Die 6S Diskussion

    Diese Seite verwendet Cookies. Durch die Nutzung unserer Seite erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies setzen. Weitere Informationen

    • Die 6S Diskussion

      Zur Zeit wird viel über einen zweiten Anlauf zu 6S spekuliert.
      Dabei sollen nicht einfach unsere 4S Motoren mit gleichen KV und dicke 6S Lipos mit 1500 oder 1800 mah Stunden eingesetzt werden sondern Low KV Motoren 1600 oder 1900 KV und 6S Lipos mit um die 1000 mah. So bleibt in der Theorie das Gewicht aber auch die RPMS auf die der Motor hochdreht in etwa gleich.
      Durch die höhere Spannung wird weniger Strom gebraucht um die gleiche Leistung aus dem Motor zu bekommen.

      Da ich mir selbst im Dezember Low KV Motoren bestellt habe interessiert mich das ganze.
      Warum?
      Zwei Vorteile werden solchen Setups momentan nachgesagt:
      1. Angeblich bessere Effizienz und damit mehr Flugzeit (10-30 sec.)
      2. Die Lipo Spannung bricht nicht ein - weniger "sag"

      Videos zum Thema:

      und hier nochmal aus dem Lipothread schon bekannt:


      Was denkt ihr darüber?
      Slack Chat:
      fpv-racing-forum.slack.com/
      Für Invite Link einfach per PN melden.

      YT:
      youtube.com/channel/UC8C8o4A19v5ryuY4Zcy1sxQ
    • 1600KV * 24V = 38400RPM
      1800KV * 24V = 43200RPM
      2500KV * 16V = 40000RPM
      2800KV * 16V = 44800RPM

      Liegt alles so nah beieinander, dass es auf Motor und Prop ankommt, wieviel RPM wirklich erreicht werden.
      Inwieweit was da mehr Vor- und/oder Nachteile hat, vermag ich nicht zu sagen.
      Der Vorteil der vermeintlich besseren Effizienz kommt wahrscheinlich durch ein paar mehr Wh im Akku.
      Würde das mal als Hype bzw. coole Strategie, teure Akkus zu verhökern, bezeichnen.
      Wenn das was ist, steck 2 gereihte 4S an ein 1200KV-SetUp, dann bist absolut hip :D
      0% Scale - 100% Fun ;)
      Viele Grüße, Metti
    • Irgendwie passt das alles nicht so recht zusammen...

      Mehr Flugzeit geht ja eigentlich nur mit mehr Energie im Akku, sprich mehr Wh. Wenn man aber einen 4S 1500 mAh Akkus durch 6S 1050 mAh ersetzt, ergibt das einen Unterschied von gerade mal 1.1 Wh. Das ist zu wenig für signifikant länge Flugzeiten, gerade wenn die Rede davon ist durch den Einsatz von 6S die MultiGP Rennen auf eine Zeit von 120 Sekunden statt 90 Sekunden auszulegen.
      Ein Drittel mehr Flugzeit durch 5% größere Akkus? Kann ich mir nicht vorstellen.

      Geringerer Spannungseinbruch wäre ein Argument, schließlich werden bei gleicher Leistung und höherer Spannung geringere Ströme benötigt um diese Leistung zu erreichen. Werden an einem 4S Setup noch 60 A benötigt, lässt sich an 6S die gleiche Leistung mit nur 40 A erreichen.
      Das lohnt sich aber nur, wenn die einzelnen Zellen gleich bleiben würden. 60 A ergeben bei 1500 mAh Zellen eine Entladerate von 40C. 40 A an 1050 mAh Zellen ergeben jedoch eine Entladerate von 38C. Das ist praktisch identisch. Wenn man dann noch mit 1550 mAh oder gar 1600 mAh Zellen an 4S vergleicht, wird der Unterschied noch geringer.

