SinusLeistungsSteller - Entwicklungsstand/2008 |
Hier werden wir ständig über den aktuellen Entwicklungsstand und -fortschritt berichten ... Details zur Funktionsweise des SLS finden sich hier (klick mich...) 18.10.2008: Die immer weiter steigenden Benzinpreise der letzten Monate haben uns veranlaßt, Überlegungen in Richtung Elektrofahrzeuge für die Straße anzustellen. Von der Leistungsfähigkeit (10KW) ist der SLS schon jetzt dazu geeignet kleinere und leichte Fahrzeuge zum Personentransport anzutreiben. Da der SLS jedoch derzeit nur mit sensorlosen Brushlessmotoren arbeiten kann muß noch eine Kupplung zum Anfahren eingesetzt werden (sensorloser Betrieb läßt nur geringes Drehmoment bei sehr kleinen Drehzahlen zu). Künftig wollen wir daher auch SLS mit Sensoreingängen entwickeln, die eine Kupplung überflüssig machen werden. Als einen ersten Versuch in diese Richtung (jedoch noch mit Fliehkraftkupplung) wollen wir hier das Elektro-Quad von Markus Landeck zeigen. 08.10.2008: Innerhalb eines Industrie-Projekts konnten wir die volle Funktion des SLS über eine DC-Zuleitung von 70 Meter(!) Länge nachweisen. Ein SLS-60-100 wurde dabei über eine Stunde mit bis zu 1.500Watt betrieben - ohne die geringste Störung! Höhere Leistung wären kein Problem gewesen, jedoch ließ der verwendete Konstanter keine höhere Leistung zu. Der Spannungsabfall auf der Zuleitung alleine betrug schon ca. 10V. Es wurden dabei keine zusätzlichen Stütz-ELKOs über die Zuleitung verteilt, wie es bei Verwendung normaler Modellbau-Reglern schon bei wesentlich kürzeren Zuleitungen üblich und nötig ist. Auch am SLS selbst (also am Ende der Zuleitung) waren keine zusätzlichen ELKOs verbaut - lediglich die 2 x 1000µF, die der SLS von sich aus schon mitbringt. 03.07.2008: ... SLS zu Land - SLS zur Luft - und jetzt auch SLS zu Wasser! ... manntragend, klar! Bei einem Besuch beim Schiffsmotoren-Hersteller Bieschewski (www.e-jet.org) konnten wir gleich an 2 verschiedenen Booten (dem Bieschewski-Solarboot und "Brummer" von Torsten Wernecke ) auf einem See testen ... und das am bisher heißesten Tag in diesem Jahr! Der abschließend geplante Test eines Außenborders an einem 3. Boot mußte dann (wegen eines heftigen abendlichen Gewitters!) in einem Wassertank in der Halle stattfinden. Die vorliegende Kombination aus Motor+Schraube konnte zwar noch nicht vollständig zeigen, was tatsächlich möglich wäre, aber auch im jetzt schon testbaren Teillastbereich macht es jede Menge Spaß, "den Hebel auf den Tisch zu legen" :-) 04.06.2008: Ab sofort ist der digitale Servotester ST ab Lager lieferbar! 08.05.2008: Anfang des Jahres haben wir die Endstufen mit "Laschen" versehen, damit es einfacher wird, weitere Kühlkörper am SLS anbringen zu können. Dem Anwender steht es damit frei, welche Kühlmaßnahme (Kühlkörper, Wasserkühlung, Lüfter) er anbringt. Der SLS stellt hierfür ein mechanisches Interface über 4 Verschraubpunkte (Lochmaß 74.0mm x 17.0mm) je Endstufe bereit und gewährleistet damit einen optimalen Wärmeabtransport. Die modifizierte Vergußform steht uns zwischenzeitlich auch zur Verfügung - den ersten vergossenen SLS mit doppelter Endstufe und Laschen ist im Bild zu sehen. Dieser "Vollausbau" wiegt incl. der neuen gefrästen Kupferschienen (diese sind bereits für die künftigen 300A+ Versionen ausgelegt!) und der beiden ELKOs nur 500g. Die SLS-Version mit nur einer Endstufe können wir natürlich auch in der vergossenen Ausführung mit Laschen aufbauen (s.u.). Dank der neuen Vergußform fällt der SLS mit nur einer Endstufe um ganze 4mm flacher aus (mit 2 Endstufen ist der SLS 19,0mm dick, mit einer Endstufe nur 15,0mm). Dementsprechend bringt er auch nur ca. 350g auf die Waage. Ferner möchte ich hier noch auf unseren neuen digitalen Servotester ST aufmerksam machen, den wir voraussichtlich ab Ende Mai als Zubehör für den SLS oder Regler anderer Hersteller liefern können. 14.03.2008: Rechtzeitig vor Beginn der Gleitschirm-Saison hat uns Werner Eck einen seiner neuen Motoren zur Verfügung gestellt um diesen endlich einmal genauer auf unseren SLS einzumessen. Werner fliegt diesen Motor mit einem auf das Gleitschirmfliegen optimierten Propeller mit einem Durchmesser von 1,40m. Der Motor ist auf eine Nenn-Drehzahl von 2.000U/min bei 14S-LiPo ausgelegt und treibt den Propeller direkt an - also ohne Getriebe! Die daraus resultierenden Vorteile hinsichtlich Geräuschentwicklung und Wirkungsgrad sind leicht nachvollziehbar ... Unser Prüfstand hat leider eine begrenzte Bodenfreiheit, so daß wir nur unseren 40"-Propeller zum Testen einsetzen konnten. Durch Erhöhung der Steigung bis auf 