen die Blaster ausgeliefert werden.

Hm, also die kleinen Tasterchen sind eh passé, aber stimmen denn unsere LEistungsberechnungne nciht? und werden die dann nicht jedesmal als thermische Energie Frei wenn ich die Motoren kurzschließe? ich mache mir auch weniger Gedanken um die Motoren sondern um den gedruckten cage... Meine Logik wäre dass solang die Motoren ungestört laufen sie viel Energie als kinetische Energie leisten die beim kurzschluss sponatn in Wärme umgewandelt wird

 

[Jack Diesel]

also wenn diese rund 100W komplett als wärmeenergie umgesetzt würden, bliebe ja nix mehr über, um den motor selbst anzutreiben.
ohne fundiertes wissen schätze ich somit, dass von der energie, die der motor verbraucht, etwa 10-20% in wärme umgewandelt wird.
was bei den errechneten rund 100W nicht wirklich erwähnsenswerte wärmeentwicklung ist.

 

[flatten_the_skyline]

also wenn diese rund 100W komplett als wärmeenergie umgesetzt würden, bliebe ja nix mehr über, um den motor selbst anzutreiben.
ohne fundiertes wissen schätze ich somit, dass von der energie, die der motor verbraucht, etwa 10-20% in wärme umgewandelt wird.
was bei den errechneten rund 100W nicht wirklich erwähnsenswerte wärmeentwicklung ist.

Naja, Fakt 1: Die Dinger werden warm
Fakt 2: Mit Motorbremse siond die in ner halben Sekunde von 33000 rpm auf null. Irgendwo muss die Energie hin sein.
Fakt 3: Elektromotoren haben einen extrem hohen wirkungsgrad, daher sollte der Normalbetrieb die eigentlich kaum erhitzen, oder?

 

[Dominik]

Eure Leistungsberechnungen stimmen leider nicht, denn sie berücksichtigen weder die mechanische Energie des Systems noch den Wirkungsgrad der Motoren.

Wird der Motor kurzgeschlossen wird die mechanische Arbeit, die das System enthält in elektrische Energie umgewandelt. Diese wird dann tatsächlich vollständig in thermische Energie umgesetzt.
Im Dauerbetrieb spielt allerdings der Wirkungsgrad des Motors eine Rolle, je kleiner die Motoren sind, desto schlechter der Wirkungsgrad. Ich schätze diese Motoren im Wirkungsgrad nicht höher als 70% ein, eher weniger. Das bedeutet im Dauerbetrieb werden ohnehin mehr als ein viertel eurer Energie in Wärme umgesetzt.
Und das ist es was die Motoren wirklich zum Schwitzen bringt.

 

[flatten_the_skyline]

Eure Leistungsberechnungen stimmen leider nicht, denn sie berücksichtigen weder die mechanische Energie des Systems noch den Wirkungsgrad der Motoren.

Wird der Motor kurzgeschlossen wird die mechanische Arbeit, die das System enthält in elektrische Energie umgewandelt. Diese wird dann tatsächlich vollständig in thermische Energie umgesetzt.
Im Dauerbetrieb spielt allerdings der Wirkungsgrad des Motors eine Rolle, je kleiner die Motoren sind, desto schlechter der Wirkungsgrad. Ich schätze diese Motoren im Wirkungsgrad nicht höher als 70% ein, eher weniger. Das bedeutet im Dauerbetrieb werden ohnehin mehr als ein viertel eurer Energie in Wärme umgesetzt.
Und das ist es was die Motoren wirklich zum Schwitzen bringt.

Meinst du? ich mein die laufen ja nur ein paar Sekunden und werden dann voll abgebremst... Ist ja nicht so als würde man die flywheels länger als 10 Sekunden am Stück brauchen...

 

[Dominik]

Du darfst gerne ausrechnen, wieviel Energie so ein Motor hat, ich suche dir auch die Formeln raus

 

[flatten_the_skyline]

naja, 12V * 4,2A Laststrom = 50W. wenn davon 30% Wärme sind sollten das 15Ws Eth jede Sekunde sein... mach ich da nen logischen Fehler? Beim abbremsen sinds dann 50Ws Eth, also sollte das etwa 3 Sekunden lauzeit entsprechen.

 

[Dominik]

Das ist die elektrische Leistung die der Motor aufnimmt, mit dem Wirkungsgrad verrechnet bekommst du die mechanische Leistung die der Motor abgibt und dann durch die Kurzschlussbremsung in Wärme umgewandelt wird.

 

[flatten_the_skyline]

Ich denke das habe ich, oder? Leistungsaufnahme 50W sind bei 70% Wirkungsgrad 35W mechanische Leitung und 15 W Heizleistung bzw 50W heizleistung wenn Kurzschluss herrscht. voll übern daumen.

 

[Jack Diesel]

die heizleistung mit der zeit multiplizieren? wieso? wenn der motor 3 sekunden lang zum bremsen braucht und diese 3 sekunden lang 15W heizleistung erzeugt werden, bleiben es doch 15W, nur eben 3 sekunden lang. und da kein weiterer strom eingespeist wird, sinkt die heizleistung doch auch noch wärend der zeit.
oder denke ich gerade zu logisch in die falsche richtung?

 

[Alpha Asample]

soviele Formeln, versteh kein Wort, allerdings hab ich die Beobachtung bei 3D gedruckten Teilen gemacht, das man sie(je nach dicke) mit Warmwasser aus dem Wasserhahn bereits so weit erwärmen kann um es neu zu formen. die Frage wäre jetzt wie warm die Motoren tatsächlich beim abbremsen werden