Stützkondensatoren "Inline" im Ausleger?

[Relentless]

Hallo Zusammen!

Ich bau gerade einen Tarot 680 pro und möchte die Regler am Motorträger befestigen.
Dadurch ergibt sich eine Akkuzuleitung von ca. 60cm (inkl. Akku und Platine).
Zum Einsatz kommt ein 6S Setup mit Multistar 3508-380KV und Bulltec 30A Opto SimonK Regler.
Der Bulltec 30A Regler hat 2x 220µF 35V Kondensatoren verbaut.

Nun würde ich gerne hinsichtlich der Optik die Stützkondensatoren auf der Reglerseite nach einander ins Kabel einlöten und gemeinsam mit dem verdrillten Servokabel durch das Carbonrohr führen.




Spricht hier etwas dagegen? Hat das schon mal jemand so umgesetzt?
Als Kondensatoren hätte ich 6x 220µF oder falls es der Durchmesser zulässt 5x 470µF pro Ausleger eingelötet.

Natürlich werde ich das erstmal "trocken" auf der Werkbank testen (auch um zu messen ob AWG16 Kabel ausreichen).

Vielen Dank schon mal!

Grüße
Dome

PS: Kommentare dass das mit Stützkondensatoren alles Quatsch ist, sind NICHT erwünscht

 

[Sijjim]

Wenn ich das recht in Erinnerung habe sollten es LowESR sein. Sonst, warum nicht? So lange da nix schubbert oder sich blankes Metall berührt.
Mit wie viel Strom rechnest du denn?

 

[miata]

Warum hintereinander und nicht einen direkt am Regler?
Könnte mir vorstellen hintereinander könnten da auf der Länge im Kabel Sachen passieren die nicht berechenbar sind. Aber ich bin kein Checker

 

[Relentless]

Bezüglich des Stroms habe ich noch keine Erfahrungswerte - aber es sollten so um die 10-15A sein.

Was ich bisher gelesen habe, wir empfohlen mehrere kleine Kondensatoren zu nehmen und das würde direkt am Regler nur schwierig umsetzbar sein. Dadurch das die Kabel im CFK-Rohr geführt werden, rechne ich nicht mit Beschädigungen am Kabel.

Dabei würde ich auch etwas anderst vorgehen als es bei Hacker in der Kolumne beschrieben ist. Ich würde die Isolierung nur auf ca. 1/3 der Oberfläche öffnen, das Kondensator-Beinchen in das Kabel einführen und dann entsprechend verlöten, so dass hier keine durchgängige Lötstelle im Kabel entsteht. Durch die Fixierung mit Schrumpfschlauch erwarte ich hier eigentlich keine Probleme.

 

[IntruderEvil]

Also ich hab einen Tarot T960 gebaut da sind die Ausleger ja noch länger. Hab das ohne Stützkondensatoren gemacht ging problemlos. Meine Motoren hatten auch mehr Leistung.

 

[Sijjim]

pssssst

PS: Kommentare dass das mit Stützkondensatoren alles Quatsch ist, sind NICHT erwünscht

Aber bei 15A und 60cm halte ich das ehrlich gesagt auch für übertrieben. Bei F3A mit über 100A wird das so gemacht, alle 10cm ein Ding rein....

Aber ich will niemanden vorschreiben wie er das machen soll. Daher, Relentless, mach, ist ok so, kann keine Fehler in der Konstruktion erkennen.

 

[Cartman]

Ohne Stützkondensatoren und langen Kabeln gehen die Kondensatoren nicht sofort kaputt. Sie werden erstmal nur beschädigt, verlieren Kapazität und irgendwann fallen sie komplett aus. Und das ist der kritische Punkt. Wenn das am Boden passiert, dann hat man einen defekten Regler. Passiert das in der Luft, dann hat man einen teuren Haufen Schrott. Bei unseren Coptern scheint die Belastung aber eh nicht so groß für die Kondensatoren zu sein. Bei meinen Brushless Modellautos sind mir schon ein paar mal die Kondensatoren übern Jordan gegangen. Aber immer nur beim Anstecken des Akkus. Und da waren die Kabel "nur" 10 cm zu lang. Allerdings bei ganz anderen Strömen (150 A+ @ 6s). Seitdem ich die Kabel drastisch gekürzt habe, halten die Kondensatoren. Und so mache ich das bei meinen Coptern auch.

