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 Betreff des Beitrags: Elektro-Antrieb im Wind
#1Ungelesener BeitragVerfasst: 19.08.2012 20:07 
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Hallo,

Nach dem Pepinster-Wochenende habe Ich für die nächsten Flüge die Drehzahl von 9200rpm auf 9300rpm angehoben und das Data-Logging aktiviert.
Die Flüge fanden am Freitagnachmittag statt. Beim ersten Flug blies, entgegen der Wettervorhersage, ein ziemlich starker Wind, nicht ganz so böig wie in Pepinster.
Nach dem Download der Daten der ersten beiden Flüge, war Ich doch etwas überrascht.
Beim ersten Flug, kurz nach 15 Uhr, sind die beiden Teile des Wingovers deutlich zu erkennen, während die drei Innenloopings sogar niedrigere Stromspitzen als der normale Horizontalflug zeigen. Bei diesem Flug ändert sich der Strom während des Horizontalflugs im Bereich von 11A bis 24A !
Der zweite Flug, etwa 1 Stunde später, startete bei schwachem Wind, der dann während des Fluges stärker wurde.
Bei diesem Flug schwankt der Strom während der ersten 5 Runden nur um etwa 3A, von ca. 15A bis 18A.
Wenn man im Castle Creations Data Viewer die einzelnen Stromspitzen vergrößert, kann man sogar die Rundenzeit ablesen, in diesem Fall ca. 5,1 sec (bei 18m Leienlänge).
Obwohl dieser Antrieb "nur mit Konstantdrehzahl" läuft, ist er doch überraschend anpassungsfähig, und das sogar automatisch!

Der Stromverbrauch erhöhte sich von ca. 1700mA/h auf nun ca. 1830mA/h.

mfG
Ulli K.


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#2Ungelesener BeitragVerfasst: 20.08.2012 10:06 
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Hallo Ulli,

dass man mit dem Regler von CC auch die Rundenzeiten (sehr genau) erkennen kann, hatte mich auch erstaunt.

Der Regler kann ja fast alles - aber wie gut macht er es wirklich?
Deshalb frage ich mich, wie stellst du eigentlich die Drehzahl ein? Kontrollierst du sie mit einem Drehzahlmesser? Ich habe keinerlei Kenntnis darüber wie genau die Drehzahlprotokollierung des Reglers ist.

Eine Abweichung ist mir inzwischen aufgefallen: der ermittelte Stromverbrauch passt bei mir nicht mit dem nachgeladenem Strom zusammen (das Ladegerät kann mir ja auch Unsinn erzählen).


Grüsse
Martin


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#3Ungelesener BeitragVerfasst: 20.08.2012 21:49 
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Hallo Martin,

der Stromverbrauch zum ersten Flug am letzten Freitag war laut CC Viewer genau 1800mA/h. Mein Ladegerät, ein Graupner Ultramat 14 plus, hat den Akku danach mit 1794mA/h geladen.
Das passt sehr genau!
Die Drehzahlen stelle Ich mit dem "Set RPM"-Modus ein. Z.B. 9100/9200/9300 RPM. Die tatsächliche (Soll) Drehzahl
ist wegen der Auflösung des Prozessors aber leicht unterschiedlich, sieht man erst (im CastleLink), wenn der Motor einmal mit der Drehzahl gelaufen ist. Die Drehzahl wird dann mit dem Programmiergerät mit den Stufen "I","II", oder "III" angewählt.
In diesem Modus ist bei meinem Antrieb die gemessene Drehzahl innerhalb von +-50rpm vom Sollwert. Ich habe allerdings nur den kleinen Drehzahlmesser von Conrad, kein teures Präzisionsgerät.
Wenn Ich die Drehzahlkennlinie mittels Zoom vergrößere, schwankt die Drehzahl bei diesem Flug zwischen 9080 und 9580 rpm. Die Mittellinie liegt knapp über der eingestellten Drehzahl von 9300rpm.
Beim zweiten, windstilleren Flug schwankt die Drehzahl während der ersten 5 Runden nur zwischen 9286 und 9385rpm.
Beim Horizontalflug in einer Halle müßte die Drehzahl demnach zumindest in der ersten Runde völlig konstant sein.

