Vermogen brushless

Er is al wel e.e.a geschreven over brushless motoren en welke je moet toepassen in welk model, maar het wordt vaak heel specifiek waardoor ik de draad kwijt ben of raak.

Vraag over kV in combinatie met Watt (vermogen) met de volgende motoren:

Motor 1: 1380kV met een vermogen van 105 watt
Motor 2: 1330kV met een vermogen van 300 watt

Ik zou ze willen laten draaien op een 2S lip (7,4 V)

Vraag is nu: wat gaat het verschil zijn? Draait theoretisch beide rond de 10:000 toeren /min. Wat is het voordeel (of nadeel van de extra wats?

Alvast bedankt. Diederik

 

Diederik, Veel belangrijker is in wat voor model je ze wilt gebruiken. Lengte, gewicht, verdringer, (semi) planeerder. Wat schip ga je nabouwen in welke schaal? Dan is er een idee van schroeven, diameter en spoed. Die bepalen met de toeren het op te nemen vermogen. Met al die gegevens moet er een redelijk onderbouwd advies te geven zijn. Gr. Klaas.

 

Ja, eerste idee was ook te vragen wat er in mijn nieuwe project zou moeten qua motorisatie, maar vrees dat je dan van verschillende mensen net zoveel antwoorden krijgt. Wil eigenlijk snappen wat de verschillen zijn en wat het doet voor een model icm snelheid Meer watt zal mn LiPo sneller leeg maken (denk ik) maar heb net zoveel toeren. Even los van het feit dat de brushless met meer wat ook net weer duurder is.

Maar als er dan toch een richting gegeven kan worden: huidig project in aanbouw is een Chris Craft. (semi) planeerder. Lengte 61 cm. Gewicht zal zo ongeveer 1,5 kilogram zijn, met LiPo krap richting de 2 kg. Moet absoluut geen Traxxas speedboot worden, wil hem wel 'op schaal' laten varen.

Kan je hier een advies / richting voor geven?

 

Nu heb ik een duidelijker beeld Diederik, maar helaas geen ervaring met speedboten. Hopelijk reageert Pompebled. Die heeft wel ervaring met snelle boten. Je zou hem ook even een conversatie kunnen sturen. Succes ermee! Gr. Klaas.
https://www.modelbouwforum.nl/members/pompebled.1616/

 

Bedankt Klaas. Wellicht dat Pompebled duidelijkheid kan verschaffen.
Of natuurlijk iemand anders die het wattage en de werking / voordeel / nadeel op een motor kan toelichten. Zelfde kV, maar meer of minder wattage ... wat dat doet voor een motor, behalve dat ie vermoedelijk meer stroom vraagt.

 

Diederik, In wezen wordt de wattage bepaald door de schroeven en het toerental. De motor moet dat kunnen leveren. De accu's leveren spanning. Schroeven en toerental bepalen hoeveel stroom (Amperes) er gaan lopen. Spanning (Volt) x stroom (Ampere) = vermogen (Watt). Gr. Klaas.

 

Om bij het begin te beginnen kv en Watt hebben niets maar dan ook helemaal niets met elkaar te maken. Je kan een motor hebben met een kv van 500 die maximaal 100Watt kan verwerken maar ook een motor met dezelfde kv van 500 maar die 100000Watt kan verwerken.
De "grootheid" kv is een vast gegeven voor een specifieke motor.
De "grootheden" Watt, Volt en Ampère zijn variabele gegevens voor een specifieke motor.
Wat hebben die met elkaar te maken?

Om te beginnen met de spanning uitgedrukt in Volt (afgekort als V).
De spanning die voor een motor wordt opgegeven is de maximale spanning die de motor kan verdragen. Waarom dat een bepaalde waarde is heeft met heel veel dingen te maken, de ontwerper van de motor houdt daar rekening mee. Voor ons is dat niet van belang.