Schön wäre es, wenn da mal ein Elektrofreak was fundiertes zu sagen könnte. Ich hab mal versucht mich in das Thema einzulesen, aber mir fehlen sämtliche Grundlagen und Kondensatoren sind komplizierter als man denkt...oder ich zu blöd.

 

[curzon]

Ich hab auch einen Tarot 690 verbaut, aber

a) sind selbst meine Kabel mit um 45 mm verlängerten Armen keine 60 cm lang

b) ich hab auch zur Sicherheit Stützkondensatoren drin, aber nur zwei - das sind von der Stromverteilerplatte alle 12-14 cm je einer und das ist bei dem Aufbau und Strom mehr als ausreichend.

c) Musst du nochmal über deinen Strom nachdenken 10-15A wären ja (eben bei 6 Motoren) 60-90A Gesamtstrom, ich glaube nicht, dass das hinkommt. Ich würde bei einem Gesamtstrom von 15-35A (schweben, fliegen) mit einem Motorstrom von 2,5 - 6A rechnen, Peak für Bruchteile einer Sekunde vielleicht 10A.

 

[Sijjim]

zu deinem a)
Bei der Kabellänge musst du alles ab der ersten Lipozelle bis zum Kondensator auf den Regler messen, nicht nur die reinen Kabel. Allein im 6S-Lipo sind sicher über 15cm Wegstrecke.

 

[Relentless]

zu der Kabellänge - wenn ich da den Ausleger der am weitesten vom Akku-Anschluss entfernt ist + Verteilerplatine + Akkukabel + im Akku zusammen zähle, bewegen wir uns sicher im Bereich 50-60cm

Ich werds jetzt mal mit 4x 220µF testen und ein paar Fotos von der Konstruktion einstellen wenn alle Teile da sind.

Merci für eure Kommentare!

und bei meinem Flächenprojekt werde ich das auch berücksichtigen müssen...Impeller mit ca. 130-140A Dauerlast bei 12S...

 

[Sijjim]

und bei meinem Flächenprojekt werde ich das auch berücksichtigen müssen...Impeller mit ca. 130-140A Dauerlast bei 12S...

Was wirds denn? Nen Eurofighter in 1:2?

 

[Relentless]

Was wirds denn? Nen Eurofighter in 1:2?

haha ne, wird nen 3.50m MDM Fox mit ausfahrbarem Impeller 😉

 

[schiwo1]

Hi Dome,
einfache Faustregel: Verdoppelung der Kabellaenge = Verdoppelung der bisher am Regler angeloeteten Kapazitaeten.
4x220uF fuer den Kopter halte ich fuer etwas uebertrieben bei den niedrigen Stroemen. Zuviel schadet aber nicht.
Wo du die anloetest, am Steller oder ins Kabel, spielt keine Rolle.
Gruss Stephan

 

[Relentless]

Ich hab gestern mal angefangen mit dem ersten Kabel zum Regler





Das ganze kommt dann noch in nen Geflechtschlauch zusammen mit dem Servokabel vom Regler - wenn ich es zeitlich schaffe werd ich nen kurzes Video dazu machen

 

[Relentless]

Hab dann mal noch nen kurzes Video dazu gemacht:
[video=youtube;vBGmVPO69_I]https://www.youtube.com/watch?v=vBGmVPO69_I[/video]

 

[infinity553]

Sehr saubere Lösung wenn auch leicht überdimensioniert bei der Copter Größe.

 

[andreas..k]

Hallo Relentless,
das was du machst ist auf jeden Fall sinnvoll. Die Capazitoren müssen unbedingt mit low klassifiziert sein, um mit der Taktfrequenz des Reglers mithalten zu können, andernfalls bewirken sie das Gegenteil.
Man eliminiert damit folgendes: die Regler arbeiten Pulsweitensteuerung. Das heisst es gibt einen Stromimpuls und dazwischen eine Pause. Mit dem Impuls fliesst der strom in die eine Richtung, in der Pause rückwärts und das auch noch mit einer deutlich höheren Spannung(nach dem Prinzip arbeitet z. B. die Zündfunkenerzeugung im Verbrenner). Mit den Kapazitoren fängst du diesen Rückfluss auf. Daher ist es auch deutlich besser regelmässig in kleinen Abständen einen kleineren einzubringen. Du teilst damit das Kabel in kurze Einzelsegmente.
Bei verlängerten Kabeln ohne zusätzliche Capazitoren liegt daher bei überschreiten der Kapazität der Reglerinternen Kondensatoren verpolte Überspannung an. Dieser Effekt ist am grössten im Teillastbetrieb, da die Pause hier länger ist.
Andreas

 

[MoD]

Ich will hier mal etwas korrigieren.