      Um also die Zellen zu schonen und somit einem frühzeitigen Spannungseinbruch vorzubeugen, müsste man weiterhin 1500 mAh Zellen verwenden, dann landet man an 6S nämlich für 40 A Belastung auch nur bei 27C. Nun wiegen aber selbst die, sonst sehr leichten, mylipo Parcour mit 1600 mAh bei 6S mal eben 260 g.
      Da kann man genauso gut bei 4S bleiben und einfach größere Akkus mit höherer Kapazität verwenden. Längere Flugzeiten bekommt man dadurch auch nicht, aber die Entladerate ist geringer und damit bricht die Spannung ebenfalls später ein.
      Andy Hahn hat vor kurzem ein Bild gepostet, dass sich die 1800 mAh R-Lines bis 17 V laden lassen und dann 1950 mAh fassen. Etwas geringere Spannung und man landet immer noch bei 1900 mAh. Bei 60 A hat man dann eine Entladerate von 31C. Wesentlich dramatischer als die 27C des 6S Akkus ist das nicht. Man spart allerdings 60 g Gewicht (die 1800er R-Line wiegen 200 g) und da ein höheres Abfluggewicht ja nun auch nicht gerade für geringere Ströme sorgt, ist man mit dem 4S high capacity Setup mindestens genauso gut, wenn nicht sogar etwas besser bedient.
      Damit spart man sich dann auch das eventuelle umrüsten auf 6S-Elektronik, sowie die passenden Motoren.


      Ich werde das Gefühl nicht los, dass das mehr Hype als alles andere ist und, dass alle Tests immer mit dem Hintergedanken durchgeführt wurden: "Das ist jetzt 6S, das MUSS geil sein.".
    • Die letzten beiden Grafiken hier bringen vielleicht etwas Licht ins Dunkel:

      electronics.stackexchange.com/…reduced-operating-voltage

      Mehr Spannung verschiebt die Gerade (maximales) Drehmoment vs. Drehzahl (Quotient ist die Drehmomentkonstante) durchaus nach außen, damit ist der Motor kräftiger, also schon ein positiver Effekt.

      Letztendlich erreicht man Flugzeitverlängerung aber nur durch mehr Effizienz (bei den aktuellen Props + Drehzahlen eh ein Witz, dieses Wort zu benutzen).

      Den Motor betrachtet, geht es darum möglichst weit oben auf der grünen Kurve (vorletzte Grafik) zu operieren. Da diese sich bei mehr Spannung relativ gesehen etwas nach rechts verschiebt, kann da was rumkommen (einige %, bei selber Akku-Energiemenge).

      Verlängert sich die Flugzeit massiv, kann es eigentlich nur daran liegen dass der Antrieb (z.b. durch weniger kv) keine extremen Drehzahlen oder Leistungsüberschüsse oder Weight/Thrust-Ratios mehr ausnutzt sondern etwas milder am oberen Ende abgestimmt ist - d.h. die Effizienz kommt (bei selbem Prop) nur dadurch dass man effektiv langsamer ist (z.b. auf der Gerade, aber in den Kurven schneller...). Der mögliche Effizienzgewinn im Motor, gesehen auf das Gesamtsystem, ist arg begrenzt, werden doch alle Effizienzen "multipliziert".

      Die Physik lässt sich nicht überlisten.
    • Der Effizienzgewinn kommt eben aus den niedrigeren Strömen.
      Dass der Widerstand (und damit der Verlust durch Wärmeentwicklung) bei mehr Spannung und weniger Strom runtergeht, lässt sich ja nicht von der Hand weisen.
      Und nur, weil Motoren nicht in Weißglut runterkommen, heißt das ja nicht, dass sie nicht einen Teil der elektrischen Energie in Wärme statt kinetischer Energie umwandeln. Das wird auf 6S eben weniger. Wie viel kann ich nicht sagen (selbst das ließe sich vermutlich theoretisch errechnen und auf jeden Fall Testen).
    • Dogomil schrieb:

      Dass der Widerstand (und damit der Verlust durch Wärmeentwicklung) bei mehr Spannung und weniger Strom runtergeht, lässt sich ja nicht von der Hand weisen.
      Und nur, weil Motoren nicht in Weißglut runterkommen, heißt das ja nicht, dass sie nicht einen Teil der elektrischen Energie in Wärme statt kinetischer Energie umwandeln. Das wird auf 6S eben weniger.
      Der Widerstand steigt aber ja, da low kv Motoren einen höheren Innenwiderstand haben als high kv Motoren.

      Beispiel der T-Motor F40 Pro II (in beiden Fällen ist die theoretische rpm_max = 40320 rpm):
      2400 kv: 29 mΩ
      1600 kv: 82 mΩ

      Der gesamte Rest (LiPo, ESC, Lötverbindungen) kommt vielleicht auf 30-40 mΩ, damit ist der Gesamtwiderstand des low kv Setups ungefährt doppelt so hoch wie der des high kv Setups.