De stroom uitgedrukt in Ampère (afgekort als A).
De stroom die voor een motor wordt opgegeven is de maximale stroom die de motor kan en mag verwerken. Ook dit wordt bepaald en berekend door de ontwerper.

Het vermogen wordt uitgedrukt in Watt (afgekort als W).
Het opgegeven vermogen is de maximale waarde die de motor kan en mag verwerken.
Dat vermogen wordt bepaald door de spanning en de stroom. Simpel weg is het de spanning (V) vermenigvuldigd met de stroom (A).

Als laatste de motorconstante kv.
Dit is een getal dat wordt bepaald door het ontwerp van de motor. Het aantal windingen per wikkeling, het aantal polen van de stator, het aantal magneten en de sterkte van de magneten zijn de belangrijkste dingen die dit bepalen.
Het getal heeft geen grootheid zoals Volt of Watt. Toch staat er wel iets "achter" dat getal. Stel de kv waarde is 1100. Daar moet je achter denken toeren per minuut per Volt, afgekort tot rpm/V. Later kom ik hier op terug.

Wat hebben we hier aan?
Als eerste bepalen we hoeveel vermogen we (denken) nodig te hebben om ons model voor te bewegen. Klaas heeft al aangegeven welke factoren je daarvoor nodig hebt.
Als je dat weet zal je ook weten hoeveel toeren de schroef maximaal moet kunnen draaien. Eigenlijk weet je nu de belangrijkste dingen al en zal je een motor moten kiezen die aan je berekeningen voldoet
Dat is simpel gezegd maar eigenlijk is dat wel zo.
Persoonlijk zou ik beginnen met de keuze van de spanning. Wat voor accu wil je gaan gebruiken en welke spanning geeft die af?
Stel je kiest voor een 3S LiPo accu. Dat is nominaal 11,1V maar je kan voor het gemakt best uitgaan van simpelweg 12V. Een bekende spanning denk ik.

Nu komt de motorconstante kv tevoorschijn.
Stel je hebt uitgerekend dat het maximale toerental van de schroef 3000 toeren per minuut is. Als je dat met 12V wilt behalen zou de motor, 3000 delen door 12 is 250, toeren per minuut per Volt moeten draaien. Theoretisch moet de kv dus 250 rpm/V zijn.
Helaas gaat dat niet helemaal op want zoals altijd zijn er verliezen. De motor zal bij een kv van 250 precies 3000 toeren draaien zolang de motor onbelast draait. Als hij de schroef moet aandrijven zal het toerental zakken. In de praktijk zal dat rond de 20% zijn bij maximale belasting. Met andere woorden je moet een motor kiezen met een kv die 20% hoger is dan 250. Dat komt dan neer op ongeveer 312. Die waarde zal waarschijnlijk niet bestaan dus kies je een motor met een kv van 310 of 320. In het eerste geval draait de motor wat langzamer, in het tweede geval wat sneller. De keuze is aan jouw.

Dan komen we nu bij het vermogen wat je nodig hebt.
Stel je hebt bepaald dat je 60 Watt nodig hebt.
Je weet de accuspanning al dus kan je de benodigde stroom makkelijk uitrekenen. In dit voorbeeld wordt dat dus 60W delen door 12V is 5A.
Elektrisch gezien weten we nu alles wat we nodig hebben. Een 12V / 5A (60W) motor met een kv van 320.

Nu komt eigenlijk het moeilijkste. Vindt een motor die hieraan voldoet en die wat afmetingen aangaat ook in de boot past. Dat kan best een hele klus zijn.
Een motor die 60W kan verwerken is relatief klein. Mechanisch gezien bedoel ik dan. Een vrij groot probleem is dat dergelijke kleine motoren meestal een kv hebben die behoorlijk hoger is. Je moet dan denken aan 1000 en hoger. Die motoren zullen dus veel te snel draaien voor de boot in dit voorbeeld. Je kan dat oplossen door een vertraging te gebruiken.
Maar als je een motor met een dergelijk lage kv waarde wilt hebben zal je meestal op behoorlijk grotere motoren uitkomen. Die kunnen vrijwel altijd een hogere spanning en meer stroom aan maar dat is niet noodzakelijk. Die motoren werken ook bij lagere spanningen en met lagere stromen.
Het is de spanning en de belasting van de motor die bepalen hoeveel stroom de motor zal gebruiken. Je kan best een motor hebben die 300W mag verstoken, dat is 25A, maar als je die motor niet zwaar belast zal hij nooit zoveel stroom trekken. Nadeel kan zijn dat die motor behoorlijk groter en zwaarder is.

