De KSA-modus van Kontronik?

Ik maak hierin geen denkfout Bert ;) Ik was gewoon nieuwsgierig of iemand het in eigen woorden uit kan leggen zonder te linken ;) Wel grappig dat iedereen altijd praat over onbelaste situatie. Er is geen motor die onbelast draait. Ook belast is het toerental lager, wat de regelaar ook doet.

Een draaistroommotor (kortsluitanker motor) heeft slip nodig om in het anker een magnetisch veld op te wekken. Een brushless motor heeft hier permanente magneten voor. De frequentieomvormer simuleert gewoon een sinus met een andere frequentie en de motor volgt. Dit is dus geheel anders dan bij een brushless motor. Maar dit had Bert al aangegeven.

Tijdens het draaien brengt de brushless esc de eerst volgende rotorspoel op spanning. Op het moment dat de rotorspoel de magneet nadert veranderd de impedantie (Z) van de spoel. Deze verandering detecteert de esc.

Dat is ook de reden dat de motor trager draait bij een lagere spanning. Het duurt door de lagere stroom door de spoel (koppel) langer voordat de rotorspoel bij de magneet is en de impedantieverandering voldoende is om te schakelen naar de volgende spoel.

Door de intelligentie van de esc zal het punt van omschakelen veranderen bij andere toerentallen en vermogen. Dit verhoogt de efficiëntie en kracht van de motor. De esc heeft een variabele timing, de brushed motor een vaste timing. En daar zit nou net het essentiële maar waardevolle verschil ;)

Omdat iedere motor zijn eigen impedantie heeft doet de esc bij het opstarten een “voorstel” aan de motor en kijkt of de motor het voorstel wilt volgen door te gaan draaien. Je kan immers een kleine motor aan een grote esc aansluiten. Dan wordt ook de impedantie van de spoel vastgesteld. Bij de KSA van Kontronik is deze aftasting nauwkeuriger en zal de timing van de aangeboden pulsen en moment van omschakelen veranderen. Hierdoor start de motor beter op en worden hoge stromen voorkomen.
 
Dan moet je je vragen anders stellen, Want ik heb geen flauw benul waar je heen wilt, en je eigen uitleg is (in elk geval in mijn ogen) behoorlijk onduidelijk.

Daarnaast: volgens mij verandert de impedantie niet door de nabijheid van de magneet, en ook niet door het naderbij komen.

De impedantie zou veranderen als er een stuk weekijzer in de buurt zou komen, wat de electromagnetische eigenschappen van een spoel nu eenmaal verandert.
Als er een magneet "nadert" krijg je een fluxverandering (dus een inductiespanning), maar verandert de impedantie niet.

Je kunt volgens mij geen impedantie meten (wel berekenen of aan de hand van metingen herleiden), maar wel inductiespanningen.
Tenminste, ik ben nog nooit een impedantie meter tegen gekomen.

Ik snap in elk geval geen hout van jouw verklaring om het langzamere draaien te verklaren, maar ik ben er 100% zeker van, dat de ESC langzamer schakelt omdat de motor langzamer draait, en niet andersom.

Ik ben er ook 100% zeker van, dat het niet door de lagere spanning een kwestie is van trager bewegen (omdat de spoelen minder krachtig zijn of zo).

Het toerental is onbelast gelijk aan Volt x kV, omdat dan klemspanning van de "generator" (nagenoeg) gelijk is aan de spanning van de accu.

Het toerental onder belasting is ook redelijk simpel uit te rekenen als je de koperweerstand van de motor weet.
Als je weet hoeveel vermogen het aangedreven object nodig heeft, weet je hoeveel stroom er zou moeten gaan lopen.
Met de koperweerstand kun je de spanning uitrekenen die nodig is om die stroom door de motor te jassen.
Accuspanning min deze uitgerekende spanning moet gelijk zijn aan de nieuwe generatorspanning, ofwel toerental is nieuwe generatorspanning maal kV.

Het is namelijk geen wisselstroom, dus je hebt verder niks met ingewikkelde dingen als arbeidsfactor etc te maken

Groet, Bert
 
Ik snap in elk geval geen hout van jouw verklaring om het langzamere draaien te verklaren, maar ik ben er 100% zeker van, dat de ESC langzamer schakelt omdat de motor langzamer draait, en niet andersom.

