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Auswahl und Verwendung von Brushless-Reglern

Brushlessmotoren als Innenläufer oder Außenläufer werden von Brushless-Reglern (auf Englisch ESC = electronic speed control) gesteuert. Es geht hier um die Auswahl von Reglern, Timing, Taktung, SBEC, Pufferakkus, programmieren mit Programmierkarten, Innenläufer, Außenläufer, Wirkungsgrad und Sicherheit.

1. Richtige Auswahl von Reglern:

als Richtlinie wird allgemein anerkannt:

Regler sollten in Bezug auf die Spannung und den Strom jeweils nur zu ca. 80 % belastet werden.

Beispiel 100-Ampere-Regler, freigegeben für bis zu 6S-Lipos:  Wenn ein 100-A-Regler für 6 Lipozellen freigegeben ist, sollte dieser Regler mit max. 5 Zellen betrieben werden, und zwar mit max. 80 Ampere. Somit ist die 80 %-Regel eingehalten. Sollen aber 6 -S-Lipos verwendet werden, dann gibt man beim Strom entsprechend mehr Puffer: 100 A minus 80% und nochmals minus 80 % ergeben 64 Ampere. Also entweder verwendet man einen 5S-Lipo bei max. 80 A, oder ein 6-S-Lipo bei max. 64 A. So wird eine Überlastung des Reglers vermieden, Sicherheit und Wirkungsgrad steigen. Insbesondere bei Lipos mit hoher C-Rate ist ratsam, die 80-%-Regel einzuhalten. weil solche Akkus wegen des niedrigen Innenwiderstands selbst bei hoher Belastung noch eine hohe Spannung liefern können, also kaum "einbrechen".

2. Anschluss von Empfängerakkus / Pufferakkus:

2.1 Regler mit SBEC:

Schottky-Diode:

Eine Schottky-Diode im Pluskabel des Regler-Servokabels sorgt auch im "Worst Case" eines Reglerbrandes bzw. Kurzschlusses dafür, dass ein angeschlossener zusätzlicher Empfängerakku noch Strom zum Empfänger liefern kann. Eine zusätzliche Schottky-Diode im Pluskabel des Regler-Servokabels ist selbst dann eine gute Idee, wenn der Regler wegen entsprechender interner Elektronik für den direkten Anschluss von Pufferakkus freigegeben wird, da diese integrierte Elektronik beim Reglerbrand ebenfalls zerstört werden kann. Schottky-Dioden sind robust und sehr ausfallsicher, und stellen somit kein zusätzliches Risiko dar, sondern erhöhen diese durch den Sicherheitszugewinn im Falle eines Reglerausfalles. Die notwendigen Lötarbeiten sind schnell erledigt.

Hinweis: wenn Sie diese Schottky-Diode im Pluskabel des Regler-Servokabels einlöten, muss beim Betrieb ein Pufferakku (ohne Schottky-Diode) am Empfänger angeschlossen sein, damit eventuelle Spannungsspitzen/Servorückströme durch den Akku abgefedert werden können. Durch die Schottky-Diode im Regler-Servokabel ist ja der Rückstrom zum Regler und den entsprechenden Kondensatoren unterbunden. Eine Diode darf also nur intrgriert werden bei gleichzeitigem Vorhandensein eines geeigneten Pufferakkus.

Pufferakkus:

Achten Sie in der Artikelbeschreibung bzw. Anleitung des Reglers darauf, ob ein Pufferakku auch ohne vorgeschaltete Schottky-Diode freigegeben ist, oder ob eine ausreichend dimensionierte Schottky-Diode im Pluskabel des Regler-Servokabels integriert werden muss.

Welcher Pufferakku verwendet wird hängt vom SBEC des verwendeten Reglers und Ihren Wünschen ab. Es kommen 3 verschiedene Akkutypen in Frage. Der Pufferakku wird in aller Regel an einen freien Empfängerkanal angeschlossen. Der Hauptvorteil im System "BEC-Regler mit Pufferakku" ist die Redundanz! Fällt ein System aus, ist das zweite noch vorhanden. Zusätzlich steigt die Belastungsfähigkeit des Gesamtsystems.

a) NiMH-Empfängerakkus (4S)

Variante 1: das BEC des Reglers ist die Hauptstromquelle, der Pufferakku übernimmt die Notfall-Stromversorgung:

Optimal für einen 4-Zellen-NiMH-Akku als Pufferakku ist ein auf die Spannung von ca. 5,5 V eingestelltes BEC. Sollte der Regler bzw. das BEC des Reglers ausfallen, übernimmt der mit 5,5 V relativ volle Pufferakku die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten. Die vorhandene Kapazität und Belastungsfähigkeit sollte genügen für eine sichere Landung. Das Telemetriesystem sollte auf ca. 5,3 V eingestellt sein, damit die Warnmeldung früh genug erfolgt. Der Pufferakku sollte vor dem Start auf ca. 5,5 V geladen werden, damit das BEC-System nicht unnötig belastet wird. Das Regler-BEC wird den Pufferakku genau auf die Spannung von 5,5 Volt bringen, also den Pufferakku belasten, falls die Spannung höher ist als 5,5 Volt, oder nachladen, falls die Spannung unter 5,5 Volt fällt. Die Variante 1 macht Sinn, wenn der Pufferakku für die Modellgröße eher klein ausfällt, und das vorhandene Regler-BEC ausreichend stark ist.

