Frage: Was für Motoren dürfen in der internationalen Standart Klasse gefahren werden? Welche sind dabei zu empfehlen?

Antwort: Es sind alle Motoren der Baugröße 540 und 600 zugelassen. Für den Einstieg reicht ein mit Kugellagern nachgerüsteter Stockmotor (~50 DM) mit 16-18 Turns. Man kann auch mit den Gleitlagern fahren, muß dann aber aufpassen, daß der Propellerschub nicht auf den Motor übertragen wird (Lagerschild schmilzt sonst). Damit werden die meisten Boote schon ziemlich schnell (und einige unkontrollierbar). Die meisten Anfänger dürften auch an die Grenzen des eigenen Fahrkönnens kommen, insbesondere bei 4 oder 5 anderen Booten im Rennen. Eine deutlich bessere Leistung bringen leider erst die Motoren über 100 DM, und viel mehr als eine Runde zusätzlich bringt der auch nicht. Das Boot muß dazu auch gut abgestimmt sein. Wenn Geld keine Rolle spielt, kann ich den Hopf D4 16x2 empfehlen. Mein Bruder hat damit den letzen DM-Lauf mit einem Marlin mit 61 (31+30) Runden gewonnen, ich bin mit 60 Runden dritter geworden.

Frage: Was wird beim Timen der Motoren genau macht und welchen Sinn macht das?

Antwort 1 Mit dem Timen von Motoren ist das Optimieren von Drehzahl/Dehmoment auf eine bestimmte Laufrichtung gemeint. Erreicht wird dies durch das Verdrehen des Lagerschildes.  Ein Elektromotor dreht sich aus nur einem Grund - Die in den Windungen entstehenden Magnetfelder stoßen sich von den Dauermagneten des Gehäuses ab. Somit haben wir schonmal eine kleine Drehung ... nach Umpolung der Spulen, wird nun weitergedreht usw. usw. Durch die Verdrehung des Lagerschildes, wird nun dieser "Umpolzeitpunkt" auf früher/später verschoben. Das Ergebnis ist z.B. eine höhere Drehzahl (mit weniger Drehmoment) oder umgekehrt.  Interessant wird das ganze dann, wenn man einen Zwei-Schrauben-Antrieb konstruieren will. Die Propeller müssen dann in jedem Fall gegenläufig sein, sonst klappt das ganze nicht. Verwendet man nun Motoren, die Drehrichtungsoptimiert sind, so ist der gegen die bevorzugte Laufrichtung drehende Motor seinem normaldrehenden "Kollegen" unterlegen, soll heißen : Das Boot fährt sozusagen im Kreis. Bei Doppelschraubenanlagen müssen deshalb immer zwei Drehrichtungsunabhängige Motoren verwendet werden, oder eben solche, bei denen man das Lagerschild selber verdrehen (timen) kann - damit kann man dann die beiden Aggregate optimal aufeinander abstimmen.

Antwort 2 Was bringt denn nun die höhere Drehzahl ein Dreh nach rechts oder links von hinten gesehen Bürstenseite. Wie muss man vorgehen wenn man einen Motor auf die andere Drehrichtung optimieren möchte.

Antwort 3 Als Ergänzung zur Beschreibung des Hintergrundes: Man erreicht eine Kompensation der Ankerfeldverschiebung, denn wenn der Motor belastet wird und ordentlich Strom aufnimmt, "drückt" das Magnetfeld des Ankers das Statorfeld "weg". Als Anleitung: Man verdreht den Lagerschild entgegen der Drehrichtung ("Frühzündung"). Das geht auch mit vercrimpten Motoren, man schleift die Laschen mit der Trennscheibe auf, verdreht das Lagerschild und lötet wieder zu. So kann man sogar ein wenig experimentieren. Aber Achtung: * Nichts übertreiben, ca. 10-20°, bei >5poligen Motoren noch weniger. * manche Motoren haben gegenüber dem Lagerschild verdrehte Magnete (700'er von Johnson), also berücksichtigen! * Motoren mit Hammerkohlen (Johnson, Mabuchi) laufen auch richtig getimed linksrum ungern und bei hohen Drehzahlen schlechter (die Kohlen fangen eher an zu springen). Da helfen nur Motoren mit Schachtkohlen oder eben ohne Bürsten.