Ik ben er ook 100% zeker van, dat het niet door de lagere spanning een kwestie is van trager bewegen (omdat de spoelen minder krachtig zijn of zo).

Het toerental is onbelast gelijk aan Volt x kV, omdat dan klemspanning van de "generator" (nagenoeg) gelijk is aan de spanning van de accu.
Gezien de overtuiging en je reactie lijkt een verdere uitleg van mijn kant volledig zinloos ;)
 
Gezien de overtuiging en je reactie lijkt een verdere uitleg van mijn kant volledig zinloos ;)

Valt wel mee hoor....

Ik reageer wel vaker zo, en het is enerzijds omdat ik eigenwijs ben, maar het is ook deels een soort van provocatie om het dan wél duidelijk uit te leggen. (vraag Merlijn maar hoe ik in elkaar steek :D)
Echter, het is Ron van Sommeren en Ernst Grundmann ook gelukt mij wat aan mijn verstand te peuteren in deze zaken....

Het is gewoon dat wat jij zegt mij uiterst vreemd en onlogisch in de oren klinkt, en niet strookt met wat ik eerder van bovengenoemde heren opgestoken heb.

Groet, Bert
 
... Op het moment dat de rotorspoel de magneet nadert veranderd de impedantie (Z) van de spoel. ...
De impedantie/zelfinductie van de spoel verandert niet door de naderende magneet. (Behalve als door de magnetische flux de kern van de spoel (meer) in verzadiging raakt.)

... Door de intelligentie van de esc zal het punt van omschakelen veranderen bij andere toerentallen en vermogen. ...
In deze (hoogstaande) zelfbouw regelaar discussie wordt het nodige aan zero-crossing detectie gedaan in het DIY Electronics - RC Groups subforum:
How does a brushless ESC's feedback circuit work? - RC Groups
Veel uitgebreidere discussie, actief sinds 2004
BLDC controller - RC Groups
 
Laatst bewerkt:
Bert, dankzij Merlijn en de reacties die je op het forum plaatst heb ik respect voor je kennis en ervaring. Net als voor Ron. Laat daar geen misverstand over bestaan! Wat ik probeer is te leren van de kennis van andere. Daarom probeer ik zo kort en duidelijk mogelijk te verwoorden wat mijn gedachte zijn en hoop ik op een leerzame reactie. Als deze uitblijft heeft het geen zin om verder te gaan.

Ik ben jaren storingsmonteur geweest dus ik herken de eigenwijsheid. Ik heb hier zelf ook last van ;)

Wat ik met mijn vragen wil? Duidelijkheid over de werking en waarom er KSA gebruikt moet worden. In deze link staat hier ook iets over beschreven namelijk:

kontronik-info

In mijn ogen bestaat de impedantie bestaat een weerstand en reactantie (L of C). Dit zorgt voor een na- of voorijlen van de stroom op de wisselende gelijkspanning. Dit is te berekenen en ook meetbaar.

....maar ik ben er 100% zeker van, dat de ESC langzamer schakelt omdat de motor langzamer draait, en niet andersom......
Dat is ook wat ik probeer aan te geven. De esc "wacht" op de motor.

Ik snap in elk geval geen hout van jouw verklaring om het langzamere draaien te verklaren ...... Ik ben er ook 100% zeker van, dat het niet door de lagere spanning een kwestie is van trager bewegen (omdat de spoelen minder krachtig zijn of zo).
Zoals al aangegeven "wacht" de esc op de motor. Blijft alleen het aanpassen van de effectieve stroom door de spoel over toch? De vergelijking die ik probeer te maken is met de explosie boven de zuiger van een explosiemotor. De grote van de explosie en de armlengte van de krukas zorgen voor de snelheid en koppel van de aandrijving.

Maar ik ga in ieder geval de informatie doorlezen de Ron gelinkt heeft. En zo leer ik iedere keer weer wat bij.
 
Laatst bewerkt door een moderator:
No hard feelings, ik begreep dan de insteek van je post verkeerd (en dat is een beetje onbenullig van mij, zoals ik al aangaf probeer ik soms ook op die manier antwoorden uit te lokken)

Dat gezegd hebbende, en vooropgesteld dat ik ook geen expert ben op het gebied van het brushless gebeuren, en van KSA weet ik al helemaal niks. Ik zie ook niet in waarom een Align regelaar met alle motoren overweg kan, en een Kontronik bij gebruik van "merkvreemde" motoren een aanpassing behoeft. Het zou voor mij een reden zijn om Kontronik links te laten liggen.... Maar wie ben ik?

de impedantie verandert niet van het naderen van de magneet (zoals Ron aangaf, tenzij de kern magnetisch verzadigt, daar had ik even niet bij stilgestaan).

