Zomaar een bootje.

Klopt niet.
De spanningsval door de gevraagde stroom komt door de inwendige weerstand van de spanningsbron.
Het gedisipeerde vermogen in de motor, stroom in kwadraat x Ohm, wordt nu 6W.
Het opgenomen vermogen blijft de aangelegde spanning x de opgenomen stroom.

 

Ik neem aan dat je de propconstante aangepast hebt tot de gegevens begonnen te kloppen met wat je waarnam als je andere schroeven monteerde?

 

Ja, met Jeti kreeg ik de gegevens boven water. Inzicht in de amperes die verstookt werden.
De romp is een halfglijder. Dus die weerstandswaarden zitten er ook in.
GPS mat op het rechte stuk keer op keer 12 kmh.
Vaarbeeld vond ik okay.
Dus de propconstante gebruikt om te remmen voor de Heuss. Voor een voorlopige indicatie.

Deze assen lopen nog lichter dan van de FL8
Buitenste staan op 2 mm assen. En dat scheelt ook weer in weerstand.
Helemaal kloppen doet het dus niet.
Toch zal de aandrijving zuinig uitpakken.
Die heuss zal bijkans uit het roer lopen.
Dat deed de FL8 op totaat 14A ook, boeg 1/3 zowat los of hoog…

Voor een mooi vaarbeeld zou je +25% schaalsnelheid kunnen nemen.

Uitgangspunt originelen drop diameter en spoed, en een romp die nagenoeg schaal is.

Beide modellen zijn de rompen een kletsnat duimzuigsel. Maar schaalgewicht waterverplaatsing was behoorlijk goed.

De props van de Heuss heb ik ooit nagemeten.
Staat in DE, Munchen. Buitense props zijn verstel, middelste heeft een zeer hoge spoed van nagenoeg 1,7 tot 2x de diameter?
Moest hard lopen, en op vol vermogen moest geen van de props elkaar remmen in snelheid.
Ze zullen wel een zekere tolerantie geaccepteerd hebben.

 

Geloof me, Henk, het klopt WEL, maar jij begrijpt niet wat ik duidelijk wil maken...
De spanningsbron zal een dip vertonen vanwege inwendige weerstand, dat is correct, maar die beschouwen we voor laagbelaste Lithium setjes voor het gemak even "ongeveer nul".

Het gaat om het verschijnsel kV: Als een geborstelde electromotor (voor het voorbeeld) 1,5 Ohm rotorweerstand heeft, waarom gaat er dan bij onbelast lopende motor gen kortsluitstroom lopen? Er staat immers maar 1,5 Ohm tussen de polen van een spanningsbron van (in het voorbeeld) 11 volt?
Waarom gaat een electromotor die onbelast loopt, en een lage inwendige weerstand heeft, van energie voorzien wordt door een spanningsbron met "onbegrensde stroom capaciteit", niet ook "oneindig hard lopen"?
Dat ligt aan die kV. De Generatorconstante. Het aantal toeren wat een gelijkstroommotor (die ALTIJD óók een generator is) moet draaien om 1 volt open klemspanning te leveren.
Heel kort door de bocht: Als je op een motor met kV 1000 11 volt aansluit, WIL hij 11000 toeren gaan draaien bij stroom = nul. Want dan wekt de motor inwendig precies 11 volt op, en die spanning cancelled de aangelegde spanning, en dus is alles weer in evenwicht.
Helaas is er weerstand, dus de motor draait iets langzamer dan theoretisch, de inwendige spanning daalt wat, en er staat een heel kleine spanning over de rotor, die de stroom doorlaat ongeveer evenredig met Ueff=I x R maar dan wel Ueff=(Ubron-Urotor)
Mijn excuses als ik de verkeerde termen gebruik, want de theorie is heel erg lang geleden, en ik gebruik dit vrijwel nooit.