Antwort 4 Zum Sinn des Timens: Man möchte einen möglichst hohen Wirkungsgrad bei einem gewünschten Strom erreichen, d.h. möglichst viel von der hineingesteckten elektrischen Energie hinten am Prop (oder am Bohrer bei Akkuschraubern) als mechanische Energie herausbekommen. Nur als Anhaltspunkt: der Unterschied bei unterschiedlichem Timing kann im Wirkungsgrad leicht 10-15% ausmachen. Außerdem ändert das Timing auf jeden Fall die Drehzahl - daher die Forderung nach gleich eingestellten Motoren beim Zwei-Schrauben-Antrieb.  Die E-Techniker haben da immer so "wilde" Erklärungen mit Magnetfeldverdrückungen, was wahrscheinlich auch stimmen, ich sehe aber auch einen Grund in den Eigenschaften einer Spule (zumindest kann ich mir so merken, wie verdreht werden muß). Wie schon beschrieben: die Wicklungen im Motor sind zu einer Spule gewickelt, die beim Durchfließen mit Strom ein Magnetfeld erzeugt. In Verbindung mit den entgegengesetzt magnetisierten Permanentmagneten wird dadurch eine Drehung verursachen, die wiederum die nächste Wicklung aktiviert, usw.  Der Strom baut aber nicht unmittelbar beim Einschalten sofort das volle Magnetfeld auf (induktiver Widerstand) sondern dies dauert einen Moment. Um diese Zeitverzögerung auszugleichen, wird der Strom nun schon früher angeschlossen, damit das Magnetfeld im richtigen Moment "voll" da ist. Daher muß die Verdrehung gegen die Drehrichtung erfolgen (Vorzündung). Es ist nun hoffentlich auch verständlich, dass ein Motor einen besseren Wirkungsgrad hat, wenn das Magnetfeld im richtigen Moment aufgebaut wird. Außerdem wird klar, dass es kein universelles Vortiming gibt, sondern dass sich dieses nach dem Betriebspunkt richtet.

Antwort 5 Der springende Punkt ist, daß mit einem gut getimeden Motor einiges zu holen ist bzw. das Timen ist kein Hexenwerk.  Nur ein Beispiel: Von Conrad gibt es einen "GZ700BB" für schlappe DM 50.-. Das ist zwar vermutlich ein Ferritmotor, aber er hat Schachtkohlen (!) und 7 (!!) Pole. Dennoch bringt er im Originalzustand (0°). Da ist noch was drin, vor allem dürfte das der ultimative 700'er sein für Doppelantriebe, wegen der Schachtkohlen.

Antwort 6 Der 500race/7.2V (bzw. Power500/21 von Robbe) ist ein sehr dankbarer Motor für selbstgeflexte 10-15° Frühzündung. Aus einem brauchbaren Motor wird dann ein guter, zumindest in meinen Autos.

Antwort 7 Im motor sind bekanntlich 2 magnete ( bei pletti's natürlich mehr ). Zwischen den Magneten ist im Magnetfeld ein Nullpunkt d.h. kein magnetismus. Genau in diesem punkt sollte der Anker kommutiert werden , d.h. es soll von einer Wicklung auf die nächste umgeschaltet werden, da dann die Gegeninduktion am geringsten ist (mangels Magnetfeld). Die Gegeninduktion hemmt den Stromfluss und bewirkt das Bürstenfeuer und damit den Abbrand des Kollektors. Dadurch geht natürlich der Wirkungsgrad und die Drehzahl in den Keller. Wenn nun der Motor belastet wird, verschiebt sich der magnetische Nullpunkt gegen die Drehrichtung, je höher die Belastung, desto weiter der Versatz (wird meist in Grad angegeben). Wo wollen wir den Wirkungsgrad des Motors aber optimiern? Bei Vollast, also müssen wir die Kohlen gegen die Laufrichtung verdrehen. Damit nehmen wir natürlich in Kauf das der Motor im Leerlauf falsch getimed ist. Eine super Lösung sind natürlich die Evo's von Plettenberg mit Nase, sie Timen sich selbst da ihre Kohlen/Rückschlussringe beweglich sind und mit der Belastung "wandern", genial aber teuer. Wie Timen wir aber nun? mit einem Motor-Teststand, aber den haben leider die wenigsten. Daher meine Methode: Neue Kohlen rein, Timing auf 0, die Kohlen einlaufen lassen, dann einen Propeller als "Last" auf den Motor schrauben, Regler und Akku anschliessen, ein Amperemeter in die Zuleitung zum Regler schleifen, nun mit dem Regler den gewünschten max. Betriebsstrom einstellen. Die Kohlen gegen die Drehrichtung verstellen und dabei das Bürstenfeuer beobachten. Dort wo es (das Bürstenfeuer) am geringsten ist liegt der optimale Punkt. auch mal mit dem Finger die Temperatur der Kohlen fühlen, gehe ich vom optimalen punkt weg, werden sie wesentlich heisser da die Funken der Gegeninduktion sie aufheizen. Mit ein paar versuchen bekommt man für diese prozedur das richtige gefühl. Besser als 0 timing ist es alle mal! Das gesagte zählt aber nur für billige Motoren, bei Pletti's sollte man nach dem  einlaufen wieder das Timing auf die Werks-position stellen da sie sehr empfindlich auf falsches Timing reagieren, auch ist die 0-Punkt-Verschiebung bei ihnen wesentlich geringer. Wenn ein Motor für Linkslauf getimed werden soll macht man das ganze genau so , nur die Kohlen werden vom 0-punkt aus in die andere Richtung verdreht. Auch Bl-motore müssen getimed werden, das machen aber die modernen regler automatisch und dynamisch da sie in den strompausen den motor "vermessen" und dann ihre taktphasen entsprechend anpassen.

