Excel Drehzahlrechner

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Hallo Siggi,

ich fürchte wir reden hier aneinander vorbei - oder von zwei Dingen gleichzeitig.

Die von dir im Rechner eingebaute Effizienz berücksichtigt alle Verluste - soweit gut.
Die Größe der Verluste muss durch empirische Daten (je mehr desto besser) ermittelt werden und liefert dann einen abgesicherten Mittelwert.
Diese Werte und die Daten aus dem Rechner sind dann sicher für viele Nutzer hilfreich die ein Setup zusammenstellen wollen.

Die mit Lars geführte Diskussion (an dieser Stelle muss ich mich bei dir entschuldigen, ich hätte diese Fragestellung nicht in dem Faden vertiefen sollen) geht - sofern ich nicht ganz daneben liege - davon aus, WARUM bei ein und dem selben Motor bei unterschiedlichen Reglern ein abweichendes Setup empfohlen wird.
Gut, ein Wort gibt das andere, und damit hat sich die Sache einfach in die theoretischen Grundlagen vertieft.


Aber - und da passen die Themen wieder zusammen - wenn jemand sein Setup optimieren will und da, ab von vorhandenen Lösungen, neue Wege sucht und vor den Versuchen ßberlegungen anstelt, dann wird er Infos zu den Punkten brauchen WO die Verluste auftreten und in etwa wie groß sie an dieser Stelle sein werden. Nur dann kann zielgerichtet die Effizienz des Systems gesteigert werden.

Daher denke ich, dass die beiden parallel laufenden Gedankengänge sich gut ergänzen.


Ich hege ja im Stillen die Hoffnung, dass wenn genug gute Ideen gesammelt und bequatscht werden sich der ein oder andere Parameter ergibt der dann in den Rechner eingepflegt werden kann.

Dietmar

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Schau mal was ich gerade gefunden habe!

Kenn ich

Trotzdem Danke für den Link

Die haben aber keine Möglichkeit für ein zweistufiges Getriebe!
Dein Rechner schon - OK, ich muss fair bleiben, die haben sonst so einiges.

Scherz bei Seite; die Rechner sind der Hammer.

Dietmar

[vlk]

AW: Excel Drehzahlrechner

Entschuldigen brauchst Du Dich nicht, ich finde das man bei einer Diskussion auch abschweifen darf, wodurch manchmal neue Impulse kommen!

Und ich finde es schon wichtig zu wissen, das es nur durch einen Reglerwechsel zu ganz anderen Setup kommen kann!

Bisher geht/ging man davon aus, das 100% auch 100% sind und nur der Einstellwert für seine Wunschdrehzahl je nach Regler an einer anderen Stelle liegt.

Das es aber bei 100% zu so unterschiedlichen Drehzahlen kommen kann, das man das mit einem Zahn mehr/weniger kompensieren muss, war mir auch nicht klar!

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Es hat mir einfach keine Ruhe gelassen und so musste ich meine Berechnungsfragmente zusammenbringen (noch ohne automatische Verknüpfungen). Das Ergebnis ist im Anhang.

Zur Erklärung:
Die gelb hinterlegten Zellen sind direkt frei wählbar;
Die rot hinterlegten Zellen (Kopfdrehzahl) ist über ein Auswahlfeld -Flugstil- beeinflußbar
Bei lavendelfarbigen Zellen wurde die vorgeschlagene ßbersetzung akzeptiert, die gelben sind wieder direkt eingegeben
Die grünen Zellen sind alles berechnete Werte.

Von welchen Variablen wird dabei ausgegangen?

Für die Berechnung des Leistungsbedarfs:
- Masse des Helis
- Anzahl, Länge und Geometrie der Blätter
- Auftriebs und Verlustbeiwert (geschätzt, bzw. aus Literatur)
- Luftdruck
- Seehöhe
- Temperatur

Für den Motor:
Die Motorkonstanten
- ke
- kL
- R
Werden aus den Herstellerangaben oder aus Messreihen berechnet.

Für den Akku (Flugzeitabschätzung)
- Zellenzahl
- Kapazität
- C-Rate
- Zustand / Alter


Beim angehängten Beispiel wurden die Motorkonstanten aus den Herstellerangaben berechnet und beim Akku die C-Rate noch nicht mitgerechnet!!


Mit diesen Abschätzungen (Berechnungen geht mir zu weit) sollen verschieden Antriebssetups und Abstimmungen verglichen werden können.


Was hab ich im PDF gerechnet?

Ich hab für einen Heli (meinen Hurricane) verschiedene Flugplätze gerechnet (Seehöhe und Temperatur) und in den ersten beiden Zeilen einen echten Drehzahlregler werkeln lassen; die beiden nächsten Zeilen sind mit einem normalen Regler gerechnet.

Im nächsten Block hab ich über verschiedene Setups (Idle 1 - 3) die Optimierung laufen lassen und die ßnderungen von Spannung, Strom, ..... dargestellt.