Hoe werkt het nu eigenlijk?
Jij bepaald feitelijk met je "gas knuppel" hoeveel spanning de motor krijgt toegeleverd door de regelaar.
Geef je weinig "gas" dan krijgt de motor een lage spanning en zal dus langzaam gaan draaien. Doordat de motor en dus de schroef langzaam draait is de belasting van de motor gering dus zal er ook maar een kleine stroom door de motor worden gevraagd.
Geef je meer "gas" dan zal de motor een hogere spanning krijgen en dus sneller gaan draaien. De schroef draait dus ook sneller en vormt een zwaardere belasting. De motor zal dus meer stroom vragen.
Dat gaat zo door tot "vol gas" en dus maximale belasting.
Maar wat als je een motor hebt die 300W kan verwerken? Nou niets!
Zolang je de motor belast met een schroef die "maar" 60W zal vragen bij maximaal toerental dan zal ook die motor niet meer dan 60W vragen en verwerken. Nou, oké iets meer omdat er altijd verliezen zijn maar veel meer dan misschien 70W zal dat niet zijn. Geen probleem volgens mij.

Zoals altijd is dit een versimpelde uitleg en als je details wilt weten zal dit toch al lange verhaal minstens 5 keer zo lang worden en heel erg "technisch". Eerlijk gezegd gaan dergelijke details bij mij ook een beetje boven mijn pet.

 

Hallo Diederik,

Welk model Chris Craft wil je motoriseren?
Waarom precies 61 cm lang, is het een kit, of een bouwdoos, of werk je van tekening?
Wordt het een (semi)schaalmodel, of is/wordt het onderwaterschip aangepast aan de schaal vaareigenschappen (dus een vaar model)?
Hoeveel motoren?
Welk Voltage?
Welke vaartijd mik je op?

Je ziet, hoe meer informatie je verstrekt, hoe gerichter we je van advies kunnen voorzien.

Groeten, Jan.

 

Watt en kV
kV is alleen de snelheid waarmee de motor draait. verder is het niets.
Watt is het vermogen wat de motor mag hebben
meer vermogen = meer koper in de motor = beetje meer is beter = maar ook zwaarder.
doet niets voor snelheid.

een tik overbemeten is altijd handig, zeker voor koeling etc.
een brushless die regelmatig heet wordt (te heet) krijgt problemen met zijn magneten, en zal zwakker worden, en nog heter worden.

In de regel moet je er van uit gaan dat een motor en aandrijflijn altijd wat verlies heeft.
dus als je ziet dat een 2s lipo (8,4 volt vol) en een 1500 kV motor 12.600 rpm geeft, moet je daar wat vanaf halen.
de lipo zal wat zakken, aandrijflijn etc pikt nog wat
meestal uitgaan van 80% ongeveer. dus 10.080 rpm.

vanaf daar zul je zelf moeten kijken of je een schroef kunt vinden die op 10.000rpm de gewenste snelheid en kracht kan leveren.
Of dat je een goed vindbare schroef pakt, en daar de motorsnelheid op aanpast (1000 kV motor kopen ipv 1500 kV)
bij vliegtuigen zou ik je zo naar een site kunnen sturen waar je iets nuttigs over de prop kunt berekenen op een simpele manier
dit zal er voor boten ook vast zijn...