Variante 2: das BEC des Reglers übernimmt die Notfall-Stromversorgung, der Pufferakku ist die Hauptstromquelle:

Hierbei sollte das BEC auf die Spannung von 5,0 V eingestellt werden. Der vollgeladene NiMH-Akku ist vollgeladen mit ca. 5,6 V die Hauptstromquelle. Sollte der NiMH-Akku ausfallen, übernimmt das BEC des Reglers mit den eingestellten 5,0 V die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten. Das Telemetriesystem sollte auf einen Wert knapp über dem der eingestellten BEC-Spannung eingestellt werden, also 5,1 V, damit die Warnmeldung früh genug erfolgt. Das BEC übernimmt nun Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten, der Empfängerakku wird nicht weiter belastet bzw. entleert. Die Variante 2 macht Sinn, wenn der Pufferakku für die Modellgröße eher groß, und das vorhandene Regler-BEC ggf. nicht so stark ausfällt, oder der Regler insgesamt bereits stark ausgelastet ist.

b) Lifepo4-Empfängerakkus (2S)

Variante 1: das BEC des Reglers ist die Hauptstromquelle, der Pufferakku übernimmt die Notfall-Stromversorgung:

Optimal für einen 2S-Lifepo4-Akku als Pufferakku ist ein auf die Spannung von ca. 7,0 V eingestelltes BEC. Sollte der Regler bzw. das BEC des Reglers ausfallen, übernimmt der mit 7,0 V relativ volle Pufferakku die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten. Die vorhandene Kapazität und Belastungsfähigkeit sollte genügen für eine sichere Landung. Das Telemetriesystem sollte auf ca. 6,8 V eingestellt sein, damit das "Notsignal" früh genug erfolgt. Der Pufferakku sollte vor dem Start auf ca. 7,0 V (max. 7,2 V) geladen werden, damit das BEC-System nicht unnötig belastet wird. Das Regler-BEC wird den Pufferakku genau auf die Spannung von 7,0 Volt bringen, also den Pufferakku belasten, falls die Spannung höher ist als 7,0 Volt, oder nachladen, falls die Spannung unter 7,0 Volt fällt. Die Variante 1 macht Sinn, wenn der Pufferakku für die Modellgröße eher klein ausfällt, und das vorhandene Regler-BEC ausreichend stark ist.

Variante 2: das BEC des Reglers übernimmt die Notfall-Stromversorgung, der Pufferakku ist die Hauptstromquelle:

Hierbei sollte das BEC auf die Spannung auf ca. 6,0 V eingestellt werden. Der vollgeladene LifePo4-Akku ist mit 7,2 V die Hauptstromquelle. Sollte der Life-Akku ausfallen, übernimmt das BEC des Reglers mit den eingestellten 6,0 V die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten. Das Telemetriesystem sollte auf einen Wert knapp über dem der eingestellten BEC-Spannung eingestellt werden, also ca. 6,2 V, damit das "Notsignal" früh genug erfolgt. Das BEC übernimmt ab 6,0 V die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten, der Empfängerakku wird nicht weiter belastet bzw. entleert. Die Variante 2 macht Sinn, wenn der Pufferakku für die Modellgröße eher groß, und das vorhandene Regler-BEC ggf. nicht so stark ausfällt, oder der Regler insgesamt bereits stark ausgelastet ist.

c) Lithium-Ionen-Zellen (2S)

Variante 1: das BEC des Reglers ist die Hauptstromquelle, der Pufferakku übernimmt die Notfall-Stromversorgung.

Optimal für einen 2S-Lithium-Ionen-Akku als Pufferakku ist ein auf die Spannung von ca. 8,0 V eingestelltes BEC (max. 8,4 V). Sollte der Regler bzw. das BEC des Reglers ausfallen, übernimmt der mit 8,0 V noch relativ volle Pufferakku die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten. Die vorhandene Kapazität und Belastungsfähigkeit sollte genügen für eine sichere Landung. Das Telemetriesystem sollte auf ca. 7,8 V eingestellt sein, damit das "Notsignal" früh genug erfolgt. Der Pufferakku sollte vor dem Start auf ca. 8,0 V (max. 8,4 V) geladen werden, damit das BEC-System nicht unnötig belastet wird. Das Regler-BEC wird den Pufferakku genau auf die Spannung von 8,0 Volt bringen, also den Pufferakku belasten, falls die Spannung höher ist als 8,0 Volt, oder nachladen, falls die Spannung unter 8,0 Volt fällt. Die Variante 1 macht Sinn, wenn der Pufferakku für die Modellgröße eher klein ausfällt, und das vorhandene Regler-BEC ausreichend stark ist.