Nach nun mehr als 180 Flügen mit diesem Antrieb bin Ich von der Zuverlässigkeit und Präzision absolut überzeugt.
Es läuft einfach immer perfekt.

mfG
Ulli K.


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#4Ungelesener BeitragVerfasst: 23.08.2012 16:28 
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Again what learned !

Mit dieser Einstellung (Set RPM) hatte ich mich noch gar nicht beschäftigt - auf den ersten Blick wirkte sie sehr kryptisch auf mich.
Das werde ich aber schnell nachholen.

Mir kam jetzt aber beim Lesen der Beschreibungen zum Regler einige Gedanken:
1. Mir stehen nun zwei Möglichkeiten zur Drehzahlsteuerung offen: über den Regler und/oder über den FF-Timer. Damit sind aber auch gegenseitige Beeinflussung/übersteuerung denkbar.

2. Bislang hatte ich nur die einfache Governer-Einstellung (u. Drehzahlsteuerung über die Prozentangabe im FF-Timer) verwendet und dabei immer die Abhängigkeit zum Batterieladezustand festgestellt. Es macht halt einen Unterschied in der Drehzahl, ob die Batterie gerade eben geladen wurde oder vor einer Woche.

3. Gibt es eigentlich Regler, die man auf eine Referenzspannung justieren kann, so daß eine Prozentangabe im FF-Timer immer dieselbe reproduzierbare Drehzahl ergibt? Das wäre nach meiner Meinung die Voraussetzung für eine Lageregelung (Controler v. Mahringer) mit reproduzierbaren Drehzahlen (bei unterschiedlichen Batterien).
Mir ist klar, dass diese Einstellung bei "SET RPM" da ist, aber sie ist gebunden an eine fixe Drehzahl. Ein 'sanftes' Nachregeln ist hier nicht möglich.

Grüsse
Martin


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#5Ungelesener BeitragVerfasst: 23.08.2012 17:53 
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Huhu,

ich bin zwar kein Kunstflugexperte, aber ich beschäftige mich schon länger gedanklich mit dem Problem konstanter Drehzahl. Klar, der Schulze Regler kann das, aber eigentlich mache ich mich nicht gerne abhängig von so relativ kostspieligen Teilen, und der Govenor Modus einfacher Regler ist meiner Meinung nach für Fläche nicht geeignet, da die einzuhaltende Drehzahl dynamisch ermittelt wird und nur eine relative Größe ist.

Ich verfolge den Ansatz, den Timer in seiner Funktion zu erweitern. Er soll die Drehzahl direkt am Motor messen mit einem Hallsensor. Der muß nur irgendwie am Gehäuse befestigt werden, die starken Magnete die da rumwirbeln sorgen dann schon für ein gut meßbares Signal... Soweit die Theorie.

Eine weiter Aufgabe die ich dann dem Timer aufbürden kann ist etwas, was mich beim Elektrofesselflug auch schon länger beschäftigt. Kommt es zu einem Kopfstand oder stehende 9 ;-) soll der Motor schlagartig stoppen, nicht erst, wenn der Regler wegen Überlast abschaltet. Dies sollte ein leichtes sein, da ich ja die effektive Drehzahl ständig messe.

Noch habe ich die Gedanken nur im Kopf, habe mir aber bereits einen Hallsensor bestellt um das mal zu testen.