Nu gaat inderdaad de batterij vermogen leveren volgens "Ubron x I", maar de rotor gaat warmte ontwikkelen volgens "Ueff x I", wat gelijk is aan I-kwadraat x Rrotor
Het door de batterij geleverde vermogen, MINUS het door de rotor in warmte omgezette deel, is het vermogen wat aan de mechanische belasting geleverd wordt. Bij een onbelast draaiende rotor zijn dat de totale wrijvingsverliezen in de lagers, borstels en luchtweerstand(klopt niet honderd procent want er zijn ook ijzerverliezen in de rotor die het rotorveld verzwakken, er zijn luchtspleetverliezen vanwege de afstand tussen rotor en stator, en de magneten warmen ook wat op, maar die verliezen zijn relatief klein).

Ga je nu een schroef achter die motor hangen en dompel je die in het water, dan is de ENIGE manier waarop die motor dat kan overwinnen, door het toerental te laten zakken; Daardoor neemt de inwendige generatorspanning af, en kan er meer stroom door de rotorweerstand vloeien. Doordat die stroom toeneemt, neemt het geleverde koppel toe totdat het balans vind met de koppelvraag van de schroef. De stroom neemt toe, waardoor het door de bron geleverde vermogen toeneemt, en de warmteontwikkeling in de rotor neemt ook toe omdat I toeneemt.

Die rotorweerstand is dus een hele belangrijke factor in het "koppelgedrag" en het rendement van een electromotor, want als die weerstand laag is, hoeft het toerental minder ver te dalen om de stroomtoename mogelijk te maken, terwijl ook de warmteontwikkeling beperkt blijft.

Maar waar het om gaat, is dat je de dingen even gescheiden moet zien: Ja, je legt een spanning X aan over de motor. Volgens de boerenlogica staat er nu die volle spanning over de rotor. Voor de begripvorming moet je even de rotorweerstand en de spoel zien als een serieschakeling van een tegengepoolde spanningsbron en een gewone Ohmse weerstand.
Je legt de volle bronspanning van 11 volt aan over een serieschakeling van 1,5 Ohm en 8V tegengepoold, dus er is ECHT over die rotorweerstand maar 3 volt aanwezig. Het doet er verder niet toe dat die spanningsbron en die weerstand in werkelijkheid 1 en dezelfde voorwerp zijn.
Dus om te weten wat het toerental onder belasting gaat zijn (en die belasting kun je in eerste instantie alleen maar zien aan je amperemeter) kun je met de rotorweerstand de inwendige spanningsval bepalen, en daarmee middels de generatorconstante bepalen welke spanning er nodig is om de resterende spanning in het generatordeel op te wekken.
DUS: ik heb een motor met en kV van 1000 en een rotorweerstand van 1,5 Ohm.
Ik sluit hem aan op 11 volt, en ik hang er een schroef achter die een zodanige belasting oplevert dat de motor 2 ampere trekt. Rotorweerstand is 1,5A, dat betekent dat de spanningsval over de rotor 3 Volt is, dan MOET de motor onder die belasting inwendig 8Volt opwekken, en dus 8000 toeren draaien. Ga ik hem zwaarder belasten, zeg, 3A, dan is de spanningsval over die rotor dus 4,5 volt, en MOET de motor 6,5Volt opwekken om dat verschil goed te maken en zal dus 6500 toeren gaan draaien onder die belasting.

Stel, ik herwikkel die motor zodanig, dat de kV 1000 blijft, maar de rotorweerstand afneemt naar 0,75 Ohm. Dan is dat rotorverlies veel kleiner, en hoeft de motor bij 2A maar 1,5 volt "goed te maken"(ofwel hij moet inwendig 9,5 volt opwekken, en hij draait dan bij die belasting 9500 toeren.
Als je daar dieper over nadenkt, dan kan dat natuurlijk nooit met diezelfde schroef van het eerste voorbeeld, want bij 9500 toeren neemt die schroef veel meer vermogen op dan bij 8000, maar DAT is weer een heel ander verhaal.

