Kontronik 2015 - Elektromodellflug Infos

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Kontronik 2015

Antrieb Test


Kontronik+Sobek 2015


Micropyro 380-9 und stellvertretend der Spider-X 25 und die Spider-X 15
mit dem neuen Controller Kontrol-X   


 


... und die größeren Spider -XL 20-45 und Spider-XL 20-38

... einmal in der Rück- und Frontansicht.

Testportrait zu 2014


Testportrait zu 2013

Allgemeines  (Vorgehensweise vom Prinzip immer gleich!):
Zuerst werden die Motoren äußerlich begutachtet und danach mechanisch vermessenen. Anschließend demontiert und die Teile untersucht. Hier achte ich auf Materialien, Verarbeitung und Genauigkeiten wie z.B. der Magnetpositionierung. Was nicht zu erfassen ist wird erfragt bei Kontronik. Dann erfolgt ein ausgiebiges Warmlaufen (beim Neuen entspr. das auch einem Einlaufen) bei moderater Last. Das geschieht in mehreren Intervallen von ca. 5Min – also immer entspr. einer LiPo-Ladung. Danach geht es auf dem Bremsstand. Dazu wird die DC-Last typabhängig mit einer Leistungsrampe programmiert (hier ca. 50W-100W-150W-200W-300W-... 1000W) und das mehrfach durchlaufen. Dabei zeichnet ein UniTest2 (0,5s Sample) die Werte zum ersten Check auf. Anschließend werden die Daten neu mit dem UniLog2 (höchste Sample-Rate) erfasst und in dem DC eingepflegt. Anschließend auf Plausibilität geprüft (zu hohe Toleranzwerte werden durch andere Messwerte ersetzt). Die Motoren wurden abwechselnd am Kontrol-X, YGE 120 sowohl auch am MEZON 120 von Jeti erprobt. Zum Schluss erfolgt noch ein Belastungstest mit wechselnden Lastrampen innerhalb der Spezifikation der Motoren und das bis zu 6 Min. lang (entspr. ca. LiPo-Entladung) um die Temperatur zu erfassen. Dabei ist der Motor zwar offen aber ohne zusätzliche Kühlluft am Aluhalter/-träger montiert.

Auch dieser Pyro und die Spider-X(L) besitzen den überarbeiteten Blechschnitt. Die exakte Stanzung der Bleche garantiert tatsächlich 5 gestapelte Bleche auf knapp 1mm!
Es wird maschinell der hochtemperaturfeste Spezialdraht (bis 300°C beim Pyro und bis 190°C beim Spider, laut Aussage von Kontronik) eingelegt. Auffällig ist bei den Kontronik-Außenläufern deren hoch effizient arbeitende Radiallüfter. Einen derart hohen Luftdurchsatz habe ich bei keiner anderen Konstruktion bisher festgestellt! Der Leistungsdurchsatz deckt sich gut mit den technischen Daten ebenso die Nenndrehzahl.

Micropyro 380-9:
Hier handelt es sich um einen ergänzenden Brushless-Hubiantrieb der die Leistungsskala nach unten abrundet. Endlich könnte man sagen, wird auch die Hubifraktion der "400'er" abgedeckt. Wer z. B. einen Logo 400(se), o. ä., sein Eigen nennt hat hier die Möglichkeit, einen leichten (nur 155g!) und sehr leistungsfähigen Motor zu nutzen, optimal gespeist aus einen 5s-LiPo, 4s bis 6s wären aber auch möglich. Allerdings sollte eventuell das Ritzel (mehr Zähne) zur Hauptrotorwelle angepasst werden um den vollen Leistungsdurchsatz auch genießen zu können. Er tritt u. a. als Alternative zum Scorpion HK4015/1070 oder Hacker A40-12S an.


Spider-X 15 bis XL-20:

Die Spider-X Motoren sind für den Antrieb professionell genutzter Multikopter entwickelt wurden. Vorab stellt Kontronik+Sobek in der 15- und 25-Statorgröße je drei Wicklungsvarianten und sechs Leistungsstufen (von 300W bis 1000W) bereit. Die Fertigungsqualität ist auf vergleichbar hohem Niveau wie bei den bekannten Pyro-Motoren. ... bis auf die Wicklungen ...