Grüße

PeterKa


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#6Ungelesener BeitragVerfasst: 25.08.2012 14:43 
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Hallo Martin,

zu 1:
Ich verwende den "Set RPM-Mode" weil Ich glaube, daß damit eine höhere Genauigkeit der eingestellten Drehzahl erreicht werden kann. Der Timer gibt hier nur ein Signal, welche der drei im Regler voreingestellten Drehzahlen angewählt werden soll.
Wird die Drehzahl über den Timer bestimmt, ist immer eine Übersetzung des Puls-Signals vom Timer im Regler nötig, und dabei können Ungenaigkeiten auftreten.

zu 2:
Beim Governor-Mode sollte die Drehzahl unabhängig von der Batterispannung sein (solange physikalisch möglich).
Wenn sie das nicht ist, ist es kein Governor-Mode.
Ein guter Regler erzeugt beim jedem Einschalten immer exakt die gleiche Drehzahl, unabhägig vom Ladezustand des Akkus.

zu 3:
das Problem ist nicht die Referenzspannung, sondern die Kalibrierung der "Vollgas-Stellung" des Gasknüppels.
Meines Wissens nach ist nur der Castle Creations Regler, sowie der Schulze F2B mit fester Vollgasstellung ausgerüstet.
Mit allen anderen Reglern lassen sich keine reproduzierbaren Drehzahlen erreichen ! Das habe Ich vor Jahren mit Jeti-Hacker und Kontronik erfahren müssen...

Nach dem Wettbewerb in de Peel werde Ich den MahringerTimer in meinen Legacy einbauen und dann zum ersten Mal im Log sehen, was tatsächlich passiert.
Im Moment ist das Teil noch im Oriental, aber der Schulze-Regler hat keine Log-Funktion. Der Flieger hat bisher erst 20 Flüge. Zuletzt bin Ich mit minimalem Drehzahl-Anstieg im Steigflug und ansonsten konstanter Drehzahl geflogen.
Mit dem Data-Log des CC-Reglers sollte auch die Einstellung des Mahringer-Timers einfacher werden.

mfG
Ulli K.


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#7Ungelesener BeitragVerfasst: 25.08.2012 14:52 
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Hallo Peter,

beim Schulze F2B-Regler kann Ich nur zustimmen. Er ist eigentlich nur ein auf Fesselflug umprogrammierter Hubschrauber-Regler.
Die Castle-Creations-Regler bieten für F2B deutlich mehr, und sind m.E. für das Gebotene preiswert.
Auch die Motor-Abschaltung ist in weiten Grenzen frei programmierbar.
Es dürfte schwer werden, dieses Paket preisgünstiger zu überbieten.

mfG
Ulli K.


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#8Ungelesener BeitragVerfasst: 27.08.2012 09:19 
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Hallo Ulli,

ich habe nun die ersten zwei Flüge mit "Set RPM-Mode" absolviert -Suuuuper, unabhängig von der Batterie hatte ich immer die gleiche Drehzahl. Das ist es, was ich mir gewünscht habe - danke für den Tipp.

Was du im Punkt "2" sagst, ist genau das, was ich erwarte. Entweder kann der ICE-Regler das nicht (kann ich mir nicht recht vorstellen) oder ich bin zu dämlich das Ding richtig einzustellen.
Wer hat denn Erfahrung mit dem Simple Governor Mode?


Grüße
Martin


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#9Ungelesener BeitragVerfasst: 28.08.2012 17:35 
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Martin hat geschrieben:
Hallo Ulli,

ich habe nun die ersten zwei Flüge mit "Set RPM-Mode" absolviert -Suuuuper, unabhängig von der Batterie hatte ich immer die gleiche Drehzahl. Das ist es, was ich mir gewünscht habe - danke für den Tipp.

Was du im Punkt "2" sagst, ist genau das, was ich erwarte. Entweder kann der ICE-Regler das nicht (kann ich mir nicht recht vorstellen) oder ich bin zu dämlich das Ding richtig einzustellen.
Wer hat denn Erfahrung mit dem Simple Governor Mode?


Grüße
Martin


So geht's mit dem ICE Regler:

Gruss, Peter Germann


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#10Ungelesener BeitragVerfasst: 29.08.2012 10:34 
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Hallo Peter,

du verhilfst mir gerade zu einer sehr steilen Lernkurve.

