Motorlaufzeit

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Welcher Pilot kennt es nicht? Der Gedanke: Wie schnell ist mein Akku leer? Ist mein Akku schon tiefentladen? etc.


Es ist erstmal nützlich zu wissen wie lange der Akku theoretisch hält.
Wir haben z.B. den Antrieb eines Seglers:
Akku: 3s 3000mAh
Motor: irgendeiner, der 40 A bei Vollgas zieht.

Zuerst könnten wir die elektrische Eingangsleistung berechnen: P=U · I lautet unsere magische Formel. P ist dabei die Leistung, die wir errechnen wollen. U ist unsere Spannung, die wir bei 10,5V ansetzten (nur ein Beispiel, es ist falsch von 11,1 V auszugehen, da die Zellenspannung einbricht, am besten Vollgas geben und messen um sichere Werte zu erhalten). I ist unsere Stromstärke in A. 40A · 10,5V = 420 Watt (sollte für einen 2,5-Meter-Segler OK sein). 420 Watt Eingangsleistung bedeutet aber auf keinen Fall 420 Watt an der Welle. Der Wert muss mit dem Motor-Wirkungsgrad η (eta) und ggf. auch noch mit dem Getriebewirkungsgrad multipliziert werden. Z.B. 80% · 420 W Aber das ist eigentlich ein ganz anderes Thema.

Da nicht alle ein Amperemeter zu Hause haben kann der Stromverbrauch auch wie folgt beschrieben ermittelt werden, aber in unserem Beispiel kennen wir ihn ja schon.

  • Akku volladen
  • Akku an das Flugmodell anschließen und 2 Minuten Vollgas geben (bei einem Pylon/Hotliner etc. natürlich eher weniger). Falls der Motor zu heiß wird in 2 Etappen à 1 Minute mit Abkühlpause dazwischen.
  • Akku wieder vollladen und eingeladene Kapazität ablesen.
  • Rechnen:

Ein Motor verbraucht in 2 Minuten 1/30 der Akkukapazität, die er in 60 Minuten verbrauchen würde. Das heißt, wenn er 40 A zieht, dann werden ca. 1330 mAh verbraucht. Da wir bei dieser Methode ja unseren Stromverbrauch normalerweise nicht kennen (wir wollen ihn ja errechnen) führen wir die Rechnung zurück und kämen so auf unseren Stromverbrauch. Wenn wir also in 2 Minuten 1330 mAh entnehmen, dann entnehmen wir in einer Minute 665 mAh. Da wir bereits wissen, das 40 A so viel bedeutet wie in einer Stunde werden dem Akku 40.000 mAh entnommen rechnen wir 665 mal 60 und kommen auf 39.900 mA (=39,9 A) Stromverbrauch (gerundete Werte führen zu dieser Abweichung). Zusammengefasst bedeutet das: Wir rechnen: unseren Stromverbrauch auf eine Stunde hoch (bei 2 Minuten sind das wie schon erwähnt 2 Minuten · 30) und erhalten die Stromaufnahme des Motors

Nun zur eigentlichen Berechnung der Motorlaufzeit: Wir kennen den Stromverbrauch unseres Motors (entweder mit einem Amperemeter gemessen oder wie beschrieben durch den Stromverbrauch innerhalb 2 Min errechnet) Unser Akku hat 3000 mAh Kapazität (ggf. Akku entladen und vollladen zur Kontrolle) und unser Motor verbraucht nach wie vor 40 A. Um die Motorlaufzeit zu berechnen müssen wir Kapazität und Stromaufnahme in die gleiche Einheit umrechnen. Z.B. A und Ah. Das macht: 40 A Stromaufnahme und 3,0 Ah Kapazität. Akkukapazität / Stromaufnahme des Motors x60(Minuten) = theoretische Gesamtmotorlaufzeit, wenn in den Akku genau 3000 mAh hineingehen und wir ihn ganz leer machen. Im Beispiel bedeutet das: 3/40 · 60 = 4,5 Minuten theoretische (!) Vollgaszeit Bei LiPos sollte man ca. 20-30% im Akku lassen, also 70-80% der Kapazität entnehmen. 80% von 4,5 Minuten sind 3,6 Minuten, dies ist dann die Timereinstellung an der Fernsteuerung.

Und jetzt viel Spaß beim Rechnen und auf ein langes Leben für deine LiPos. ;-)