 

Verdraait, serie opstelling verklaart alles, zelfs in mijn bericht staat het verscholen.
Opgenomen vermogen 22W min gedisipeerd, verlies 6W = 16W, gelijk aan jouw berekening 8V x 2A.
Bedankt, weer wijzer.

 

het heeft bij mij ook jááááaren geduurd voordat het kwartje tussen alle theorie van de vroegere lessen electro, en de praktijk van alledag, in het midden op zijn plek viel, hoor...
Ron van Someren heeft me daar een aantal keer goed in terechtgewezen...

Overigens geldt dit hele verhaal net zo goed voor ongeborstelde motoren, want linksom of rechtsom zijn dit ook gewoon electromotoren.
Borstelloze motoren zijn alleen niet rechtssreeks te meten qua rotorweerstand, want daar zit ergens een factor wortel3 in, maar ik kan nooit onthouden of je nu moet vermenigvuldigen of delen.
Maar het idee van rotorspanning en inwendige generatorspanning is verder hetzelfde: ook een borstelloze motor moet onder belasting in toeren dalen om de stroomdoorvoer te kunnen vergroten, en ook hier bepaalt de rotorweerstand (en kV uiteraard) hoe veel die toerendaling moet zijn.

 

Hoei! Mooie uitleg
Nu moet ik het nog effe leren reproduceren!

In het HMBC verhaal, het te vereenvoudigen, werd 12V gesteld, is 11V op de borstels.
En dan in het Monoperm verhaal.
En vervolgens motorgrafiek aflezen.

Complexe materie voor mij. Bij Brutus zit het gelukkig diep in de genen…

Het is jammer dat ik niet de Jeti zender heb, met daarin de datalogger.
Ik zag alleen wat op de Jetibox vermeld werd.

 

Troost je.
Ik lag er een post of tien geleden al af.

 

Bij een geborstelde motor moet je inderdaad de overgangsweerstand van de borstels (en de spanningsval er over) eigenlijk buiten het verhaal houden. Je wijkt een klein beetje af als je dat niet doet, maar je kunt ook weer niet stellen dat dat borstelverlies een vaste waarde is, ook dat is gewoon U=I x Rborstel en dus variabel met de belasting.
Vandaar dat ik altijd termen als "natte vingerwerk" en "ongeveer" gebruik. Vroeger, op school, moesten we alle diverse verliezen in draaistroommotoren (zo uit mijn hoofd waren dat er meer dan tien) doorrekenen, met hun eigen fasehoek en grootte. Koperverliezen, ijzerverliezen, luchtspeeltverliesen, rotor veliezen, luchtweerstand, lafgerweerstand, etc etc etc, en ik was er verdomd slecht in (ben op electro een keer gedoubleerd en een keer gezakt, en de andere keren met de hakken over de sloot), maar die hele theorie, daar kun je dus aan boord van een schip werkelijk geen ene kloot mee, en ik vind het tot op de dag van vandaag belachelijk hoeveel nadruk hier op gelegd werd. Dat is kennis voor als je een electromotor moet ontwerpen, NIET als je er een wilt gebruiken, en ook voor storing zoeken heb je er geen ene kut aan, want een luchtspleetverlies of ijzerverlies, tsja, dat gaat niet kapot, het verandert niet en je kunt het ook niet afstellen of zoiets. Gek genoeg heb ik vaak bij meer ingewikkelde problemen veel met gespecialiseerde servicemonteurs mee moeten lopen, en dan bleek ik vaak nog meer te weten dan zij. Veel van die mannen draaien op ervaring, niet op kennis. Ik maak een keer in de paar jaar een onoverkomelijke storing mee, zij iedere dag.

Wat ik hier nu opratel over die borstelmotortjes is meer "logisch nadenken", eigenlijk... Als "dit" gebeurt, MOET er "dát" óók gebeuren, en dan kan het niet anders dan dat (vul maar in)...

komt niet eens zoveel theorie bij kijken.