Ich hatte den Governor-Mode "High" verworfen, da die Leistungsabgabe nicht mit dem Throttle-In Wert korrelieren - nach meiner Meinung benötige ich für 90% Leistung auch einen entsprechenden Throttle-In von ca. 1,8ms (100% = 1,9ms).

Okay - der Regler übersetzt in diesem Modus die Throttle-In Werte anders - wozu sonst gibt es 'intelligente' Regler.
Jetzt wird auch die Graphik von CC verständlich: http://www.castlecreations.com/images/download/GovernorModeEndpointV3.23andAbove.pdf

Habe ich das einigermaßen richtig verstanden?


mfG
Martin


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#11Ungelesener BeitragVerfasst: 29.08.2012 17:00 
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Martin hat geschrieben:
Hallo Peter,
Okay - der Regler übersetzt in diesem Modus die Throttle-In Werte anders -


Unter:

Vehicle Type: Control Line
Throttle Type: Governor Mode
Governor Mode: Governor High

Registriert meine Aufzeichnung für 9'500 U/min einen Throttle Wert von ca. 1.5 ms.

Peter


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#12Ungelesener BeitragVerfasst: 29.08.2012 22:48 
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Danke Peter,

ich darf also die Eigenschaften des ICE-Reglers wie folgt zusammenfassen:

Governor-ModeThrottle-In/DrehzahlBatterie u. MotorberücksichtigungErgebnis
simplelinear
nein
bedingt reproduzierbar
low/high Kurve über 3 Punkte
ja
reproduzierbarer Regelverlauf
set rpmTreppenfunktion
ja
reproduzierbar: eine Drehzahl bzw. drei Drehzahlen


MfG
Martin
-------------------------------
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Zuletzt geändert von Martin am 08.04.2013 21:39, insgesamt 1-mal geändert.

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#13Ungelesener BeitragVerfasst: 30.08.2012 11:18 
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Martin hat geschrieben:
Danke Peter,

ich darf also die Eigenschaften des ICE-Reglers wie folgt zusammenfassen:

[TABLE][TR][TD]Governor-Mode[/TD][TD]Throttle-In/Drehzahl[/TD][TD]Batterie u. Motorberücksichtigung[/TD][TD]Ergebnis[/TD][/TR][TR][TD]simple[/TD][TD]linear[/TD][TD]
nein
[/TD][TD]bedingt reproduzierbar[/TD][/TR][TR][TD]low/high [/TD][TD]Kurve über 3 Punkte[/TD][TD]
ja
[/TD][TD]reproduzierbarer Regelverlauf[/TD][/TR][TR][TD]set rpm[/TD][TD]Treppenfunktion[/TD][TD]
ja
[/TD][TD]reproduzierbar: eine Drehzahl
bzw. drei Drehzahlen[/TD][/TR][/TABLE]

MfG
Martin


in der low/high Betriebsart wird die Soll-Drehzahl durch einen vom Hubin FM-9 timer erzeugten Impuls konstanter Breite vorgegeben. Der Regler hält diese Drehzahl so lange, (+/- ca.30 U/min) ein, als dass die Batterie genügend Energie liefern kann. Aus diesem Grund wird die Arbeitdrehzahl so gewählt, dass sie ca. 30% unter der theoretischen Leerlaufdrehzahl liegt. Dies bei der im Flug, also unter Last, geringsten zur Verfügung stehenden Spannung. Bei meinem Antrieb sieht das so aus:

Geringste, am Ende des Fluges im Kleeblatt unter Last aufgezeichnete Spannung: 18.1 V
Theoretische Leerlaufdrehzahl KV AXI 2826/12: 760 U/V x 18.1 = 13'756 U/min x 0.7= 9'629 U/min Arbeitsdrehzahl.

Gruss, Peter


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#14Ungelesener BeitragVerfasst: 30.08.2012 21:18 
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Hallo Peter,

natürlich muß die Batterie mitmachen - das ist eine der Randbedingungen.
Der High-Mode liefert aber auch reproduzierbare Ergebnisse mit FF-Timern/Controler, die die Drehzahl variabel gestalten - und das will schon was heißen!