Wat je ook kunt doen.
vaak de makkelijkste optie.
Ff kijken wat een ander gelijkwaardig toestel qua schroef eronder heeft, en welk toerental dat draait.
dan heb je de prop. en toeren, en kun je terugrekenen naar een motor.

 

In mijn optiek is Jan (pompebled) een expert op dit gebied. Hij heeft een aantal vragen gesteld en door die te beantwoorden kom je (steeds) verder.
En ontstaat er begrip voor allerlei "grootheden", die voor een snelvarend model gelden. Zomaar even wat getallen op een rijtje. 10.000 toeren, een 30 mm schroef met 45 mm spoed. Dan wordt zonder slip de afgelegde afstand 27 km/uur. Aangezien de boot een halfglijder is verwacht ik dat de slip minder is dan 50% en zal de boot ergens tussen de 15 en 20 km/u moeten halen. Maar dan rijst gelijk de vraag; Kan dit bootje qua stabiliteit deze snelheid aan? Maar daar heeft pompebled beter zicht op. Dus schiet maar gaten in mijn theorie Jan. Word ik ook weer wat wijzer. Gr. Klaas.

 

Hallo Klaas,

Dat is ook de reden, dat ik op meer informatie van Diederik wacht, voor ik gericht wat kan zeggen.
De 10.000 toeren onder last is als vuistregel de bovengrens voor een schroef onder de romp, het formaat schroef graag zo groot mogelijk, in verband met het rendement.
De rest is zonder meer info koffiedik kijken.

Groeten, Jan.

 

Er word een hoop gezegd, en vooral Ernst zijn verhaal is erg uitgebreid en volledig correct voor zover ik dat kan beoordelen.
Maar een leek moet het wel tien keer lezen voor het begrijpelijk wordt.

Let wel, ik vertel nu eigenlijk precies hetzelfde als Ernst.

In het kort komt dat hier op neer:
kV bepaalt, samen met de batterijspanning, hoe hard de losse motor WIL draaien. Zonder enige belasting (geen koppeling, as of schroef) ZAL hij dat ook draaien, zodra er ook maar enige weerstand aan de as geboden wordt, zal hij PROBEREN dit toerental te draaien. Dit toerental is "kV x Volt".
kV is dus gewoon een getalletje,wat bij de motor hoort.
Volts, zijn ook gewoon een getalletje wat bij de batterij hoort.

Nu hangen we er een schroef achter, en die schroef draait in het water. Dat remt de motor af, en het toerental dáált dus. Hoeveel is niet heel erg belangrijk,
Dat vrijdraaiende toerental lukt nu niet meer, maar hij gaat het wél proberen, en DUS gaat hij meer stroom trekken. Hoe meer "belasting" (zwaar draaiende as, steeds grotere schroef), hoe meer die motor afgeremd wordt (lager toerental dan "kV x Volt) en des te groter die stroom zal zijn.
Die stroom, dat zijn Amperes. Nu wordt het interessant, want er verandert wat: De amperes nemen toe als je er een grotere schroef achter hangt, en af als je er een kleinere schroef achter hangt.
De batterij bepaalt volts, en de schroef bepaalt de amperes en volts x Amperes is Watt...

En jij kunt dus kiezen uit twee motoren met (nagenoeg) dezelfde kV, die dus op dezelfde batterijspanning (nagenoeg) hetzelfde toerental willen draaien.
De schroef bepaalt nu hoeveel vermogen de beide motoren (ongeveer) op willen gaan trekken, en het labeltje op die motoren bepaalt of dat kan of niet.

In jouw geval: is het met schroef A minder dan 100 Watt dan zullen beide motoren nauwelijks in prestatie verschillen, want ze draaien om en nabij hetzelfde toerental, trekken om en nabij dus hetzelfde vermogen, en je bootje vaart bij benadering even snel.
Is het met een grotere schroef B méér dan 100, maar minder dan 300 Watt, dan verbrand het ene motortje, en het andere niet.
Er is dus GEEN verband tussen kV en Watt (of slechts heel zijdelings).