 

Excuses, want je draadje is inderdaad wat "gekaapt"... Dat was serieus niet mijn bedoeling, maar ik laat me vaak door mezelf meeslepen...

 

Bert, Dit is toch Fokko zijn draadje en niet dat van Menno? Ook ik ben maar stil in een hoekje gaan zitten. Dit gaat voor mij, hoe interessant het ook is, veel te diep. Hoop dat Fokko de draad weer op durft te pakken en nog iets uitprobeert om te zien of er nog een beetje winst is te behalen. Gr. Klaas.

 

Oh, haha, je kan zomaar eens gelijk hebben... Oeps...

 

Tsja... Ik hoor vrij vaak, op het veld, of hier op het forum, dat men moeite heeft met een motor te selecteren of niet goed begrijpt waarom een boot (of vliegtuig) slecht "loopt" en de motor heet wordt.
Dat zijn allemaal dingen die uit post 664 volgen.
Ik weet dat ik vaak wat wijsneuzerig overkom, en daarvoor sorry, maar ik heb niet de bedoeling om een hoop theorie te ventileren, het is wel de bedoeling dat mensen er wat aan hebben natuurlijk. Anders is het alleen maar show.

Als je een motor belast zakt hij in toeren, dat weten we allemaal. Als een motor belast wordt, gaat hij warmte ontwikkelen, dat weten we ook allemaal.
Als je weet HOE dat komt, kun je ook zien dat de warmteontwikkeling ongeveer kwadratisch met de opgenomen stroom verandert want die formule is I kwadraat maal R.

Wat betekent dat? Stel ik belast een motor met 2 ampere. Het opgenomen vermogen uit de accu is nu X, en de ontwikkelde warmte is Y. Het asvermogen is X - Y
Nu hang ik er een andere schroef achter, en de opgenomen stroom wordt 4 Ampere. Daarmee wordt het opgenomen vermogen uit de accu 2 x X maar de ontwikkelde warmte word nu 2 x 2 x Y, ofwel 4 keer zo groot. Het vermogen wat bij de schroef terecht komt is nu dus niet 2X-2Y, maar 2X - 4Y. Twee keer zoveel uit de accu, maar veel minder dan 2 keer zo veel aan de schroef.
Iets vergelijkbaars gebeurt overigens OOK, als je niet de schroef aanpast maar de accuspanning verhoogt. Alleen dat loopt nog VEEL sneller uit de klauw, en daar moet je echt heel erg mee oppassen. De uitleg waarom dat nog veel sneller uit de klauw loopt is ook weer een heleboel theorie, weet niet of we NU die kant uit moeten.

Hoe herken je een ongeschikte motor? Doordat hij VEEL in toeren daalt bij toenemende belasting. Als je van een motor de specificaties hebt, is de blokkeerstroom een heel goede indicatie. Hoe lager die is, des te minder je van die motor kunt verwachten, want het is een rechtsstreekse indicatie van de rotorweerstand.

 

Bert, bedankt voor je uitgebreide uitleg. Ben ik weer blij dat mijn scheepjes niet zo hard hoeven te varen en het daarbij niet zo kritisch ligt. Een jaar of 6 geleden met kleizoon een Wiesel gebouwd. Bij gebrek aan balsa 3 mm triplex gebruikt. Kostte wel wat moeite om in plané te komen, maar was toch aardig snel. En dan loop je tegen andere grenzen aan zoals stabiliteit en flipt de boot bij het nemen van een eigen hekgolf. Zie video. Gr. Klaas.

 

dat scheelt altijd een hele hoop...

 

vandaar dat hij zo diep ligt... Ontwerp zou maximaal 1 kilo mogen wegen. Overigens ook niet zo gek dat het ding moeite had met overeind blijven, want de ontwerpsnelheid lag ongeveer bij wat je ziet rond de 15 a 20 seconden... Was bedoeld voor als ik me niet vergis een 540 borstelmotor en 10 cellen Nikkel Cadmium gesinterd. Had je met heel veel geluk 70 Watt of daaromtrent en als het 30 km/u ging was dat heel erg goed...

