Modellmotoren...Eine eigene Wissenschaft, aber doch beherrschbar
Nun hat man endlich ein schönes Modell ausgesucht, die Steuerung mit Empfänger, Servos,..nun geht es an die Auswahl der Motoren. Da hilft es natürlich wenn gewisse Hersteller von Fahrzeugen Empfehlungen abgeben, welches "Triebwerk" denn nun das gute Stück antreiben sollen...Mit Verlaub gesagt zu 90% sind diese leider nur Schätzungen und eine Richtige Anpassung kann man nur selbst erproben.
ALLGEMEIN
Als erstes ist die Baugröße entscheidend, 300, 400, 500, 600, 700, 800 und 1000 (von diversen Abstufungen wie 720, 750, 820, 480...mal abgesehen) diese ist noch ziemlich leicht durchschaubar, sie ergibt sich aus den Maßen (Durchmesser, Länge).
BOOTE mit Propeller
Bei Schiffen mit normalen Propellern (bis Größe 35mm) ist es noch ziemlich leicht den Richtigen Motor zu finden (sind da ja ""nur"" der Anstellwinkel, die Steilheit des Propellers, die Blattzahl und das Gewicht des Bootes zu berücksichtigen...)Wer jedoch schon mal damit herumexperimentiert hat wird sofort wissen warum das ""NUR"" unter Anführungszeichen steht; es ist nicht sehr einfach die richtige Abstimmung zwischen Drehzahl und Steilheit des Propellers zu treffen. Ist der Propeller Steil, braucht der Motor eine geringere Drehzahl aber dafür mehr Kraft (also Drehmoment) Im ungünstigsten Fall bringt ein Steilerer Propeller möglicherweise weniger an Fahrzeit und eine geringere Geschwindigkeit weil der Motor zu sehr gebremst wird daher mehr Strom aufnimmt und mehr an Leistung verbrät. Dann kann es passieren das ein Motor (Anker) dann so aussieht:
Dieser Motor ist ein
Baureihe 700er und wurde ohne Getriebe und mit 14V bei 54 Ampere an einem 40er
JET "zu Tode gedreht"
Wie man sieht wurde die Wicklung total überlastet, so das der Lack vom Draht
geschmolzen ist, daher wurden Windungskurzschlüsse verursacht die zum
Totalausfall des Motors führten. Also kurz gesagt eine Totale Fehlanpassung des
Motors an die Gegebenheiten.
Wie also kann man solche
Zustände verhindern?
1.)bessere Anpassung des Motors
2.)Getriebe mit Untersetzung verwenden
3.)Stator und Kohlen kühlen
4.)Stärkeren(größeren)Motor verwenden
Zu Punkt eins gibt es nicht viel zu sagen, alles was man braucht ist viel Zeit und Geduld und eventuell einige Motoren die Verheizt werden sollte man schon einplanen.
Zu Punkt 2 gibt es auch wenig mitzuteilen, es kommt hier auf die benötigte Drehzahl an, die der eigentliche Antrieb braucht, man sollte aber bedenken, das ein Getriebe auch Leistung verbraucht.
Boote mit JET-Antrieben
Falls man mit einem JET arbeiten möchte
wird es hier
ziemlich kompliziert. Ein JET entfaltet erst jenseits der 15000U/min so richtig
seine Power, also nichts für niedrigdrehende Motoren. Weiters braucht der Jet
bei höher werdendem Drehmoment mehr Kraft die Direkt Proportional zum Quadrat
mit der Drehzahl steigt. Das stellt eine besondere Anforderung an Motoren und
können leider nur mit der Mittleren bis höheren Preisklasse abgedeckt werden.
Als Daumenregel kann man sagen: Impellerdurchmesser X 10 ergibt die
erforderliche Durchschnittsleistung.
Will man nun einen 20er JET betreiben so braucht man einen Motor der die
Nenndrehzahl bei 16-20000 U/min hat (also nicht Lehrlaufdrehzahl!!) und eine
Leistung von mehr als 200Watt besitzt. Wer einen 30er JET sein eigen nennt,
braucht in etwa die selbe Drehzahl, aber dann schon 300Watt.