Wat er wel verandert is de inductie in die spoel.
Als je de Ohmse weerstand van de motor meet, weet je wat de blokkeerstroom ongeveer gaat worden (want het is gelijkstroom, ook al pulseert of verandert het).
De enige reden dat bij oplopen van het toerental de stroom lager wordt, is dat de magneten een tegen EMK (is geloof ik een zwaar verouderde uitdrukking) opwekken. Vergelijk het met twee 12V batterijen + op + en - op - aansluiten. Een van de batterijen is 100% geladen, de andere 90%. De stroom die dan gaat lopen is afhankelijk van de interne weerstand en het spanningsverschil.
Bij die motor evenzo.
De inductiespanning in die spoel is afhankelijk van toerental en generator constante kV, en dus richt het toerental zich naar de spanning, niet omdat bij lagere spanning de kracht op de magneten kleiner wordt, maar omdat bij lagere spanning een lagere generatorspanning nodig is om de aangelegde accuspanning "te compenseren" (bij gebrek aan de juiste uitdrukking).

Zodra je de motor belast, zal het toerental (iets) dalen, en dus ook die generatorspanning, en onmiddellijk neemt dus het spanningsverschil over de spoel (accuspanning min generatorspanning) toe. Aangezien de Ohmse weerstand maar heel klein is, gaat er DUS een (fors) grotere stroom lopen, bij reeds een relatief kleine toerental daling.
Daar heeft de ESC helemaal niets mee te maken. Die stuurt gewoon een "spanning" (volle accuspanning, maar pulsbreedte geregeld) naar de spoel, en de (gemiddelde) stroom die gaat lopen is volledig afhankelijk van het toerental wat de motor op dat moment draait.

Dat kun je totaal niet vergelijken met hoe dat in een verbrandingsmotor gaat. Inderdaad, zal daar de hoeveelheid toegevoerde brandstof de grootte van de "klap" en dus het toerental bepalen. Bij een electromotor is het de belasting, die bepaalt hoeveel ampere de motor trekt, NIET de regelaar die bepaalt "hoe hard de klap is"....

Pas als je bijvoorbeeld een dieselgenerator met toerenregelaar (governor) hebt, en je beschouwt die diesel inclusief regelaar als een black box, gaat hij vergelijkbaar gedrag vertonen (als de belasting toeneemt daalt het toerental licht, de governot detecteert dat en opent de brandstoftoevoer verder). Een electromotor heeft daar geen governor voor nodig, de afname van de generatorspanning onder mechanische belasting "opent" de stroomdoorlaat. De ESC doet daar dus niks aan, die bepaalt alleen de toevoerspanning, en schakelt de spoelen op de juiste momenten.

Een heel lomp rekenvoorbeeld waarbij ik allerlei factoren voor het gemak (mijn eigen onkunde hoofdzakelijk:oops:) weglaat, die veranderen alleen maar de getallen, maar niet het principe

Motor is 1000 kV, voedingsspanning is 10V, weerstand (of impedantie) 10 mOhm.
Onbelast blijkt de motor 1A te trekken,(dus 10W, om de wrijving van lagers etc te overwinnen)
Om 1 A door die 10 mOhm te krijgen is een spanning van 10 mV nodig, dus de motor toert op tot een generator spanning van 9.99V, ofwel hij gaat 9990 RPM draaien.
Nu ga je die motor belasten (je geeft pitch, kijkend naar de A-meter bijvoorbeeld) tot 100W, hij gaat dus 10A trekken. Om die 10 A door 10 mOhm te krijgen is een spanning nodig van 100 mV, en dus zal de motor in toeren moeten dalen tot de generator spanning 9.9 V is, en de motor zal stabiliseren op 9900 RPM.
De regelaar heeft al die tijd niks gedaan, die staat gewoon 10V door te geven en hij houdt alleen in de gaten, op welk moment welke spoel aangestuurd moet worden. Meer niet.