 

In de Wiesel lag een vrij zware brushless binnenloper. De 7 nicad accucellen kwamen uit een boormachine. Liep ook ongeveer 30 km/uur. Gr. Klaas.

 

Toch zeg je weer iets wezenlijks Bert… toerental overbrugging…
Dus die hoogtoerige borstelsnuiter is niet zo erg als die goedkoop mooi optoert, als je maar zorgt dat dat propellertje op een gunstiger en stukken lager toerental, zonder het Spa Rood moesseren van water…. z’n rondjes mag draaien.
Je hebt dan 5 procent eta aan de bak verloren, je assen hoeven ook niet op Herz getallen te draaien, scheelt weer gefrituurde schroefassen. De kardan niet krom en lam van de centrifugaal.

Maar stel, je weet diameter en spoed. Had je al keurig voorgelepeld.
Rekent naar snelheid = toetental.
Neemt daar 30% van af als waaibomen propeller verlies. 20 is te mooi.

Je meet de onbelaste toeren van de e-motor. Daarvoor een conrad metertje aanschaffen. Met reflector stripjes. Dat op een rubber slangetje of iets, als het maar aan de as blijft…
En bij de volle accuspanning meten.
Met de ‘voltmeter’…

Dan de spanning meten bij de borstels…
En je gaat wat delen, met de wersgetallen van de prop, kom je op een overbrengings getal uit.

Zoek je een Chinees planeetje 3:1 of hoger, en dat motortje toert er lustig op los, nog stukken zuiniger ook, hoeft niet te werken - dat willen we allemaal - en je hebt er geen kijken meer naar om. En die ene simpele accu is niet meer leeg te krijgen.
Wat blijft, hard varen kost nu eenmaal vermogen. Maar schaalvaren gaat wel beter lukken met een kleiner bootje.

Maar zodra er iets meer dan 1x kruiskoppeling tussen as en motor komt te staan, is het al snel een spagaat probleem, zo lang als de Afsluitdijk heen en weer breed is? Toch?

Probleem… direct klaar, direct taart, direct aangedreven. En Ik overdrijf niet. Over mijn over-drijfveren niet gesproken! Ha!

Maar ja. Het vraagt soms ook om wat investeringen. En dat kan niet altijd uit.
En men wil stilte in de boot.
Op het veld is tot 80dB mogelijk.
Vaarclub wil geen juichende turbine sound in een sleepboot.
En een sleepboot heeft genetisch altijd extra ballast nodig. Dus hoeveelheid accus is geen issue.

Maar kleine lichte bootjes, snel varend, compacte accu’s. Dan werkt het prima.
Heb nog een Schnellbootromp liggen van 185 cm. Voor 4 motoren. Wiesel.
Meen 50 cm schroeven. Spoed is 2x de diameter. Op de originelen stond 3500 TurboDiesel-pk, als het geen 4000 was…
Dat op schaal en dan 25 procent oversnelheid. Reductiekasten en motoren.
De kano ligt nog steeds op zolder. Zal ook wel het toekomstbeeld blijven.

 

Exactamundo!

In principe moet je dat dan doen OP de collector, NAAST de borstels, maar dat is bij de meeste motoren een bijna onmogelijke opgave.
Een alternatieve manier is de totale weerstand meten op de motorklemmen (bij stilstand) en ook de weerstand meten op de collector (ook bij stilstand) maar dan hou je nog geen rekening met het verminderde contact als de motor draait.

Direct drive is geen enkel probleem, zolang je motoren met een lage kV waarde gebruikt, die zijn daar tenslotte specifiek voor bedoeld. Het probleem ontstaat als je een motor die onbelast 10K draait, wilt gebruiken om een schroef aan te drijven die bij 5K zijn optimale werkpunt heeft. Die Robbe Navy direct drives, dat waren motoren die er specifiek voor bedoeld waren. Evenzo de Marx mili, mini, deca en hectoperms.