Zusatzfrage: 1. Das Nulltiming wird zum Einlaufen eingestellt, weil es bei niedrigen Belastungen (Leerlauf) das optimale Timing darstellt (keine Magnetfeldverdrehung). Das Einlaufen erfolgt damit mit möglichst wenig Kohlenfeuer. Ist das so? 2. Je stärke die Magnete sind desto weniger müßte sich das Magnetfeld unter Last verdrehen, d.h. je stärker die Magnete sind, desto weniger Timing brauche ich unter einer festen Last. Je weniger sich das Timing verdreht, desto größer ist das Lastband in dem das Timing akzeptabel gut ist, d.h. desto breitbandiger wird der Motor. Ist das so?

Antwort 8 Zu 1+2 : Ja !

 

Frage: Gibt es im Motor eine Verschiebung des Magnetfeldes?

Antwort: Verschiebung des Magnetfeldes. 1.5 Kompensations –und Wendepolwicklungen Magnetisierende und entmagnetisierende Rückwirkungen des stromdurchflossen Ankers auf das Hauptfeld der Gleichstrommaschine fasst man unter dem Begriff der Ankerrückwirkung zusammen, die stets feldschwächend, feldverzerrend und feldverschiebend wirkt. Die Aufgabe von Kompensations –und Wendepolwicklungen ist es, diese Ankerrückwirkungen zu minimieren. Die vom Strom durchflossen Leitungen des Ankers rufen bei Belastungen ein magnetisches Feld hervor, das sogenannte Ankerquerfeld, welches um 90° zum Hauptfeld verschoben ist. Bei eingetretener Sättigung des Flusses wirkt das Ankerquerfeld verzerrend auf das Hauptfeld, was eine Winkelverschiebung der neutralen Zone zur Folge hat. Kompensationwicklungen mit entgegengesetztem Wicklungssinn zur Ankerwicklung werden auf den Ständer aufgebracht und dienen der Neutralisation der Wicklung des Querfeldes im Bereich der Hauptpole. Wendepole der, deren Wicklungen zur Ankerwicklung gegensinnig in Reihe geschaltet sind, sitzen zwischen den Hauptpolen im Bereich der neutralen Zone. In diesem Bereich heben Sie das Ankerfeld auf. Außerdem induzieren sie in den Ankerwindungen, die sich im Bereich der neutralen Zone befinden, eine Spannung. Diese ist der selbstinduktiven Spannung der Ankerwicklung aufgrund der entgegengesetzten Stromrichtung entgegen gerichtet und reduziert die selbstinduzierte Spannung somit. Ursache ist also hauptsächlich die Sättigung des Flusses.

 

Frage: Ich mir nun einen gebrauchten Monte Carlo ersteigert und habe nun ein Paar Fragen.  Was ist ein Statorring ???  Wie finde ich heraus welcher Propeller auf welchen Motor passet, mit wieviel Zellen ? es gibt bestimmt Formeln um diese Daten auszurechnen oder ?

Antwort: Ein Statorring - auch genannt Rückschlussring - erhöht den magnetischen Fluss und damit die Kraft der Magnete. Resultat hiervon ist ein Anstieg des Drehmoments und damit einen geringeren Strom bei gleicher Schiffsschraube. Ebenfalls sinkt dabei die Drehzahl. In den meisten von mir getesteten Fällen sinkt die Drehzahl aber nicht merkbar, der Strom aber geht teilweise stark zurück, also ist ein Statorring in vielen Fällen nur sinnvoll. z.B. eine 6x3 Zoll-Luftschraube zieht auf einem Viper 400 Black ohne Ring ca. 9 A bei 7 Zellen. Mit einem Rückschlussring bei gleicher Zellenzahl und gleicher Luftschraube ca. 8 A und bei zwei Ringen und ebenfalls gleichem Akku/Luftschraube 7 A. Drehzahl um max. 200 U/min weniger. Also es rentiert sich.  Falls ich jetzt und hier die physikalischen Erklärungen nicht korrekt wiedergegeben habe, möchte man mir das verzeihen.

 

Letzte Änderungen: 25.10.2004
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