12mm 18N20P Ditto

© Dr. Ralph Okon 01102005

Motorenseite

Insgesamt 3 dieser gefrästen Glockenböden habe ich vom Kuni geschickt bekommen.
Diesmal waren sie so modifiziert, daß sie 4 Speichen, 4mm Materialdicke in "gutem" Alu und einen 8mm langen und 8mm dicken Ansatz in der Mitte hatten.
Das fordert heraus, einen besonderen Motor zu bauen, zumal ich inzwischen eine kleine Drehbank angeschafft habe und Lagerträger und Rückschluß in den gewünschten Maßen nun keine Hürde mehr sind!
Natürlich kam dafür nur ein dreifacher 18N- Ditto in Frage!
Ein Blick in die Glocke.
Ich habe wieder 20 Magnete mit 12 x 6 x2,5 eingebaut.
Wie immer mit Kanten beschleifen, weil ich den Innendurchmesser des Rückschlussringes noch enger gewählt hatte, als bei den bisherigen 3x18N Motoren.
Wie knapp es im Luftspalt zugeht, sieht man auf der Mitte der jeweiligen Magneten, wo die Beschichtung durchgeschliffen wurde.
Die Freigängigkeit wurde soweit hergestellt, daß der Motor auch in heissem Zustand gerade noch völlig frei läuft.

Den anderen Unterschied sieht man nicht. Es sind statt der bisher verwendeten Magneten N 40H diesmal N48H.
Der selbstgedrehte Rückschlußring ist diesmal 1,6mm dick, da es in der Spitze eines Seglers auf 10g mehr keinesfalls ankommt.
Ausserdem hatte der DIETER WÜRTEMBERGER für die dünnen 1,5mm Magnete im Croco ausgerechnet, daß der Rückschluss dort mindesten 1,2-1,3 mm dick werden muß.

Hinsichtlich der Bewicklung habe ich mich für 5 Wd mit 1,06 er Draht entschieden.
Diese Bewicklung versprach, befeuert mit 4s Lipo bis zu 500W Eingangsleistung bei guter Drehzahlsteifigkeit vertragen zu können.
Durch den etwas dickeren Draht ergibt sich nebenbei auch ein besserer Füllgrad für den 24 Bleche hohen Stator.
Das Schema ist wie üblich:
AaABbBCcCAaABbBCcC

Ich hatte es ja schon mehrmals vergeblich versucht, die 5 Windungen in 1,06mm auf dem Stator unterzubringen.
Es war immer Platz auf dem jeweils 2. Zahn der Bewicklungsgruppe übrig und dafür zu wenig auf dem 3.Zahn.
Nach einiger Malerei hatte ich eine Idee: Der Aussensprung liegt jetzt nicht mehr zwischen Zahn 1 und 2 wie bisher, sondern zwischen 2 und 3.
Damit konnten die Drähte in den Übergängen besser verteilt werden und auf einmal klappt es auch mit dem 1,06er.

hier noch mal als Schema. Ein weiterer Vorteil dieser Variante liegt darin, daß bei der einlagigen Bewicklung Anfang und Ende wieder innen liegen und damit in ihrer Position fixiert sind.
Beim bisher aussen liegendem Ende dagegen hat das frei an der Nutöffnung liegende Drahtende immer das Bestreben, aus der Nut zu wandern.
Der komplett bewickelte Stator.
noch kurz zum Lagerträger:
selbstgedreht in Dittomanier, nur halt vorn 3x so lang wie original.
Und diesmal mit den kräftigen 9 x 4 x 4er Lagern (ebay- anbieter) vorn und hinten.
Verschraubt ist das Statorpaket mit 3 je 20mm langen M2 senkkopfschrauben vom Conrad- Versand.
Hier sitzt schon das von 6mm auf 8mm aufgebohrte HM-Klapplattenmittelstück an seinem Platz.
Durch den 8mm Zapfen am Glockenboden hat die an ihrem hinteren ende mittels Stellring gesicherte und vorn verklebte Welle keinen Anteil mehr an der Übertragung des Drehmomentes, sondern dient nur noch der Zentrierung und Lagerung der drehenden Teile.
Der 2. Vorteil des Zapfens besteht darin, dass die Welle auf einer sehr langen Strecke gefasst ist und dass ein etwaiges Kippmoment mit sehr kleinem Hebel fast direkt auf das vordere Lager wirkt.
Hier noch ein Blick auf die überdrehte und beschliffene Aussenseite des Statorpaketes.
Der 152g schwere Motor ist auf dem Prüfstand montiert und es geht an die "inneren Werte".
Die auf dem Bild dort gezeigten Propellergrößen passen zufälligerweise genau zum Motor, wie sich in den folgenden Messdaten zeigt:
Der Motor wurde also mit 10 verschieden Luftschrauben zwischen 12" x 10" und 18" x 11"an 2 verschiedenen Reglern gemessen, um das hier gefundene auch für die 18N Motoren zu prüfen.
Als Regler wurden der "beste" (JAZZ 80A) und der "schlechteste" (TMM 60A) aus dem letzten Test verwendet. Natürlich auch hier wieder im Automatik- Modus.
Die aus den Messwerten errechneten Daten zeigen am 18N noch deutlichere Unterschiede als am 9N.
Mehr als 5% Unterschied im Wirkungsgradmaximum beim zeigen, was der Regler ausmachen kann.
Und mit wachsender Eingangsleistung klappt diese Schere immer weiter auf: schon bei ca. 30A beträgt die Wirkungsgraddifferenz etwa 10%!

 

FAZIT:

Der Motor ist - mit dem richtigen Regler betrieben - der wohl stärkste derzeit existierende Dittoklon und einer meiner besten geworden.

Die errechnete Leistung, Effiziens und Drehzahlsteifigkeit sehen recht gut aus.

Die kurzzeitig erreichten bis zu 780W Leistungsdurchsatz stellen für 4s die absolute Grenze dar, da die verwendete Drahtdicke eine weitere Vergrößerung des Stromes nicht zulässt.

Mehr als 75% wirkungsgrad zwischen 200 und 500W an 4s Li mit für einen Direktantrieb brauchbaren Drehzahlen sind für einen 152g schweren Motor ein schönes Ergebnis. Leider ist es kein Billigmotor mehr und wäre auch ohne Dreh-und Frästeile wohl nicht stabil genug, der Leistung standzuhalten.
Der Glockenboden ist mit ca. 20Euro zu kalkulieren, dazu kommen 30 Euro für 3 Ditto-Laufwerke, 12Euro für die Magnete, 4Euro für die Lager und die anderen Drehteile und der Draht sind auch nicht völlig umsonst.
Insgesamt belaufen sich die reinen Materialkosten auf über 60 Euro ohne etwaige Versandkosten.

 

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