Die Größenwahnsinnigen (zu denen auch ich gehöre!!) legen sich natürlich einen 40er JET zu um so richtig mit Problemen überhäuft zu werden. Denn einen Motor mit 400Watt aufzutreiben, der auch noch 16-20000U/min macht bei 12Volt ist nicht wirklich einfach. Wenn ich nun (um den Motor und die Akkus zu schonen) ein Getriebe verwende (vorgeschrieben bei diesem JET 2:1)müsste ich den Motor auf 35000 bis 40000 hinaufjubeln, um dem Jet seine Optimale Leistung entlocken zu können und hier kommen nur mehr Spezialmotoren in Frage. Also kein Getriebe, der Motor muß das eben aushalten!!
Die Drehzahl des JET´s lässt sich natürlich LEIDER NICHT bei den Technischen Daten des JET´s finden; hierüber schweigt sich GRAUPNER leider aus und ich konnte es auch nur aus der Praxis ableiten. Auch KEHRER ein weiterer JET-Hersteller hüllt sich über Drehzahlbereiche Kontra Standschub leider in Schweigen. Nur eine kurze Anmerkung: "Idealdrehzahl zwischen 15000-20000U/min". Keine Leistungsangaben direkter Natur sind auffindbar.
Zum Dritten Punkt werde ich
später noch ausführlich kommen zuerst aber zum 4.Punkt:
Größere Motoren verursachen oft Platzprobleme oder erfordern einen größeren
Umbau. Außerdem sind sie meißt Teurer und oft gar nicht notwendig.
Nun zu Punkt 3 die Wasserkühlung verschiedenster Teile die extremer Thermischer
Belastung unterliegen.
Der Stator (also das Teil wo die Magneten befestigt sind) wird meißt gekühlt aber im Endeffekt werden damit eigentlich nur die Lager gekühlt (was sicher nicht schaden kann!!)aber es gibt wichtigeres: die KOHLEN und deren Halter mit den Federn werden Starker Reibung und hohem Stromfluß ausgesetzt, daher werden sie extrem Heiß und dadurch sinkt der Innenwiderstand beträchtlich (der natürlich eine Stromerhöhung und dadurch wieder eine Temperaturerhöhung nach sich zieht).
Ich hatte leider nur einen Motor mit innenliegenden Kohlen verfügbar und habe mir folgendes einfallen lassen:
Diese 4mm Kupferröhrchenhabe
ich so gebogen, das ich einerseits hinten mit dem Wasser rein und andererseits
seitlich mit den Schläuchen rausgehen konnte. Der Zusammenbau und das
Aufschieben der Siliconschläuche durch die Seitenluke gestaltete sich etwas
schwierig so das ich eine andere Variante ausprobiert habe:
Nun mußte nur noch der Anker neu gewickelt und etwas aufpoliert werden. So sieht das ganze nun fertig aus:
Diese Idee ist natürlich kein Allheilmittel aber es hilft dem Motor auf Dauer seine Leistung abzugeben ohne den "Wärmetod" zu sterben. Als sehr Leistungsstark haben sich die "Speed" Serie von Graupner entpupt, die unter der Graupner-Bezeichnung "MABUCHI" heißen. Mein Graupner mit der Bezeichnung "SPEED 700BB TURBO 8,4V" ist ein "MABUCHI RS-775VF" und hat bisher als einziger den 40er Jet mit 14Volt überlebt und meine immerhin 7kg schwere Jacht auf 20Kmh katapultiert. Und das im Direktantrieb.
Abschließend noch ein Hinweis auf den baldigst erscheinenden 2.Teil zum Thema Motoren. Hier geht es dann richtig zur Sache, alle Motordaten werden aussagekräftig erklärt, Empfehlungen von Motorisierungen diverser Boote oder Antriebe und vieles mehr werde ich hier zum besten geben, möglicherweise das sich der eine oder andere von vornherein diverse Experimente (die ich schon seit 4 Monaten durchführe) ersparen und seine Zeit im Freien und nicht in der Werkstatt verbringen kann.
Zuletzt noch ein paar gute Links zum Thema Motoren:
HEPF - Modellbau & CNC-Technik (Österreich´s Anbieter von Modell Motors und Graupner Motoren)
Modellbau Lindinger (alle Graupner Motoren im Shop)
Peter1 7.4.2002/21:20