      Wenn wir jetzt mal von 15 A für einen Motor des 4S Setups und bei gleicher Leistung 10 A für einen des 6S Setups ausgehen, dann liegt die Verlustleistung bei:

      4S: P = R x I² = 29 mΩ x 15² A² = 6.5 W

      6S: P = R x I² = 82 mΩ x 10² A² = 8.2 W


      Das heißt die Verlustleistung des 6S Setups wäre in dem Fall sogar höher als die des 4S Setups.
    • MediNait schrieb:

      Falls die 82mΩ korrekt sind, auf anderen Seiten liest man von 42mΩ.
      So oder so reden wir von ±2 Watt.

      Selbst wenn man statt 15 A mit 40 A Peak von irgendwelchen statischen Tests rechnet sind das mit 29 mΩ nur 46 W Verlustleistung und an 6S mit entsprechend 27 A Peak und 42 mΩ sind es 30 W.
      Das sind unter der Voraussetzung, dass a) die Angaben vom Hersteller falsch sind und b) wir von 100% Belastung in statischen Benchtests ausgehen immer noch nur gut 15 W Unterschied. Bei einer Gesamtleistung von 600 W.

      Das heißt das 4S Setup hätte in dem Fall eine Effizienz von knapp 93 %, das 6S Setup von 95 %. Das bringt dir nicht 30 Sekunden mehr Flugzeit im Rennbetrieb.
    • Es wir halt mit ein wenig mehr Drehmoment von unten raus geflogen, daraus kann ich mir bei engen Tracks, wo man dadurch weniger Gas zum Beschleunigen braucht gewisse Ersparnisse vorstellen. Sämtliche Messungen zeigen aber, dass die paar Ohm oder Watt nie einen schweren Gasfinger wett machen können. Sämtliches 6S Equipment steht aber noch so in den Kinderschuhen, dass man da nix ernstes draus bauen kann, das so verlässlich funktioniert wie 4S Setups.

      Wär toll, wenn Hersteller 6S Versionen ihrer FCs und ESC herstellen würden (auch mit Aufpreis) wo dann Kondensatoren mit höheren Spannungswerten verbaut werden. 30V sind halt etwas knapp bemessen, wenn man bei vollem Akku schon bei 25,2V liegt.
      Je weniger du selber machst, desto weniger machst du auch falsch :P
      kaum macht ma s richtig, schon funktionierts!

      blackcatframes.racecopter.at/product/sica-5-6/
    • bind.ing schrieb:

      Es wir halt mit ein wenig mehr Drehmoment von unten raus geflogen
      Wie kommen eigentlich alle darauf?
      Das Drehmoment kann man beim selben Motor durch Spannung erhöhen, weil sich dann auch der Strom erhöht. Bei unterschiedlichen Motoren gilt das so nicht mehr.
      Ryan von mqtb hat ja mal einen Artikel über Drehmoment und kV geschrieben, die eine Formel lässt sich auch hier anwenden:
      T = I/(0.1047*kV)
      Durch 6S und etwa gleich bleibender Leistung ist der Strom geringer. Allerdings haben wir die gleiche Leistung bei weniger kV, was den Divisor ebenfalls verringert, womit wir nachher wieder das praktisch gleiche Drehmoment haben.
    • Weil die Drehmoment- Effizienz Kurve von Brushless Motoren im ersten Drittel der Drehzahl stark ansteigt und dann stark wieder fällt. Die Kurve ist nicht linear.

      Und genau darum gehts doch, bei gleicher Drehzahl hat man mehr Spannung aber weniger kv und weniger Stromverbrauch, weil der Motor in einem anderen Spektrum arbeitet. Allein daraus könnten Gewinne kommen.

      Ich spreche nur davon, dass man sich eventuell in einem effizienteren Bereich des Motors duch 6S bewegen könnte.
      Je weniger du selber machst, desto weniger machst du auch falsch :P
      kaum macht ma s richtig, schon funktionierts!

      blackcatframes.racecopter.at/product/sica-5-6/
    • Verstehe ich nicht. Man hat doch nicht weniger Stromverbrauch. Maximal durch geringere Verluste, siehe oben - aber das ist vernachlässigbar.
      Es geht doch darum, die gleiche Leistung zu haben (sonst braucht man wieder größere Batterien). Der Motor arbeitet im genau gleichen Spektrum.
      edit: Bzgl. wenig kV: Man kennt wenig kV als weniger stromhungrig. Ok, aber man hat dann auch weniger Leistung. Spannungserhöhung bewirkt nun genau das Gegenteil. Damit kommt man unterm Strich bei 0 raus. Energie wächst nicht auf Bäumen (naja, in gewisser Weise schon :D ), bei gleicher RPM ist dann auch die elektrische Leistung gleich.