Ich denke das geht in die Richtung die wir diskutieren.

Wenn Interesse besteht werd ich versuchen das Ganze in eine nutzerfreundliche Form zu bringen. Wenn ihr euch noch Parameter / Werte wünscht -> melden; ich werd schaun ob es (für mich) realisierbar ist.


Fragen, Anregungen und gute Ideen einfach zu mir

Dietmar

ps: bei allen Varianten wurde vom gleichen Regler ausgegangen

[vlk]

AW: Excel Drehzahlrechner

Ich habe mal meinen Heli mit unserem und den eCalc gerechnet und mit der in der Praxis festgestellten Drehzahlen verglichen.

Da ich mit VStabi Gov. fliege, habe ich als Höchstwert für die Drehzahl 2100 Umdrehungen von denen ich sicher sagen kann das sie bis zum Ende gehalten werden angesetzt.

Mit unserem Rechner komme ich bei 95% Effizienz genau hin, wenn ich den Wert von 100% Regleröffnung nehme, mit eCalc erreiche ich nur 1990 bei 96% max. Gov.

Um mit Unserem Rechner auf den Wert von eCalc zu kommen, muss ich auf 89% Effizienz zurück, aber immer noch 100% Regleröffnung.

Was mich jetzt interessieren würde ist das Ergebnis mit Deiner Berechnung!
Sollte die Praxisnäher sein, wäre es sicherlich einen Versuch wert!

Was brauchst Du um meinen Heli durchzurechnen?

Was ich habe!

6S 5000 40C
553mm Symmetrische Blätter
1294mm Rotorkreis
Scorpion 4025-1100
Hauptrad 153 Zähne
Ritzel 14 Zähne
Modellgewicht mit Akku 3070g
120A Regler

Natürlich nur wenn Du Zeit und Lust hast!

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Hi Siggi,

schnell eingetippt

Für normalen Flug (Rundflug) 2100RPM
- Regleröffnung 94% (bei Akkuspannung 3,8V)
- Regleröffnung 85% (bei Akkuspannung 4,2V)
-und 27,5 A
Flugzeit rd 9min

Motorwirkungsgrad 79%




und für harte Pitcheinlagen (Max 12°)
- Regleröffnung 102% (bei Akkuspannung 3,8V) <-- geht natürlich nicht - leichter Drehzahleinbruch
- Regleröffnung 92% (bei Akkuspannung 4,2V)
-und 113 A
Flugzeit rd 2min

Motorwirkungsgrad 85% ABER Gefahr von Motorüberhitzung




Deckt sich das mit deinen Erfahrungen?

Dietmar

[vlk]

AW: Excel Drehzahlrechner

Hallo Dietmar,
die Regleröffnung kann ich ja nicht feststellen!

Aber Beispiel 1 passt schon ganz gut!

Ich meine beim Schweben mit 1900 Umdrehungen ca. 20A gehabt zu haben!

Flugzeit ist da über 10 Minuten bis eine Zelle den 3,5V Alarm auslöst!

Habe heute mein Stabi eingeschickt und kann nichts testen!

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Bin ich richtig in der Annahme, dass du auf ca 160m Seehöhe fliegst?

Für die 1900 RPM bekomm ich rund 25A und eine Flugzeit von gut 11 min raus (20% Regel eingerechnet); nicht mitgerechnet ist dabei der Innenwiderstand der Akkus.
Wie alt bzw. wie gut sind die? Dann kann ich die auch noch mit reinrechnen.


Was verstehst du unter Schweben? Im Bodeneffekt oder deutlich außerhalb?

ßberschlagsmäßg sagt man, dass der Bodeneffekt bis 1,5x Rotordurchmesser deutlich merkbar ist. Aber für die Berechnungen müsste der strömungstechnische Effekt berücksichtigt werden; der geht bis ca 3x Rotordurchmesser.

Dietmar

[vlk]

AW: Excel Drehzahlrechner

Bei 250 Meter!

Mit den Akkus waren es mal 13 Minuten bei 1800, sind nicht die besten, geht aber noch!
So um die 60 Zyklen!

Schweben zwischen 1-2 Meter!

Hast Du mal ausprobiert ob ein Unterschied zwischen 1Meter, 3 Meter und ruhigen Rundflug ist!

Ich habe das früher gemacht, noch mit 30 Zellen NiCa und musste feststellen das da kein nennenswerter Unterschied ist!
Leider habe ich alle Aufzeichnungen nicht mehr!
Da habe ich auch mit eigenen Mechaniken und angepassten Motoren vom Hersteller und Untersetzungen so lange rumgemacht bis ich bei 1650 Umdrehungen und 1,5 Meter Rotorkreis die 5 Minuten geknackt hatte!

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Dass sanfter Rundflug sparsamer ist, als reines Schweben glaub ich schon bemerkt zu haben.
Irgendwann werd ich mir doch Telemetrie leisten müssen dürfen (und dazu ein nettes Teil für mene Frau ); dann können diese Fragen schnell erflogen werden.

