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Thema: DC-Motor "KV" ermitteln

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    DC-Motor "KV" ermitteln

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    Hallo zusammen,

    ich würde gerne eure Hilfe in Anspruch nehmen um folgende Aufgabe zu lösen:

    Ich habe einen sehr kleinen Coreless DC-Motor von meinem Quadrocopter. (sind natürlich 4 Motoren)
    Hier wird die Drehzahl in "KV" angegeben.

    "KV" bedeutet hier Umdrehungen pro Minute pro Volt.
    Also ein Motor mit KV=5000 hat bei 3 Volt = 15000 Umdrehungen pro Minute.

    Da ich nicht weiss, wieviel KV mein Motor hat, war nun meine Idee:
    Ich messe zunächst den Strom durch den Motor bei 1 Volt Versorgung.
    Da es sich um einen 1S Motor handelt, dreht er auch schon bei 0,5 Volt recht gut
    mit 1 V ist er also voll bei der Sache...
    Bei 1V ergab sich ein Strom von 25mA. Drehzahl unbekannt.

    Nun speise ich über einen Widerstand ein, an dem genau ein Volt abfällt, in meinem Falle also 40 Ohm
    und erhöhe die Versorgungsspannung auf 2 Volt. Es fliessen wieder 25mA wobei 1 Volt am Motor stehen.
    Im Prinzip kann ich irgend einen Widerstand nehmen und die Spannung solange erhöhen, bis wieder 25mA fliessen.
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	KV_Messung_Schaltung.jpg
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ID:	34381

    Am Widerstand kann ich nun mit einem Oszilloskop mir die Kommutierung ansehen.
    Anhand des Bildes sollte ich die Drehzahl ablesen/ermitteln/umrechnen können.

    Da ich nicht weiss, wieviele Pole der Motor hat, habe ich einen zerlegt, siehe Bild.
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Name:	KV_Messung_Motor.jpg
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ID:	34380
    Er hat wohl 5 Pole. Somit müste ich pro Umdrehung 5 irgendwie geartete Wellen/Signale sehen,

    was mein Oszilloskop auch irgendwie bestätigt.
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	KV_Messung_Ossi.jpg
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ID:	34379

    Die Cursor des Ossis hab ich mal auf die Breite der 5 Halbwellen gesetzt (das müsste eine Umdrehung des Motors sein)
    und es wird mir 515,5 Hz angezeigt.

    Das wären dann nur 515 KV (Umdrehungen pro Minute bei einem Volt) ??? das haut irgendwie nicht hin.
    Ich gehe mal davon aus, dass es im Bereich 5000-12000 KV (vermutlich um die 10000) liegen müsste.

    Daher meine Frage an Euch: Was mache ich falsch ? geht das überhaupt so ?

    Siro
    Geändert von Siro (02.09.2019 um 17:15 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    1/2 Umdrehung entspricht 515,5 Hz, also etwa 250 Umdrehungen pro Sekunde, also 15000 pro Minute oder 15000 KV.
    Geändert von Sisor (02.09.2019 um 17:48 Uhr)

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Was mit auffällt: Hz bedeutet pro Sekunde, Umdrehungen werden pro Minute gemessen.

    Ich würde mir einen Drehzahlmesser "bauen": (Tisch/Taschen)Lampe, Photosensor und Scope. Und dann ein wenig probieren. Photodioden funktionieren auch als Element und erzeugen Spannung, könnte fürs Scope reichen. Ansonsten noch ne Batterie und ein Widerstand. Und dann die Luftschraube ins Licht und die Anzahl der Flügel rausrechnen.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Ohje, Ihr habt beide sowas von recht....
    Umdrehungen pro "Minute" ich muss das noch mit 60 multiplizieren.
    Manchmal hat man einfach ein Brett vorm Kopf.

    Ich danke euch beiden und gelobe Besserung...(Einheiten beachten)
    Nun rückt doch alles in "sinnvolle" Regionen.

    @Sisor:
    warum eine halbe Umdrehung ? habe ich nicht bei 5 Impulsen eine ganze Umdrehung ?
    wobei mir dein Wert mit 15000 KV sehr sinnvoll erscheint.

    @Klebwax:
    Ja, daran habe ich auch gedacht, aber dann hat der Motor ja schon eine Belastung, das wollte ich vermeiden, daher der Test im Freilauf.

    Siro
    Geändert von Siro (02.09.2019 um 18:09 Uhr)

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von Siro Beitrag anzeigen
    Ja, daran habe ich auch gedacht, aber dann hat der Motor ja schon einen Belastung, das wollte ich vermeiden, daher der Test im Freilauf.
    Wenn man das Signal des "Drehzahlmessers" mit dem Stromsignal vergleicht, kann man das halbe vs ganze Umdrehungsproblem lösen. Dann kann der Propellor wieder ab.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  6. #6
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    Jeder Pol hat zwei gegenüberliegende Pole, mit denen er verbunden sein kann.
    Jeder Wechsel wird als Spannungsminimum gemessen:
    [1+3], [1+4], [2+4], [2+5], [3+5], [3+1], [4+1], [4+2], [5+2], [5+3]...
    Da am Kommutator gemessen wird ist z.B. U[1+3] = U[3+1].
    Daher pro halbe Umdrehung das etwa gleiche Bild mit fünf Wechseln.
    Geändert von Sisor (02.09.2019 um 18:51 Uhr)

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    @Klebwax:
    Geht das tatsächlich so, das muss ich mir mal genauer anschauen, ich Danke Dir.

    @Sisor:
    Achso, das mit den Polen wuste ich nicht, hab vielen Dank für die detailierte Info,
    dann ist das also richtig mit den 15000 KV, supi.
    Wenn man sich das mal aufmalt, einen Kreis mit 5 Teilen, dann leuchtet mir die Kommutierung nun auch ein.

    Jetzt kann ich auf Motorsuche gehen, weil:
    Ein Original Motor kostet 17,99.... beim Asiaten bekommt man so ein Teil für rund 1,50

    Übrigens gibt es rechts und links drehende Motoren und da ist nicht nur die Polung vertauscht sondern da sind intern die Schleifkontakte auch umgedreht,
    ich hab mal ein Pärchen aufgemacht....immer dieser Forschungsdrang...

    Ich wünsche euch einen schönen Abend.
    Siro
    Geändert von Siro (03.09.2019 um 03:08 Uhr)

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Heute das Erfolgserlebnis,
    der Quadrocopter läuft(fliegt) mit dem neuen Motor einwandfrei.
    Ich habe 4 Stück (also einen kompletten Satz) für 9,99 Euro bestellt, das ist immer noch fast der halbe Preis "eines" originalen Motors.
    Ersetzt habe ich nur den defekten Motor. Die 15000KV sind damit bestätigt würde ich sagen,
    vielen Dank euch nochmal.

    Info zur Baustelle:
    Quadrocopter: Blade 180 QX (Hersteller:Horizon)
    Motoren: Coreless (kernlose) Motoren 15000KV
    Typ: 8520 ==> 8,5mm Durchmesser, 20mm lang, Wellendruchmesser: 1mm
    2 Motoren CW = clockwise (Drehrichtung im Uhrzeigersinn)
    2 Motoren CCW = counter clockwise (Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn)
    Ritzel: Modul: 0,3 mit 11 Zähnen 1mm Bohrung (schwer zu bekommen)

    Siro
    Geändert von Siro (10.09.2019 um 15:59 Uhr)

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