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von Dillbriese ()

    • Ich glaube der Ansatz dahinter wäre gar nicht mal zwingend, dass man den Leuten teurere Akkus andreht, sondern sie dazu bewegt all ihre Setups umzurüsten.

      Ist jetzt arg weit hergeholt (und eigentlich kann ich mir auch nicht vorstellen, dass das der Ursprung der low kv high voltage Theorie ist), aber wenn man den Racern einredet, sie müssten unbedingt 6S fliegen um bei den Rennen nicht vorzeitig aus der Luft zu fallen und sich dann alle mit anderen ESCs, Motoren und Akkus für 3 bis 5 Copter eindecken, dann wäre der finanzielle Gewinn schon gegeben.
    • Ich klinke mich mal wieder mit meinem 3S-Experiment ein, was wieder nur dazu dienen soll, die Gesamtsituation weiter zu ergründen.
      Ich hatte gestern noch ein nettes Chatgespräch mit @NeverFinished und da haben wir uns noch ein wenig über die Zusammenhänge ausgetauscht.

      Also, wenn man auf meinen Link in der Signatur klickt, findet man da folgende Ergebnisse für 4S:

      Zum Vergleich dazu dann bei 3S die von @cluedo auf 4100kv umgewickelte Variante:

      Ich finde, daran kann man sehen, dass man durch ein passendes Verschieben der Parameter (in meinem Fall eben die Spannung durch die Zellzahl und die kv durch die Wicklungen) auf ähnliche Werte kommen kann. Sowohl die Schubwerte als auch die Effezienzwerte liegen in ähnlichen Regionen. Das war für mich etwas überraschend, da ich im Vorfeld davon ausgegangen bin, dass die höheren kv-Werte gleichzeitig auch eine höhere Leistungsaufnahme zur Folge haben. (Zumal die umgewickelten Motoren auf rechnerisch höhere RPM kommen müssten.) Wahrscheinlich sind beide Motoren in ihrem jeweiligen Einsatzfall schon total überlastet ^^.

      Jetzt ist dann nur die Frage, was man daraus macht bzw. welche Erkenntnisse wir daraus ziehen. Wir könnten jetzt daraus schließen, dass wir an den 3S Akkus zu hohe Ströme fließen lassen. (Im Flug hatte ich im 3S-Versuch die letzte Kombination auf dem Kopter. Also 4100kv mylipo 3S 1300mAh und HQ 5x4.8x3 V1S und Werte um die 150A im OSD angezeigt bekommen). Im Flug mochte der 3S Akku bei den kalten Außentemperaturen die Belastung nicht sonderlich gerne und in dem Setup war das Experiment noch nicht sonderlich vollgastauglich.
      Umgekehrt haben wir dann jetzt die Diskussion um 5 und 6S, bei weniger kv, was widerum bedeutet, dass die Innenwiderstände steigen, die Ströme sich verringern. Bei ähnlicher gespeicherten Energie werden die Zellen dann kleiner. Das Gesamtgewicht der Zellen steigt aber wieder ein klein wenig an. (zumindest, sofern ich das jetzt abschätzen kann. 7,7% weniger Energie vom 3S1600mAh (17,76Wh, 130g) zum 4S1300mAh(19,24Wh, 142g) bei 8,4% weniger Gewicht. Die Effekte sind aber nicht soo gigantisch. Wobei bei nem ultra Leichtbau 12g Unterschied schon deutlich sind. (Ich werde den 3S Test noch einmal mit einem 1600er 3S wiederholen, sobald ich dazu komme, den Akku zu bestellen).

      Ein Ergebnis könnte sein, dass wir bei 6S mit schlechteren Zellen zurechtkommen um das gleiche Ergebnis zu erhalten, mit 3S schon echt stromfest unterwegs sein müssen, damit man die Systeme so am Limit betreiben kann. Ich denke, dass es aber für die Flugeigenschaften, Topspeed usw. vielleicht dann doch wieder garkeine so große Rolle spielt. Ich bin gespannt, was aus der Diskussion noch wird.
      Bilder
      • Opera Momentaufnahme_2018-01-31_150121_www.wuzzle.de.png

        19,52 kB, 975×137, 93 mal angesehen
      • photo_2018-01-30_15-53-12.jpg

        28,56 kB, 720×231, 77 mal angesehen
      Ironie ist wie dieser Smiley:
      °.-/)