Variante 2: das BEC des Reglers übernimmt die Notfall-Stromversorgung, der Pufferakku ist die Hauptstromquelle:

Hierbei sollte das BEC auf die Spannung auf ca. 7,0 V eingestellt werden. Der vollgeladene Lithium-Ionen-Akku ist mit 8,4 V die Hauptstromquelle. Sollte der Lithium-Akku ausfallen, übernimmt das BEC des Reglers mit den eingestellten 7,0 V die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten. Das Telemetriesystem sollte auf einen Wert knapp über dem der eingestellten BEC-Spannung eingestellt werden, also ca. 7,2 V, damit das "Notsignal" früh genug erfolgt. Das BEC übernimmt ab 7,0 V die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten, der Empfängerakku wird nicht weiter belastet bzw. entleert. Diese Variante macht Sinn, wenn der Pufferakku für die Modellgröße eher groß, und das vorhandene Regler-BEC ggf. nicht so stark ausfällt, oder der Regler insgesamt bereits stark ausgelastet ist.

d) Lipo-Akkus (2S)

Variante 1: das BEC des Reglers ist die Hauptstromquelle, der Pufferakku übernimmt die Notfall-Stromversorgung. 

Optimal für einen 2S-Lipo-Akku als Pufferakku ist ein auf die Spannung von ca. 8,0 V eingestelltes BEC (max. 8,4 V). Sollte der Regler bzw. das BEC des Reglers ausfallen, übernimmt der mit 8,0 V noch relativ volle Pufferakku die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten. Die vorhandene Kapazität und Belastungsfähigkeit sollte genügen für eine sichere Landung. Das Telemetriesystem sollte auf ca. 7,8 V eingestellt sein, damit das "Notsignal" früh genug erfolgt. Der Pufferakku sollte vor dem Start auf ca. 8,0 V (max. 8,4 V) geladen werden, damit das BEC-System nicht unnötig belastet wird. Das Regler-BEC wird den Pufferakku genau auf die Spannung von 8,0 Volt bringen, also den Pufferakku belasten, falls die Spannung höher ist als 8,0 Volt, oder nachladen, falls die Spannung unter 8,0 Volt fällt. Die Variante 1 macht Sinn, wenn der Pufferakku für die Modellgröße eher klein ausfällt, und das vorhandene Regler-BEC ausreichend stark ist.

Variante 2: das BEC des Reglers übernimmt die Notfall-Stromversorgung, der Pufferakku ist die Hauptstromquelle:

Hierbei sollte das BEC auf die Spannung auf ca. 7,4 V eingestellt werden. Der vollgeladene Lipo-Akku ist mit 8,4 V die Hauptstromquelle. Sollte der Lipo-Akku ausfallen, übernimmt das BEC des Reglers mit den eingestellten 7,4 V die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten. Das Telemetriesystem sollte auf einen Wert knapp über dem der eingestellten BEC-Spannung eingestellt werden, also ca. 7,6 V, damit das "Notsignal" früh genug erfolgt. Das BEC übernimmt ab 7,4 V die Stromversorgung der Fernsteuerkomponenten, der Empfängerakku wird nicht weiter belastet bzw. entleert. Diese Variante macht Sinn, wenn der Pufferakku für die Modellgröße eher groß, und das vorhandene Regler-BEC ggf. nicht so stark ausfällt, oder der Regler insgesamt bereits stark ausgelastet ist.

Stützkondensator:

Der Anschluss eines geeigneten Stützkondensators statt Pufferakku ist möglich, ein Stützkondensator kann jedoch nur Spannungsspitzen abfedern. Wenn Sie die Möglichkeit haben, verwenden Sie einen Pufferakku. Der zusätzliche Stützkondensator kann dann entfallen, da der Pufferakku ebenfalls Spannungsspitzen abfedert.

Pluskabel trennen:

Sie können bei Reglern mit SBEC auch das Pluskabel des Regler-Servokabels trennen. In dem Fall wird der Empfänger ausschließlich über den angeschlossenen Empfängerakku versorgt.

2.2 Regler ohne SBEC:

benötigen grundsätzlich einen ausreichend dimensionierten Empfängerakku. Empfängerakkus werden an einen freien Steckplatz am Empfänger angeschlossen.

3. Abschaltspannung einstellen als Tiefentladungsschutz

Die meisten unserer Regler haben eine veränderbare Abschaltspannung. Wir empfehlen Ihnen, diese Option zu nutzen. Insbesondere bei Verwendung von Lipos mit hoher C-Rate empfehlen wir, die Abschaltspannung möglichst hoch zu setzen. Bei den ICE-Reglern sowie bei YGE lässt sich 3,4 Volt, bei den Sword-Reglern lässt sich 3,5 Volt einstellen. Dies ist sinnvoll, um ein zu tiefes Entladen und somit eine ggf. irreversible Beschädigung des Antriebsakkus zu vermeiden.

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