Multi-Stand- versus Single-Stand-Wicklung beim Spider. Nach der Rücksprache mit Kontronik+Sobek; bei den Spider Motoren von der Einzeldraht-Wicklung abzuweichen, erfuhr ich folgendes:

Multirotorsysteme laufen ausschließlich im tiefen Teillastbereich und niedrigerem Strombereich wo systembeding hoch getaktet wird. Die PWM ist mit 8khz/10khz/12khz, je nach Controller, voll aktiv zur deutlich niedrigeren Drehfeldfrequenz. Das ergeben zwei zusätzliche Probleme, die Kontronik+Sobek mit ihrer Wickeltechnik versucht zu minimieren. Als erstes ist der Skin-Effekt. Um den Skin-Effekt nun zu reduzieren, werden hohe Frequenzen über mehrere voneinander isolierte Drähte übertragen (Multi-Stand-Wicklung in dem die Kabel aus einzelnen Litzen bestehen), woraus sich Vorteile ergeben. Nur zur Info: Die Eindringtiefe des Stroms bzw. Skindicke in Abhängigkeit der Frequenz von 10 kHz beträgt ca. 0.6 mm. Ausführliche Versuche bestätigten der Multi-Stand-Wicklung, widerstandsfähiger gegen hochfrequente Resonanzen zu sein, was die Zuverlässigkeit erhöht. Nach wie vor werden die Spider maschinell gewickelt und die einzelnen Multi-Stand-Stränge exakt pro Nut vor einbringen in die Nut abgelängt, was Fehlströme innerhalb der Einzeldrähte minimiert. All das lässt teilw. diese Wicklungen "unsauber" aussehen weil eben nicht alle Drähte beim Wickeln den gleichen Radius erfahren und sich deshalb kleinste Schlaufen bilden können (siehe Abbildung rechts des geöffneten Motors). Anm.: Mich hätte natürlich interessiert wie stark dessen Auswirkungen (Wirkungsgrad, Lastverhalten...) wären gegenüber einer Singel-Wicklung wie bei den Pyros, aber die Chance hatte ich bisher noch nicht.

Auffällig ist auch bei den Spider-Motoren, deren hoch effizient arbeitende Radiallüfter (s.o. Micropyro). Die sechs Spider waren alle sehr gut ausgewuchtet, so dass keinerlei Resonanzen zu provozieren waren. Ihr Leistungsdurchsatz deckt sich gut mit den technischen Daten und ebenso dessen Nenndrehzahlen.

Meine Feststellungen in Stichworten …

Mechanisch:

  • + Die gesamte Verarbeitung ist auf sehr hohem Niveau!
  • + gehärtete Wellen mit exaktem Durchmesser (< 0,01 mm)
  • + Welle (mit Teilabflachung), verklebt und mit einer Imbusschrauben in der Glocke gesichert
  • - Spider-X ohne Zubehör für einen (Back-) Propmitnehmer bei einer gedrehten Frontmontage
  • + sehr wirksame Radialbelüftung, Turbinengeräusch
  • + Statorbleche aus 0,2er Material, optimierter Blechschnitt
  • + Micropyro: Singel-Stand-Wicklung, guter Füllgrad, Hochtemperaturfest
  • - Spider-X: Multi-Stand-Wicklung, nicht so sauber eingelegt, guter Füllgrad und Hochtemperaturfest
  • + Spulenpakete leicht verklebt
  • + Hochwertige, groß dimensionierte und abgedeckte Lager
  • + Glocke ist sehr biegesteif konstruiert (siehe vorderen verstärkten Glockenrad, zweites Foto!)
  • + Glocke ist statisch und dynamisch feingewuchtet
  • + hoch durchmagnetisierte Neodymmagnete
  • + hitzefestes Magnetmaterial bis 150 °C
  • + 14 Magnete, zueinander sauber parallel verklebt
  • + Toleranz der Magnetabstände unter +/- 0,1 mm Abweichend
  • + geringer Stator-/Magnetabstand
  • + Rückschluss (Glockendicke) gut gewählt, kaum Restmagnetismus bzw. Rastmomente (Pol-Überdeckung)
  • + Glocke fein verippt zur Versteifung und optimierter Kühloberfläche
  • + massive Schraubbefestigung (4 x M3/M4)


Elektrisch:

  • + hervorragend übereinstimmende Spulendaten (Induktivität/Widerstand) der Stränge; unter 1,5% Differenz!

