Der erste (?) 24N22P-Motor

© Dr. Ralph Okon 07082004

Experimentestartseiteseite

Von Fred bekam ich diese 2 24N-Videorekorder Motoren.
mit einem Glockendurchmesser von 64,5mm und einer Glockenhöhe von 9mm schienen sie sich für das Heli-DD-Projekt gut zu eignen.
Dieses Bild zeigt den Ausgangszustand.
Die "Kronen" auf den Hammerköpfen dienen übrigens der Reduktion des beim Videorecorderantrieb ausserordentlich unerwünschten Rastens.
Da die Statoren mit 3,5mm relativ dünn sind, habe ich 2 übereinandergestapelt und so einen 7mm hohen Stator erhalten.
Der Rohbau.
Die Glocke habe ich mittels eines punktweise angeschweißten Blechstreifens auf 12mm Höhe gebracht.
Die Zwischenräume wurden in bewährter Weise verlötet.

Da es Dank des Bewicklungsrechners keine Probleme mit dem Wickelschema mehr gibt, habe ich mich mich zum 24N22P-Schema entschlossen.
So konnte ich ein sehr enges N/P-Verhältnis realisieren und zudem eine Gruppenbewicklung (AaAa)realisieren.
Beides steht in dem Ruf, ein besonders hohes Drehmoment zu generieren.
Die "Untersetzung" 1:11 liegt sehr dicht an der bereits am Monsterditto getesteten 18N20P und sollte die niedrige Wunschdrehzahl generieren können.

Die erste Phase ist aufgewickelt.
Es sind 7 Windungen pro Zahn mit 1,06er Cu-Lackdraht.
Ganz voll ist der Zahn damit nicht geworden. In der endgültigen Variante werde ich dann 1,15er Draht verwenden, da sind die "Lücken" gefüllt und der ohmsche Wicklungswiderstand geht noch einmal ein Stück weiter runter.
Bei der einlagigen Wicklung bin ich abwechselnd außen und innen von Zahn zu Zahn gesprungen, um unnütze Längen in den Übergangsdrähten einzusparen.
So muß man zwar fädeln, aber man spart auch etwa 1cm Drahtlänge je Zahn. Bei 8 Zähnen pro Phase und einer Spulenlänge von 140cm sind das immerhin 7%!
Die zweite Phase ist aufgewickelt.
Hier hatte ich mir einen sehr dummen Fehler geleistet und sie gewickelt wie die erste: XxXx-xXxX
Richtig wäre aber gewesen: xXxX-XxXx.
Sehen kann man das nicht, aber man merkt es am Leerlaufstrom. Allerdings erst, wenn man fertig ist.
Der Motor lief falsch gewickelt zwar gut an und drehte auch gut hoch, wollte aber 8A Leerlaufstrom.
Für mich Grund genug, nach einem Fehler in der Bewicklung zu suchen, weil ein Statorschluss nicht vorhanden war.
Die letzte Phase ist drauf.
Hier noch ein Bild von der Glocke mit Lüftungsbohrungen und den eingebauten Magneten.
Das Ganze zusammengebaut...

Bisher habe ich das orignale Gleitlager beibehalten.

Hier komplett testfertig mit verlötetem Sternpunkt und Steckern.
Der Leerlaufstrom beträgt jetzt 3,4A - das geht für die Konfiguration voll in Ordnung.
Auch das Gesamtgewicht - so wie auf dem Bild - bleibt mit 170g innerhalb der Zielvorgabe.

Dieser Motor wurde wegen seines ungeigneten Gleitlagers beim Test leider komplett zerstört und mußte wieder abgewickelt werden.

Da sich also herausgestellt hat, daß die bisherige Gleitlagerung der Beanspruchung nicht gewachsen war, wurde sie durch eine Kugellagerung ersetzt.
Gleichzeitig wurde die Bewicklung "zahmer" - jetzt sind 10Windungen 0,8er Draht aufgewickelt.
Leider habe ich wieder 2x gewickelt - als er nicht anlaufen wollte, wurde mir schlagartig klar, das es wieder das falsche Wickelschema ist.

Die neue Bewicklung hat zur Folge, daß der Leerlaufstrom an 3s Li auf moderate 1,4A zurückgegangen ist.

Das Gewicht beträgt nach wie vor 170g, wovon allerding (zu) viel auf die sehr massive Stahlglocke entfällt.

Bezeichng. 24N22P2,5 10 Wd 0,8 Y
  U [V] I [A] n [Upm]
18 x 9 aero 10,86 8,880 2860
9 x4,7 APC 11,74 2,140 3750
16 x 16 rasa 10,28 12,320 2400
17 x 11 Aero 10,24 13,360 2300
Leerlauf 11,90 1,430  
Die neuen Daten zeigen, daß er für 3s Li und eine Zieldrehzahl von 2500rpm bei 250W schon wieder zu zahm geworden ist, wenngleich die relativ schlechte Spannungslage meiner Laptopzellen das Ergebnis etwas nach unten drückt.
Bei der 16 x 16 und der 17 x 11 ist zu beachten, daß bei den Messungen ein 52mm Mittelstück mit +5° verwendet wurde, welches die Drehzahl um etwa 200rpm gegen das 0° Mittelstück reduzierte.

eta max liegt nur bei knapp über 70%. Die Kronenform der Hammerköpfe wird daran einigen Anteil haben.
Leider hatte ich die 22 x 12 nicht bei der Hand.

Die nächste Testbewicklung sollte also 9 Windungen mit ca. 0,91mm haben.

Am Ende habe ich mich dann doch für die 8 Wd 1,0 (links im Bild) entschieden.
Erstmals habe ich bei der Wickelei keinen Fehler gemacht und der Motor lief auf Anhieb. Der Leerlaufstrom liegt jetzt bei 1,95A.
Die 17 x 11 Aero am 52er +5° Mittelstück dreht der Motor jetzt bei 9,85V (Laptopzellen) und 20A mit 2600 rpm.
Mit der höheren Spannung der Kons könnte noch was gehen, aber oberhalb der 2600rpm verliert der Xenon die Synchronität.
Interessanterweise trat dieser Effekt beim jeti-Regler schon bei 2400rpm ein. Wahrscheinlich reichen die bei dem geringen Strom generierten kleinen signale nicht aus, um den Regler sauber anzusteuern.
An der Grenzdrehzahl des elektrischen Systems kann es jedenfalls nicht gelegen haben.
Hier noch mal ein abschließendes Bild vom Testaufbau.

 

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