eta-Übersicht

Version29062004 by DrRalphOkon

Theoriestartseite

Der Wirkungsgrad ist ein wichtiger Leistungsparameter eines Elektromotors.
Er bestimmt in der Praxis über 2 wesentliche Dinge:

  1. über die mit der zur Verfügung stehenden Akkukapazität erreichbare Motorlauf- und damit Flugzeit.

  2. sagt er etwas darüber aus, wie groß der Anteil der Verluste ist - wieviel der wertvollen Akkukapazität nur in Wärme und nicht in mechanische Leistung umgesetzt wird.
  3. Damit entscheidet er wesentlich über die durchsetzbare Leistung.
Es sollte einleuchten, dass ein Motor, gespeist mit 400W bei 75% Wirkungsgrad 100W in Wärme umsetzt, bei 85% dagegen nur 60W.
Ich habe also in unserem Beispielmotor nicht nur 40W=10% mehr mechanische Leistung auf der Welle sondern auch 60W statt 100W (also 40%) weniger an Abwärme, die ich aus dem Antrieb ableiten muß.

Man kann das ganze auch vo der Seite der Abwärme betrachten:
Wenn ich mit meiner Motorkühlung in der Lage bin ca. 100W Wärmeleistung abzuführen, dann kann ich mit einem 75% -Motor 400W Eingangsleistung durchsetzen.
Bei einem 85% -Motor wären es hingegen knapp 670W.
Die Wellenleistung wäre beim 75%-Motor 300W, beim 85%-Motor dagegen 570W.
Das sollte man am Flugverhalten schon deutlich merken!

Immer wieder rückt der erreichte Wirkungsgrad deshalb auch bei den Eigenbauten in den Mittelpunkt des Interesses.
Man ist natürlich bestrebt, sich bzw. sein "Produkt" mit den Aussagen verschiedener Anbieter z.B. im Werbeteil selbsternannter "führender Fachzeitschriften" zu vergleichen.
Dort liest man dann von 85, 90 und auch noch mehr Prozent.
Daran gemessen schaut der wie auch immer ermittelte Wirkungsgrad des Eigenbaus richtig mies aus.
Davon braucht sich aber keiner beeindrucken zu lassen.
Fakt ist: Bei Nachmessungen schaffen es wirklich nur die teuren Edelteile die 85%- Marke hinter sich zu lassen.
Tatsächlich die 90% zu übertreffen, gelingt nur wirklich großen und schweren Motoren in wesentlich höheren Betriebsspannungsbereichen als den von uns bei unseren "Kleinen" genutzten.

Was nutzt mir ein beworbener Motor der angeblich 89% Wirkungsgrad bei 4A bringt, wenn er bis 16A spezifiziert wird und dort kaum noch 60% Wirkungsgrad hat!

Eine Grundregel, mit der man die oft getürkten Superwirkungsgrade extrem schnell entlarven kann:

Der Wirkungsgrad eines E-Motors kann niemals höher sein, als das Verhältnis der Lastdrehzahl zur Leerlaufdrehzahl am gewählten Arbeitspunkt dieses Motors!

Man muß eigentlich fragen, mit welchem Wirkungsgrad arbeitet der Motor bei Spannung xx und Strom yy an der Luftschraube zz (Drehzahlvorgabe)?
Deshalb empfinde ich die Max-Eta Angaben in den etablierten Herstellerprospekten als Taeuschung, die nur zum Kaufen animiert!
Erst mit den kompletten Wirkungsgradkurven lässt sich beurteilen, ob ein Motor für den ins Auge gefassten Anwendungszweck wirklich taugt.

Auch beim Studium diverser Diagramme sollte man beachten, daß:

Das folgende Diagramm soll veranschaulichen, dass

Für den Vergleich ausgewählt habe ich aus den in Drivecalc verfügbaren Datensätzen den allseits bekannten und beliebten "speed 400" (6V),
Den wirklich guten und vielseitigen proton2s von yello-bl
und den auf dieser Seite beschriebenen Superpowerschnurrz
und ihre Kurven für eine Versorgungsspannung von 7V einander gegenübergestellt.

Ich denke, das Ergebnis lässt an Deutlichkeit nichts zu wünschen übrig.

Gedanken zum Zusammenhang zwischen maximalem Wirkungsgrad und maximaler Leistungsausbeute an einem bestimmten Motor finden sich hier.

Ein paar Hilfen, mit welchen Maßnahmen ich auf höhe und Lage des maximalen Wirkungsgrades Einfluss nehmen kann, sind hier dargelegt.

Navigation