  • + Sehr seidenweiches, turbinenartiges Laufverhalten bis zur Spannungsgrenze getestet

  • + Feinwuchtung einwandfrei, keinerlei Resonanzen oder Vibrationen

  • + Maximale Lastangaben werden sehr gut eingehalten.

  • + Nur geringe Erwärmung innhalb einer typischen LiPo-Entladung

  • + Spider-X 15/25 um die 80% im wichtigsten Bereich ~ 10A bei Multirotorsystemen

  • + Spider-X 25-38 hat hier herausragende Daten mit über 83 % bei 7 A bis 13 A

  • + Spider -XL 20-38/-45 liefert hervorragende Wirkungsgrade ab. Am Kontrol-X über 86%, am YGE um die 84%.

  • + Spider -XL 20-38/-45 hat einen weiten Nutzbereich bei über 80% von <6A bis >45A

  • + Einwandfreies Laufverhalten am YGE 120HV (12°-18°/V4), MEZON 120/130 (14°/V1.27) bei gutem Wirkungsgrad.


Kontrol-X 55
Mir stand für die Messungen ein Vorserienmuster zur Verfügung im Modus 1 (DJI). Ich konnte leider den Kontrol-X 55 noch nicht in seiner Vielfalt austesten, weil mir die Programmiermöglichkeit mit Anleitung fehlte. Die sechs getesteten Spider-X Motoren harmonierten 100% mit diesem Kontroller. Es wurde klar, diese Kombis sind aufeinander abgestimmt, was auch die Leistungsdaten bestätigten. Auffallend für mich und gleichzeitig (fast) ein Novum bei Multirotorsystemen, ist die fast verzögerungsfreie Gasannahme. Das Anlaufen ist speziell, die Motoren laufen super weich und ruckelfrei, innerhalb mehrere Sekunden mit niedriger Drehzahl an. Danach steht der gesamte Regelbereich, gerne auch impulsartig, zur Verfügung. Das ist aber nur ein Modus von mehreren ... so wurde mir gesagt. Der Kontrol-X wird über die ProgUnit programmier- und updatebar sein (konnte ich noch nicht überprüpfen, weil mir ein Adapter fehlte). Bei Gelegenheit ergänze ich diesen Teil.

Weiterführende Daten zum Spider-X/-XL und Micropyro 380 auf der Kontronik+Sobek Homepage.

Resümee:
Diese Motoren haben eine hoche Fertigungs-/ und Verarbeitungsqualität unter den Serienmotoren erreicht. Die Singeldrahtbewicklung ist immer noch ein Novum unter den Serienprobanden! Bei den Spider Motoren wurde aus den oben genannten Gründen abgewichen. Einher geht die Füllgradoptimierung bei guter Durchflutung (= Kühlung). Die optimale Kühlluftführung (noch unerreicht in der Wirkung!) mit dem äußerst effizienten Radiallüfter trägt dazu bei. Dazu gesellt sich ein sehr breites Leistungsspektrum die den Herstellervorgaben jederzeit zu 100% gerecht werden. Es soll nicht abgedroschen klingen aber diese Qualität setzt die Line "Made in Germany" fort!


Die Motoren sind im DriveCalculator eingepflegt.
Die Datensätz wurden zu Vergleichszwecken (sporadisch) abwechelnd mit dem Jive von Kontronik, Mezon von Jeti und am YGE von Heino Jung erstellt!



Stand:  September 2015/Dezember 2015



Elf Fotos zu den Spidern, dem Pyro und dessen Diagrammen
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