38° haben wir uns schrittweise dem Leistungsniveau des 1,40m Propellers bei Nenn-Drehzahl angenähert und gegen Ende unserer Testläufe Leistungen von mehr als 8KW realisiert. Dabei kam ein SLS-60-200 mit nur einer Endstufe plus Zusatzkühlkörper zum Einsatz. Mit diesem Setup konnten wir den Motor in keinster Weise in Verlegenheit bringen: er hat nie mehr als 50K Temperaturüberhöhung gegenüber der Umgebungstemperatur gezeigt ... einem SLS mit doppelter Endstufe geben wir eher Chancen, die Grenze des Motors auszutesten - aber dann sprechen wir von 16KW!!! Woher soll die Energie dafür kommen und wer braucht das wirklich? ;-) Im letztem Bild sieht man den AC-Motorstrom bei der maximal erreichten Drehzahl von 1.965U/min und 51Vdc. Die Felddrehzahl (auf einen 2-poligen Motor zurückgerechnet) beträgt knapp 42.000U/min. In der Amplitude entspricht 1mV=1A. 20.02.2008: Mein Urlaub ist leider schon wieder vorbei ... freue mich aber schon auf die Arbeit, denn es stehen in nächster Zeit ein paar schöne Projekte auf unserer To-Do-Liste :-) ... Neu: Die aktive Vorladeschaltung AVS gibt es ab sofort in einer Neuauflage mit SMD-LEDs. Dadurch wird die AVS noch kompakter und die LEDs sind auch bei Sonneneinstrahlung gut ´ablesbar´. 21.01.2008: Am Wochenende kam Peter Schmalenbach mit seinem neuen TF8000 vorbei. Der 145mm-Impeller ist im Moment noch mit einem LMT3060-14-8 (Kv=860RPM/V mit Dreieckverschaltung) bestückt, der noch nicht die volle Leistung aus diesem Antrieb herausholen kann. Rechnerisch sollte es ein LMT3060-18-10 sein, aber den hatten wir gerade nicht da ... Diese suboptimale Auslegung erreichte bei 26.500U/min (das sind nur ca. 70% der maximalen Drehzahl) mit einem Motorstrom von 200Aac das AC-Strom-Limit unseres SLS-60-200 (keine Kühlkörper, nicht im Luftstrom). Bei einem simulierten 12S-LiPo-Pack (44,4Vdc) und einem Akku-Strom von 160Adc immerhin schon mal mehr als 7.000W! Mit dem richtigen Motor sind 10kW wohl machbar... Im Datenschrieb ist gut zu erkennen, wie wir den SLS zwischen den Peaks durch Umleitung des Luftstroms über den Regler zusätzliche Kühlung verschafft haben, um mit der nächsten Messung nicht zu lange warten zu müssen. Die Temperatur stürzte praktisch augenblicklich nach unten! In Peter´s künftigen ´Panther´ (1,85m Spannweite!) gibt es genügend Möglichkeiten, den SLS und den Motor zu kühlen :-) ... wir freuen uns darauf! Der TF8000 hatte im Vergleich mit unserem selbst zusammengeflickten Impeller (s.u.) übrigens überhaupt keine Unwucht und verursachte absolut keine Vibrationen! Er konnte also direkt in ein Brett am Prüfstand montiert werden. Dank der offenen Bauweise des Motorträgers kam der Motor nie in bedenkliche Temperaturbereiche... ein klasse Impeller! 18.01.2008: Im neuen Jahr haben wir eine Testreihe mit einem 125mm Impeller-Antrieb fortgesetzt, die schon im Dezember begonnen wurde. Die Versuche im vergangenen Jahr scheiterten schon bei ca. 27.000U/min ...einige der ins Strahlrohr eingeklebten Statorblätter lösten sich und kamen uns als Geschosse entgegen. Offenbar wurde der Impeller, der uns aus Altbeständen z.V. gestellt wurde nicht für dieses Drehzahlniveau ausgelegt. Daher haben wir uns für eine radikale Überarbeitung des Impellers entschieden: alle CFK-Teile wurden voneinander getrennt und die Klebestellen gesäubert. Mit einem kleinen Bohrer wurden dann die Konturen der Verbindungsstellen gebohrt und die einzelnen Teile im Anschluß daran mit Kevlar-Schnur vernäht. Über diese Nähte haben wir Harz gestrichen, damit sich im Betrieb nichts durchscheuern kann. Um Schwingungen im Strahlrohr zu dämpfen wurde auch dieses von außen mit einer Lage Kevlar armiert und mit einer Schicht Harz bestrichen. Das Ganze haben wir dann mit leicht flexibler Kunstfaserschnur in einem Brett aufgehängt und stramm verschnürt - Schwingungen sollen damit vom Prüfstand entkoppelt werden. Dieser ´Seilakt´ funktioniert ausgezeichnet hinsichtlich der Entkopplung der Schwingungen, jedoch konnten wir im Thermobild eine nicht ganz unerhebliche Erwärmung der Verseilung erkennen, die im Extremfall zum Reißen einzelner Verbindungen führen könnte! Im Versuch selbst kamen wir heute bis auf die voreingestellte maximale Drehzahl von 32.000U/min bei 145Aac. Das entspricht auf der Gleichspannungsseite ca. 160Adc bei 30Vdc (=4,8kW). Weder der SLS noch der Motor kamen während des gesamten Versuchs über 60°C hinaus, wobei ein SLS-42-220 mit nur einer Endstufe und zusätzlichem Kühlkörper zum Einsatz kamen. Der Motor wurde mit einem Kühlkörper-Stern Marke ´Eigenbau´ vom Luftstrom gekühlt. Der SLS war diesmal nicht um Luftstrom platziert! |