Mit dem Impuls fliesst der strom in die eine Richtung, in der Pause rückwärts und das auch noch mit einer deutlich höheren Spannung(nach dem Prinzip arbeitet z. B. die Zündfunkenerzeugung im Verbrenner).

Dadurch dass der ESC den Strom der in die Motorwicklungen fließt taktet, gibt es Phasen in denen am Eingang des ESCs Strom fließt und Phasen, in denen kein Strom fließt. Grund für die Kondensatoren ist, dass jede Leitung eine Induktivität hat, welche den Stromfluß beim Einschalten verzögert und beim Abschalten noch etwas weiter fließen läßt. Beim Einschalten liefert der Kondensator sehr schnell Energie und überbrückt damit die Zeit, bis der durch die Induktivität des Kabels verzögerte Strom aus dem Akku fließt. Noch wichtiger ist der Kondensator im Abschaltaugenblick. Der Stromfluß im Kabel wird durch die Induktivität des Kabels für einen kurzen Augenblick aufrecht erhalten. Dieser Strom fließt in den Kondensator am Eingang des ESCs hinein. Wäre der Kondensator beim Ausschaltvorgang nicht vorhanden, dann würde die Energie aus der Leitungsinduktivität zu einer Überspannung am ESC führen. Die Höhe der Überspannung hängt von der Leitungslänge und deren Verlegung ab. Da Halbleiter für ESCs meistens nur eine Sperrspannung von ca. 30V (typische Regler bis 4s) haben, wären die Halbleiter ohne Kondensator am ESC sehr schnell zerstört.

Wenn man schon Kondensatoren "Inline" ins Kabel lötet, würde ich darauf achten, dass die Kondensatoren eher am Ende des Kabels mit dem ESC montiert sind.

Meine obige Erklärung muss ich noch etwas ergänzen. Im normalen Betrieb des ESCs schaltet dieser so schnell, dass der Strom in der Zuleitung nicht ständig beim Abschalten aufhört zu fließen und dann wieder beginnt zu fließen. Stattdessen wir der Strom in der Zuleitung fast ein reiner Gleichstrom ohne große Welligkeit sein. Der ganze Stromrippel wird vom Kondensator übernommen. Daher muss dieser ein sogenannter low ESR Typ sein. Gute Erfahrung habe ich mit der FR-Reihe von Panasonic gemacht.

 

[andreas..k]

Hallo MoD,
das mit der geglätteten Spannung auf Akkuseite ist zumindest die Theorie. Da ich das ganze selber nicht nachmessen kann, lege ich hier mal ein Paar interessante Links aus, für die Leute, dies interessiert.
Auf der Seite von Gerd Giese elektromodellflug.de findet sich in der alten Datenbank ein sehr schöner Beitrag, in dem auch ohne viel Fachwissen nachvollziehbar ist, wie unsere pulweiten gesteuerten esc' s funktionieren, "Warum überhitzen Controller".
Zu dem Thema des Stromflusses auf DC Seite findet sich vieles bei der Firma SLS. Unter anderem auch Messungen der DC Seite, entstehenden Verlusten, Motor- und Akkuerwärmung und natürlich den Vergleich mit einer Sinusreglung. Findet sich hier http://www.sinusleistungssteller.de/Gleichstrom.html
Kleines Zitat aus einem der PDF zu einer Messung:
"Beide Messungen mit zusätzlich 68.000µF(!) auf der DC-Seite; trotzdem kann der Akkustrom nur wenig geglättet werden. Der Strom wird in Teillast fast vollständig in scharfen, kurzen Pulsen mit der PWM-Frequenz aus dem Akku entnommen. Auch bei Volllast ist dem Gleichstrom noch ein erheblicher AC-Anteil überlagert, der bereits hier zu einem höheren Itrms führt."

Für mich klingt das ganze sehr glaubwürdig, daher auf liegt auf DC Seite leider kein glatter Gleichstrom bei den den Pulsweiten gesteuerten Reglern an.
Andreas