Aber schön, dass du gleich eine Formel lieferst, mit der man seinen Motor auswählen kann. Nur - wer weiß im Voraus, welche Spannung bei der letzten Figur noch da ist. Die Betrachtung im Nachhinein (über die Logging-Daten), dient ja nur noch zur Beruhigung, dass man alles richtig gemacht hat.

Meine 3S-Batterie lässt am Ende um 0.9V nach - und schmeißt mit deiner Formel mein Wohlgefühl über den Haufen.

Nun ist die Batteriespannung am Ende des Fluges ein Indikator für die Entladung. Die Batterie sollte so ausgelegt sein, dass mit einem Flug nur 70% der Kapazität verbraucht wird.

Wie soll man also zu einer vernünftigen Abschätzung kommen?
Mein Weg war folgender:

Zunächst suchte ich über das Programm eCalc (von Markus Müller) eine Motor-Propeller-Kombination, die im Stand einen Schub von 'Flugewicht * 1,3' liefert ohne dabei den zulässigen Bereich (kurzzeitiger max.Strom) zu überschreiten. An dieser Stelle möchte ich auf der sicheren Seite sein, da mir bewußt ist, dass diese Lastsituation beim Start und in Flugfiguren auftritt.

Im nächsten Schritt reduzierte ich die Batteriespannung soweit bis ich für den Motor/Propeller einen Schub erreiche, der etwas mehr als dem Fluggewicht entspricht. Hier lese ich den Strom ab und prüfe, ob der Strom als Dauerstrom zulässig ist.
Für den ebenen Flug können wir 80% des abgelesenen Stroms ansetzen, mit Kunstflugfiguren wird er auf 90% ansteigen.

Da ich mit einer Fugdauer von 6 Minuten plane, finde ich auch die Batteriekapazität ganz leicht:
6 Min. == 0.1 Stunde
90% d. abgelesenen Strom * 0,1h = Kapazität für den Flug (= max. 70% der Batteriekapazität)
Kapazität für den Flug * 1,5 = Kapazität der Batterie

Soweit die Abschätzung - meine Flüge absolviere ich mit anderen Drehzahlen - jeder hat seine eigene Wohlfühl-Rundenzeit.

Findet das Deine Zustimmung?

Grüsse
Martin


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#15Ungelesener BeitragVerfasst: 31.08.2012 12:58 
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Martin, hier zu Deinen Ausführungen einige aktuelle Messwerte:

Flugzeug: Max Bee, 45.2qdm. 1'820 Gr.
Leinen: 0.39 mm x 19.5 m. (Oese-Oese)
Motor: AXI 2826/12 760 mit Lüfterrad
Batterie: DesirePower 2'600 mAh 5S 60C 360 Gr.
Regler: Castle ICEl ite 75 A im Control Line und High Gov. Mode
Timer: Hubin FM-9
Propeller: APC thin electric pusher 13 x 5.5 EP

Standlauf
Drehzahl: 9'624
Leistungsaufnahme: 623 Watt
Standschub: 2'787 Gr. (berechnet, eCalc)

Horizontalflug
Drehzahl: 9'624
Geschwindigkeit: 5.3 sec / R
Leistung: 394 Watt
Strom: 21 A

Programm
Eingestellte Flugzeit: 5'20"
Drehzahl:9'624
Geschwindigkeit: 5.5 sec / R
U Anfang, unter Last,: 20.7 V
U Ende, unter Last,: 18 V
Mittlerer Strom: 22.7 A
Spitzenstrom: 38 A
Mittlere Leistung: 418 Watt
Spitzenleistung; 786 Watt
Anstiegszeit der Leistung im Wingover: 1'000 ms
Abfallzeit der Leistung im Wingover: 1'000ms
Nachladung: 2'000 mAh (77%)

Gruss, Peter


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