Genau getestet hab ich das noch nie. Aber die Theorie sagt ........... dass es so sein sollte.

Bin grad dabei die Leistungsberechnung zu überarbeiten (da ist irgendwo der Wurm drin)

Wenn ich so weit bin, dann klopf ich deine Daten nochmals rein und schick dir dann die neuen Werte

Dietmar

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Hast Du mal ausprobiert ob ein Unterschied zwischen 1Meter, 3 Meter

Zu der Frage hab ich am Rechner ein Dokument gefunden in dem es kurz abgehandelt ist. Ich hab die recht aussagekräftige Grafik angehängt

Dietmar

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Da in diesem Faden mal die Frage gestellt wurde welche Variablen und Konstanten zur Optimierung/Auslegung eines Helis zu berücksichtigen sind hab ich die mal notiert (ich hoffe nur, dass ich keine vergessen habe).

Ganz bewusst weggelassen hab ich die pauschalen Einbauwirkungsgrade. Die sind wenn nötig ganz schnell eingefügt!

Im Literaturverzeichnis sind die wichtigsten Stellen und Bücher genannt; ohne Anspruch auf Vollständigkeit.


Dietmar

ps: ich würde mich freuen, wenn die Diskussion neu auflebt.

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Jetzt ists so weit und ich brauche eure Hilfe.

Angehängt ist ein Excel-File (.txt löschen) mit einem groben Konzept wie ich mir den HELI-Rechner vorstelle.
Läuft unter EXCEL2010 und braucht Makros!

Wie immer bei mir sind die "GELBEN" Felder Eingabefelder. Die Buttons zur Berechnung lösen im Hintergrund VBA Makros aus.
Ich hoffe, dass es sonst soweit verständlich ist - falls nicht -> nachfragen!

Nur bei den Motordaten, da müssen vorerst noch die Herstellerangaben eingetippt werden.

Außerdem häng ich ein PDF an.
Da hab ich begonnen die Mathematik hinter dem Heli ein kleinwenig zu betrachten.
Auch hier gilt - es ist ein erster Rohversuch!!

Und jetzt die Bitte wo ich euch brauch:
Nur wenn ich Rückmeldungen bekomme wie gut verständlich / nachvollziehbar die Files sind kann ich Verbesserungen einbauen und ev. ein für mehrere nützliches Tool zur Verfügung stellen.

Daher sind Anregungen, Vorschläge, Tipps, aber auch das Aufdecken von Fehlern erwünscht und erbeten.

Dietmar

[vlk]

AW: Excel Drehzahlrechner

Na dann bin ich mal gespannt ob der Aufwand lohnt und sich die Werte in der Praxis decken!

Beim Luftdruck hätte man das Problem den für den Flugplatz zu bekommen.
Auch die Seehöhe habe ich für meine Flugwiese bisher nicht gefunden.
Abstand HRW zu HRW wo gemessen? In Hähe der Rotorblattebene?

Akku Entladerate. Meinst Du die aufgedruckten C Werte die sowieso nicht stimmen?


Möchtest Du für die Motoren eine entsprechende Datenbank anlegen?

[DiKey]

AW: Excel Drehzahlrechner

Na dann bin ich mal gespannt ob .......... sich die Werte in der Praxis decken!

Da sind wir schon mal zu zweit

Den Luftdruck findest du in ausreichender Genauigkeit auf den Wetterseiten im Internet. Auch die Höhe ist über zB GoogleEarth im Netz zu finden.

Im Extremfall (fliegen im Urlaub am Meer vs. fliegen neben der Hütte in den Tiroler Bergen) differieren die Leistungswerte rund 15%.


Auch die aufgedruckte C-Rate ist nur als Anhaltswert und ein Teilchen im Puzzle zu sehen. Viel wichtiger ist da zu prüfen, ob der Innenwiderstand zur C-Rate passt. Für Abstimmung der Algorithmen bei der Akkuberechnung hab ich einige reale Messreihen von Gerd Giese (Elektromodellflug Infos) mit berechneten Datenreihen verglichen und die Parameter an die Messreihen angepasst.
Dadurch bin ich recht zuversichtlich, dass bei der Berechnung realistische Werte rauskommen.


Was trotz allen Rechnungen und ßberlegungen klar sein muss ist, dass der ganze Heli ein sehr diffizieles System darstellt und alle "Berechnungen" (zumindest mit meinen Möglichkeiten) nur eine mehr ode weniger gute Schätzung darstellt.

Für meine Motoren werd ich einen Datensatz aufstellen - ja. Das ganze Projekt mach ich ja vorwiegend für mich - Aus Spaß an der Sache - mich reizt einfach zu sehen wo ich bei den theoretischen ßberlegungen hinkomme und ob sich die Werte mit der Realität decken.

Dietmar