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Die "Biester"

(12N14P und 12N10P 4235 speed)

© Dr. Ralph Okon 09092009

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Direkt nach dem Speedcup 2008 war mir der Gedanke gekommen, mal einen Rennmotor für bis zu 10kW elektrische Eingangleistung zu bauen.
Der Motor sollte aber dabei nicht wesentlich mehr als 500g wiegen und einen Drehzahlbereich haben, der es gestattet, einen hinreichend großen Speedprop im Direktantrieb zu drehen.

Mit dem YGE 240HV stand ja inzwischen ein größen- gewichts- und leistungsmäßig geeigneter Steller zur Verfügung.

Nachdem die ersten Prototypenteile für einen HK 4235 von scorpion motors angekommen waren, sah ich eine realistische Möglichkeit, das gesteckte Ziel zu erreichen.

Der HK 42XX ist eine Weiterentwicklung der HK 40XX Serie.
Wert wurde vor allem auf elektrische und mechanische Belastbarkeit gelegt, was sich im verschraubten Rückschluss, der im Motorinneren 10mm dicken Welle und den großen, belastbaren Kugellagern zeigt.
Bis 200°C hochtemperaturfeste Segmentmagnete und hochwertige 0,2er Bleche in einem modernen, leistungsfähigen Schnitt sind ja ohnehin Standard bei den Scorpion-Motoren
Das war der erste Test, was man wohl an Draht in den Slots unterbringen kann.
Es ist trotz der viel größeren Kugellager einiges mehr, als beim 40er Schnitt!
Nach mehreren Tests habe ich mich für eine bis 300°C hochtemperaturfeste Bewicklung mit Kaptonisolation in den Slots entschieden. Der 1,06er Spezialdraht aus dem Pyro (gewonnen beim Bau der ersten Powerpyros) wurde 3fach parallel verwendet, was die theoretische Strombelastbarkeit weit über die angestrebten 300A hebt. (eben Pyro x 3)
Gewickelt habe ich dLRK-spezial.
Hier sind die Übergangsdrähte zwischen den kleinen Gruppen bereits verlegt.
Die Verlötung erfolgte dann mechanisch stabilisiert in Messingröhrchen.
Alle Übergänge und Zuleitungen sind in Glasgewebeschlauch isoliert und das Statorpaket ist montagefertig.
Um die Drehzahl möglichst weit zu senken, wurde testweise zuerst ein 14 poliges Magnetsystem gewählt.
Daran gibt es keine erwähnenswerten Besonderheiten.
Als sich später herausstellte, dass die Drehzahl so niedrig gar nicht zu sein brauchte, wurde die Glocke gegen eine bei Skorpion feingewuchtete 10polige Glocke ausgetauscht.
Das Paket wurde wie üblich montiert und mit einer M3 Madenschraube unter dem in direkt in das Statorpaket eingeklebten 19/10er Kugellager demontierbar gesichert.
Der fertige Motor im Vergleich zu einem 4020er Speedmotor.
Dann ging es auf den Teststand. "Testpartner" waren der YGE 240HV und 10S2P 3700er Zellen.
Getestet wurde sowohl mit starren alsauch mit Klappluftschrauben.

 

 

Das Diagramm mit 10S zeigt, dass das gesetzte Ziel erreicht worden ist.
Auch im Höchstlastbereich arbeitet der Motor mit wirklich brauchbaren Wirkungsgraden.
Die anvisierten 10kW Eingangsleistung stellen den 505g schweren Motor vor keinerlei mechanische oder auch thermische Probleme.
Er war beim Testen sogar in der Lage, Heino Jungs dicksten Steller in die Überstromabschaltung zu treiben, ohne selber Schaden zu nehmen.
Hier ist der Motor mit einem Zusatzteil für die Schnellwechselmotoraufnahme des "Eagle" versehen worden.
Für die Anpassung an einen etwas größeren und schubstärkeren 8"x12,5" Propeller stellte es sich als wünschenswert heraus, die Drehzahl des Antriebes geringfügig abzusenken.
Hier habe ich mich eines kleinen Kunstgriffes bedient: Bei identischer Windungszahl dreht ein SPS gewickelter Motor ca. 10% niedriger.
Da es aber weniger als 10% sein sollten, habe ich nochmals die Drahtstärke erhöht.
Hier sind 3 Spulen mit je 5 Windungen mit 2x1,4mm dickem Draht parallel ausgeführt.
Alle 6 Spulen sind gewickelt.
Genutzt habe ich hierbei das LRK-Spezialschema für identische Spulen.
Der fertige Motor.
Erste Lauftests ergaben, dass er sich zumindest mit dem Kontronik Jive 120HV sehr gut versteht.
Alles andere wird wohl erst die praktische Erprobung bei den Weltrekordversuchen Ende September zeigen.
Sicher ist in jedem Falle, dass dieser Motor nochmal etwa 20% belastbarer als sein Vorgänger ist.

BTW: Ein Nachfolger für ca. 15 kW mit 600g Gewicht ist ungeachtet der ausstehenden Ergebnisse bereits in Planung.

Ein Testergebnis bei den Weltrekordversuchen 2009 in Rothenburg.
Der Motor hat bei Betriebsdrehzahl im Stand den Alu-Druckgussspinner regelrecht zerbröselt.
Da bekommt man eine Ahnung davon, was 10kW so anrichten können.
Der Eigner und Pilot des "Eagle", Michael Jacob.
Es ist ihm bei den Weltrekordversuchen mit diesem Modell und dem gezeigten Antrieb (V1) gelungen, mit 433km/h die schnellste bisher jemals gemessene Geschwindigkeit für ein den FAI-Regeln entsprechendes propellergetriebenes Flugzeug mit E-Antrieb in die 200m Messtrecke zu knallen.
Leider hat der V2 genauso wie einer umgebauten RS-Motoren diese Versuche nicht unbeschadet überstanden. Näheres dazu findet sich hier.

 

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