Of die getallen realistisch zijn weet ik niet, en ongetwijfeld zullen er meer factoren in het spel zijn, maar zoals gezegd, dit is wel ongeveer in grove lijnen wat er gebeurt.
In de praktijk betekent het, dat een ESC (NIET in governor mode) i.c.m. met een vlakke throttle curve, het toerental binnen redelijke grenzen constant houdt, er zijn toerental veranderingen maar die zijn maar relatief klein voor grote belastingvariaties. Waar je wel last van hebt, is dat vanwege de dalende accuspanning het toerental gedurende de vlucht langzaam maar continue met ongeveer 15~20% afneemt. Voor mij is dat laatste de reden dat ik liever de ESC in governor mode toepas: dan gaat hij (aan de hand van het gemeten toerental) compenseren voor de dalende accuspanning.

Mischien ben ik niet 100% accuraat zoals Ron of Ernst dat zouden zijn, maar die hebben er dan ook voor doorgeleerd.

Groet, Bert

EDIT: en uiteraard zijn bovengenoemde heren (of anderen) van harte welkom om hier een gat in te schieten (graag zelfs, ter algemene leeringhe ende vermaeck)
 
Laatst bewerkt:
En dat kan ik dus erg waarderen, iemand die in zijn eigen woorden een complex verhaal eenvoudig op papier kan zetten.

Inmiddels heb ik gelezen dat de esc de ongebruikte draad naar de motor gebruikt om vast te stellen of er naar de volgende spoel overgeschakeld kan worden. Er worden continu maar twee draden belast. Dit in plaats van de genoemde inductieverandering van mijn kant. Klop dit?

Ik kan je hele verhaal prima volgen maar loop alleen even vast op het onderstaande:
Zodra je de motor belast, zal het toerental (iets) dalen, en dus ook die generatorspanning, en onmiddellijk neemt dus het spanningsverschil over de spoel (accuspanning min generatorspanning) toe. Aangezien de Ohmse weerstand maar heel klein is, gaat er DUS een (fors) grotere stroom lopen, bij reeds een relatief kleine toerental daling.
Daar heeft de ESC helemaal niets mee te maken. Die stuurt gewoon een "spanning" (volle accuspanning, maar pulsbreedte geregeld) naar de spoel, en de (gemiddelde) stroom die gaat lopen is volledig afhankelijk van het toerental wat de motor op dat moment draait.
Stel je bij een esc zonder governor een vlakke lijn in dan heb je inderdaad een minimale toerental daling bij sterk variërende belasting. Het eerste deel kan ik dus prima plaatsen in de praktijk. Dit omschrijf je ook in je verhaal.

Maar als ik de toeren verlaag (bijvoorbeeld van 80% naar 70%) dan past de esc toch de pulsbreedte aan waardoor er een lagere gemiddelde stroom
door de spoel gaat lopen? Hierdoor zal de motor op een lager toerental tot balans komen wat betreft de tegenwerkende generatorspanning?
 
Stel je bij een esc zonder governor een vlakke lijn in dan heb je inderdaad een minimale toerental daling bij sterk variërende belasting. Het eerste deel kan ik dus prima plaatsen in de praktijk. Dit omschrijf je ook in je verhaal.

Maar als ik de toeren verlaag (bijvoorbeeld van 80% naar 70%) dan past de esc toch de pulsbreedte aan waardoor er een lagere gemiddelde stroom
door de spoel gaat lopen? Hierdoor zal de motor op een lager toerental tot balans komen wat betreft de tegenwerkende generatorspanning?

Hoe de ESC zijn schakelpunt detecteert, weet ik niet exact, maar het lijkt mij erg logisch dat daarvoor de vrije draad gebruikt wordt.

Je gaat net te kort door de bocht door te stellen dat er door de lagere spanning een lagere stroom gaat lopen....
Je denkt nog te veel aan de motor als een vaste weerstand. Het is een vaste weerstand met een interne variabele spanningsbron, waarbij die spanningsbron afhankelijk is van het toerental, nergens anders van.

Dat houdt in, dat bij een lagere spanning zelfs een hogere stroom kan lopen, omdat die stroom afhankelijk is van de belasting (de kracht die de motor wil afremmen). Zie het zo: onbelast wil de motor een bepaald toerental draaien. Dit "gewenste" toerental is afhankelijk van de spanning, nergens anders van. De stroom die gaat lopen is afhankelijk van het verschil tussen voeding en generatorspanning. Een kracht remt de motor af. De generator spanning daalt. De stroom die nu gaat lopen, is afhankelijk het verschil tussen voeding en generatorspanning, en DUS van hoe ver de generatorspanning daalt, en DUS van hoe ver die afremmende kracht (de belasting) dat toerental weet te onderdrukken. je komt op een bepaald (klein beetje lager dan gewenst) toerental uit, net voldoende om die generatorspanning zo ver te laten dalen dat de benodigde stroom er door wil....