De werkwijze is in principe éérst uitzoeken welke schroef er bij de boot hoort, welk toerental die moet draaien en hoeveel vermogen dat ongeveer gaat vragen. Dan weet je in principe al alles wat je nodig hebt om batterijspanning, kV en Wattage van de motor te bepalen. Vaak zijn die getallen vuistregels gebaseerd op ervaring.
Eigenlijk alleen Raboesch en de fabrikanten van speedprops hebben dergelijke informatie van te voren uitgezocht, bij gewone plastic "schaalpropjes" zal dat lastig te vinden zijn.

 

Ik gebruik meestal deze pagina als richtlijn.

 

Handige formules! Heb ze opgeslagen. Gr.

 

Is wel vrij specifiek voor speedboten volgens mij?

 

Dank allen voor antwoorden. Daar kan ik verder mee.
@brutus : heldere uitleg. De motor die volgens het labeltje meer Watt heeft / aankan kan ik dus feitelijk voorzien van een grotere schroef. De kleinere motor loopt met die zelfde schreef dus de kans te verbranden. Zwaardere boot (of meer waterverplaatsing) vereist een grotere schroef en dan moet ik dat dus zoeken in een motor die meer watts kan hebben. Klopt zo denk ik?

@HeliKoper : da's een hele mooie pagina met formules. In combinatie met een eerste aanname geeft het een mooi idee van welke motor schroef en regelaar gewenst is. Ook heel blij mee.

Ik kan verder. Boot afmaken, motoriseren, testen en kijken of de formule klopt. Zal ergens na de zomer zijn, maar ik zal hier mijn bevinden posten.
Nogmaals dank.

Groet,
Diederik

 

Hallo Diederik,

Je wilt het blijkbaar allemaal zelf opnieuw uitvinden, niks mis mee, succes.

Iets waar je beslist wél rekening mee moet houden is de hoek, waaronder de schroefas uit de romp steekt, die wil je voor een goed varend model onder de 7° houden.
Dit heeft consequenties voor de lengte van de schroefas...

Steiler creëert het z.g.n. helikopter effect, waarbij de lift van de aandrijving de neus in het water drukt en het stroomverbruik de hoogte in schiet, zodra je in het snelheidsbereik komt waarin het model als halfglijder zou gaan varen.

Met een te steile ashoek kun je dat als halfglijder varen helaas op je buik schrijven.
Leesvoer in deze: https://www.modelbouwforum.nl/threads/keuze-voor-de-juiste-motor.289272/
In post #12 vind je twee filmpjes van mijn M.A.S. van 110 cm, aangedreven door een 1000W buitenloper 4250-800Kv op 4S. Met een tweeblad Ø58 mm schroef eronder, kom ik onder last op 9400 toeren.
Topsnelheid in het tweede filmpje 40-45 km/h, maar meestal vaar ik nog niet eens half gas.

Vertel ons welk model je gaat bouwen, dan rollen er vast nog meer nuttige tips uit dit forum.
Als het model qua schaal/afmetingen niet ergens bij moet passen; groter vaart mooier en is minder kritisch op het vaarklare gewicht wat betreft de bouw en het gewicht van een eventuele opbouw.

Groeten, Jan.

 

100%!

 

Klopt, maar het klopt ook als richtlijn voor andere modellen. De slip is het moeilijkste in te schatten. En bij een schaalmodel gebruik je natuurlijk geen prop die half boven water steekt.
Misschien kun jij de info van je “Pokkeboot” invoeren. Als je de snelheid kent, kun je de slip van jouw romp bepalen. Ben benieuwd wat die is.

 

De romp heeft geen slip, de schroef wel. Een romp van een verdringer komt heel moeilijk boven de waterlijnlengte. De theoretische rompsnelheid in km/uur is 4,5 x de wortel uit de waterlijnlengte in meters. Gr. Klaas.