Wie ermittelt man die Rotor- Drehzahl am Modellhelikopter ?

Antiblitz Widerstand in RC Modellen
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Richtwerte für Rotordrehzahlen nach Rotorblattlänge

Im Folgenden die Richtwerte für die maximale Rotorkopfdrehzahl gestaffelt nach der Blattlänge bzw. der Heligröße. Es kann auch mit wesentlich geringerer Drehzahl geflogen werden.

Es ist zwingend, immer die Hersteller- Angaben zur maximal zulässigen Drehzahl der verwendeten Rotorblätter zu beachten. Es gibt heutzutage Rotorblätter, die eine weitaus höhere Maximaldrehzahl erlauben, als hier aufgeführt.

  1. 325 mm: max. 3500 U/min
  2. 425 mm: max. 3000 U/min
  3. 515 mm: max. 2500 U/min
  4. 550 mm: max. 2300 U/min
  5. 600 mm: max. 2200 U/min
  6. 700 mm: max. 2000 U/min

In der Regel werden die Modelle mit einer um 10 bis 30% geringeren Drehzahl betrieben, als hier aufgelistet.


Verschiedene Möglichkeiten der Drehzahl- Ermittlung

1. Drehzahlmessung mittels Sensor

 



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a. direkte Drehzahlmessung mittels Sensor

Bei der direkten Sensormessung werden oft Magnete im/am Hauptzahrad als Signalgeber verwendet. Über einen dicht über dem Hauptzahnrad angebrachten Sensor (Magnetsensor o. ä.) werden die Impulse der Magneten erfasst. Die Elektronik wertet die Frequenz aus und kann so die Drehzahl exakt errechnen.

Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, sind meistens zwei oder gar drei Magnete verbaut. Der so ermittelte Drehzahlwert kann über Telemetrie am Sender ausgegeben, oder auch zur Drehzahlregelung verwendet werden.

 

b. indirekte Drehzahlmessung bei Brushless Regler - sensorlose Kommutierung

In elektrisch angetriebenen Modellhelikoptern werden heute fast ausschließlich Brushless Motoren und Regler verwendet.

Zur Verbindung von Brushless Motor und Regler werden drei Kabel benötigt. Während je zwei der Kabel alternierend bestromt werden, dient jeweils das dritte Kabel als Messleitung.

Die Brushless- Technik im Regler ernittelt fortlaufend die genaue Drehzahl des Motors. Dazu benötigt der Regler die Angabe der Anzahl der im Motor verbauten Magnetpaare.

Bestromung Brushlessmotor


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Mehr zu diesem Thema gibt es unter E- Motoren und Flugregler

Es gibt Regler (z. Bsp. einige von Castle Creation), die sich dieser Technik bedienen, um vorher vom Piloten vorgegebene Drehzahlen während des Fluges einzustellen und zu halten. Das funktioniert sehr gut. Mittels Telemetrie kann der so ermittelte Drehzahlwert am Sender ausgegeben, oder zur späteren Auswertung zusammen mit anderen Parametern, wie Stromstärke, Akkuspannung usw. in einem Speicherbaustein im Regler gespeichert werden.

Hier ein Bild der Einstellungen im Phoenix Edge bezüglich der Angaben von Motor kV, Anzahl Zähne Ritzel und Anzahl Zähne Hauptzahrad.

Phoenix Edge Einstellung
Phoenix Edge Einstellung

Beide Methoden ermöglichen eine gefahrlose und sichere Ermittlung und Ausgabe der Rotordrehzahl.


2. mittels Handmessgerät Laser o. ä. (optisch)

Bei diesem Verfahren wird meist ein Laserstrahl zur Messung verwendet. Auf den Rotorblatthaltern bzw. auf den Rotorblättern muss dazu in der Regel eine reflektierende Folie aufgeklebt werden. Dies sollte man dann aber immer auf allen Rotorblättern an der gleichen Stelle tun, um Unwuchten zu vermeiden.

Man positioniert dann das Gerät manuell so über dem drehenden Rotor, dass der Laserstrahl die reflektierenden Folien trifft. Das Licht wird dann immer beim passieren eines Rotorblattes reflektiert und von einem Sensor im Messgerät erfasst und ausgewertet. Teilt man die gemessene Frequenz dann durch die Anzahl der Rotorblätter, ergibt das die Rotordrehzahl.

Diese Methode ist auf Grund der Tatsache, dass man sich sehr dicht an den drehenden Rotor heranwagen muss, sehr gefährlich und sollte daher nicht angewendet werden!


3. mittels Handmessgerät Shutterverfahren (optisch)

Bei dieser Methode wird ebenfalls ein Handmessgerät verwendet. Im Gegensatz zur oben beschriebenen Methode mittels Laser- Handmessgerät, kann die Messung hierbei aus sicherem Abstand zum Heli erfolgen.

Das Gerät bedient sich dabei einer optischen Methode. Das Prinzip dieser Methode ist ähnlich einer Betrachtung des Helikopter- Rotors unter einem Lichtblitzstroboskop. Nur dass bei diesen Geräten keine Lichtblitze erzeugt werden, sondern das Shutterfenster den Blick des menschlichen Auges auf den Rotor mit der eigestellten Frequenz freigibt.

Die Shutter- Frequenz wird so lange erhöht bis der Helikopter- Rotor auf der Stelle zu stehen scheint. In diesem Moment stimmt die Drehzahl des Rotors mit der Shutterfrequenz, die am Gerät angezeigt wird, überein. Die Shutterfrequenz entspricht in dem Moment der Drehzahl des Helikopter- Rotors.

Beachten muss man hierbei, dass die Frequenz von langsameren Shutterfrequenzen ausgehend erhöht wird - nicht umgekehrt. Würde man von hohen Frequenzen ausgehend, die Shutterfrequenz verringern, dann kann es passieren, dass man ein vielfaches der tatsächlichen Rotordrehzahl misst.

Es sind zwei Personen zur Messung erforderlich. Während die eine Person den Helikopter fliegt, bzw. steuert, betrachtet die zweite Person den Rotor des Helikopters durch das Shutterfenster des Messgerätes.

Diese Methode der Messung funktioniert sehr zuverlässig und gefahrlos.


Vorstellung SkyRC Optischer Drehzahlmesser

Hier im Bild ein solches Gerät von SkyRC, welches auch bei uns im Gebrauch ist.

Shutter Rotor Drehzahlmesser von SKYRC
Shutter Rotor Drehzahlmesser von SKYRC


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Shutter Rotor Drehzahlmesser von SKYRC
Shutter Rotor Drehzahlmesser von SKYRC
Dieses Messgerät gibt's auch im Shop

Sendereinstellung für Blade 200SRX

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