Ga maar na: als je de rotorverliezen (en de verlaging van die verliezen als het toerental lager wordt) even buiten beschouwing laat, dan kun je heel ruw stellen dat een heli een vast vermogen nodig heeft om te hooveren, onafhankelijk van het toerental.
Dat betekent dat als je 160W nodig hebt om te hooveren, je op 4S ongeveer 10A trekt, maar op 3S theoretisch 13.3A want het toerental is lager dus je moet meer pitch geven om los te komen (uiteraard, als je de rotorverliezen wél meeneemt, zul je in het tweede geval bijvoorbeeld 140W verbruiken vanwege de lagere tipsnelheid, maar 140W is nog steeds ongeveer 12 A, ofwel een hogere stroom dan bij 4S).

Opmerking: als het rotortoerental daalt, nemen de verliezen van de hoofdrotor af. Echter, die verliezen vinden plaats vóór het opwekken van de lift. De lift blijft gelijk, dus het "rotorvermogen" ook. Het rotorkoppel neemt dus toe bij lager toerental. Dat houdt in dat de hekrotor harder moet werken, en meer vermogen nodig heeft.
Dit compenseert voor een groot deel de rendementswinst die je pakt in de hoofdrotor. Tevens verhoog je de mechanische belasting van de hekrotor aandrijving als je het systeemtoerental verlaagt, en wel met ruwweg het kwadraat van de toerental verlaging.

Het stroomverbruik richt zich bij een electromotor dus NIET naar de spanning, maar uitsluitend naar de belasting.
Het maximaal haalbare vermogen, dát richt zich wel naar de spanning, en het toerental ook.
Aangezien bij veel belastingen (auto's, schepen met vaste schroef, vliegtuigen, heli's met fixed pitch) de belasting weer afhankelijk is van het toerental, kun je door de spanning te regelen, het toerental, en daarmee dus ook het vermogen als secundaire functie van het toerental regelen.
Bij variabele belastingen bij constant toerental (heli met collective, auto die met constante snelheid eerst heuvelop, daarna naar beneden rijd, bijvoorbeeld) is de spanning bepalend voor het toerental en het maximale vermogen (het punt waarop de boel door de kniëen gedwongen wordt) maar de belasting zelf, DIE bepaalt hoeveel stroom er getrokken word, waarbij nog steeds P=U x I geldt.
Bij gelijke belasting maar lagere spanning, neemt de stroom dus TOE in plaats van af....

Het hele bovenstaande verhaal is ook de reden waarom tegenwoordig veel mensen steeds hogere cellen aantallen gaan vliegen (ik heb al 450 heli's gezien met 6S) en bijvoorbeeld ook, waarom er op de hoogspanningsmasten 60.000 volt staat in plaats van gewoon 220V

Groet, Bert
 
Laatst bewerkt:
Duh.... dacht dat dat duidelijk was: dat weet niemand behalve mr Kontronik himself, en die is dood....

Zou me niks verbazen als het helemaal niks deed maar gewoon een middel is om garantieclaims te voorkomen.

Groet, Bert
 
Wel bijzonder dat alleen Kontronik deze functie heeft. Alles andere esc's "kwaken" met iedere motor.

Het enige wat ik mij voor kan stellen is het moment van omschakelen naar de volgende spoel en hoe fanatiek de esc zijn pulsen dan naar de motor stuurt.

EDIT: ik lees net in de handleiding van Kontronik dat ze al een variabele puls gebruiken van 8 t/m 32kHz. En ook een dynamic timing:

Sensing and computing of the actual motor data
− self adjusting beat frequency (8-32kHz)
− dynamic timing

Ook de berichten bij Kontronik vandaan zijn vaag en daardoor niet echt bruikbaar.

En dat was een beetje het uitgangspunt van mijn discussie: wie weet hoe de esc precies werkt en wat kan er door de KSA anders zijn. En het resultaat is duidelijk ;-)
 
Laatst bewerkt:
Back
Top