Reparatur(Versuch) Plettenberg HP220/42/A1/P4 -Rotor

[Ritschi]

Servus zusammen,

leider gibt es seitens Plettenberg keine Unterstützung mehr dazu.
Kommunikation war ganz offen und ehrlich: Nach vielen Jahren nun Distanzierung zum Modellbau; Reparaturen nur mehr wenn noch Teile da sind...

Für meinen (vor 10Jahren besten) F5B Motor haben sie leider nichts mehr. Hinsichtlich Magnete,... bekomme ich auch nichts.

Also werde ich es selbst versuchen.
Sobald er demontiert ist gibt es auch Bilder dazu.
Vielleich hat aber vorher schon wer Tipps für mich.

Achja, Schaden: Entmagnetisiert (1800Wmin in ca. 5min Flugzeit bei Rumheizen mit teilweise 8,5kWp)
Das einzige positive: Der Marcus SL300 hat das schadlos überstanden. Strom ist entmagnetisiert sogar gesunken.
Wenn gewünscht kann ich den Log dazu einstellen.

Geplant ist demontieren; armierung entfernen; neue Magnete besorgen; wenn möglich irgendwie formschlüssig in die (nachgefrästen)Bleche pressen; leicht armieren
Oder weiß jemand den Durchmesser der Bleche vom "drehmomentläufer-EVO" ?

Danke und SG
Richard

 

[Christian Lucas]

Hi Richard,

zwei Dinge die Du beachten musst. 1. die Magnete sind nur Entmagnetisiert. Heist es gibt entweder noch irgendwo die Möglichkeit den ganzen Rotor neu Magnetisieren zu lassen. Soviel ich weis sind das Vierpoler was das direkte Magnetisieren nicht einfach macht , da nur wenige dieser Megnetisierungsvorrichtungen mit passenden Durchmesser existieren. Du kann natürlich wie du schreibst die Bandage entfernen und dann vorsichtig die Verklebung lösen und so die Magnete ablösen. Die lassen sich dann sehr viel einfacher Magnetisieren. Dazu müsstest Du einschlägige Magnethändler anfragen oder bei Lehner höflich die Bitte anfragen . Lehner hat eine Magnetisiervorrichtung für zwei Polige Magnete , da könnte man die Magnete entweder in einer kleinen Vorrichtung aus Kunststoff oder eventuell mit hochfesten Klebeband umwickelt einsetzen und Magnetisieren. Welche Form haben die Magnete den ? Sind das so kleine Brotleibe ( so hat das Kontronik in den früheren Innenläufer Antrieben) also eine Seite zur Welle hin gerade und aussen abgerundet mit fast dem Rotorradius ? Solche fertigen Motormagnete kann man mit etwas Glück bei einem der Händler finden. Ob die dann passen muss man Austesten. Oder sind es nur einfache Magnetstreifen die aussen auf dem Rotorgrundkörper aufgeklebt wurden ? Das wäre ehr Einfacher zu bekommen und dann auch aufzukleben.
2. die Bandage , das ist kein so ganz einfaches Unterfangen , den die Armierung muss um Richtig zu funktionieren mit entsprechender Vorspannung auf gewickelt werden. Einfach drauf wickeln reicht nicht aus. Manche Firmen ziehen als Bandage dünne 0,2 mm Blechrohre auf per Hydraulischer Presse seitlich aufschieben. Was auch sehr gut geeignet ist wäre eine Bandage aus 0,2 mm Titandraht. Die gibt es irgendwo auch als hochzugfester Draht , sonst werden im Internet auch Titandrähte in den Abmessungen als Heizdrähte für E-Zigaretten angeboten, die erfüllen aber nicht die Zugfestigkeit. Auch der Draht muss mit Vorspannung gewickelt werden z.B. auf einer Drehmaschine und Drahtbremse um die Zugspannung zu erzeugen. Draht geht aber einfacher zwischen zwei durch Schrauben zusammendrückbaren Platten zu Bremsen wie CFK oder Kevlar Rowing die über die Wickelrolle gebremst / gespannt werden .
Welchen Durchmesser hat der Rotor mit Bandage bzw. wie groß kann er sein ohne im Stator zu streifen ?

Happy Amps Christian

 

[Eisvogel]

Hab ich das jetzt richtig verstanden, Plettenberg baut und verkauft keine Modellmotoren mehr?

 

[Gerd Giese]

Es gibt keine andere HP mehr als diese: https://plettenbergmotors.com/deutsch/home/

 

[fish]

@ Eisvogel: Ja

 

[Ritschi]

Servus zusammen,
Es geht weiter...
...zumindest ein bisschen.
Hier der ausgebaute Rotor:

Wie man sieht, ist die vordere Lagerung zu schwach. Das Kevlar ist schon ordentlich angeschliffen.
Bandage entfernen:

Grob zu den Magneten sein:

Hier ein paar Daten:
42x5x1mm Qader-Magnete; 4Pole; 3Magnete/Pol
Stator-Innendurchmesser: 23,0mm

Alles Weitere kommt morgen.
Christian besten Dank schonmal für deine Hilfe.

SG Richard

 

[Ritschi]

So, habe ein bisschen meine Ideen zusammengezeichnet:

Rechts: der originale Rotor vom Pletti
Links: mein Entwurf
Details:

ganz unten der Roh-Magnet. (42x6x2)
Rechts der vorbearbeitet Magnet (beidseitig gefast) mit den lasergeschnittenen 1mm Blechen als Rückschluss.
Ganz oben: Das ganze dann nach dem verkleben fertig rundgeschliffen

Bin gespannt, was die Experten dazu sagen...
Noch ein paar Fakten:
Luftspalt original: 0,25mm (Stator - Armierung)
0,3mm Armierung
-->Magnetischer Luftspalt 0,55 - 0,8mm
89,5% Abdeckung

Entwurf:
0,2mm Luftspalt
59,9% Abdeckung (in 0,8mm Abstand vom Stator-Innendurchmesser)

Jetzt stehen noch sehr viele Fragen im Raum:
Lässt sich so ein Magnet mit scharfen VHM Fräsern bearbeiten oder muss geschliffen werden?
Wo bekomme ich 8 Magnete 40-50mm Länge; 6mm Breite; 2mm Dicke? Alternativ 25mm Länge
Magnetqualität? N50UH wäre meiner Meinung nach das beste, dass man bekommen kann; nur wo?
In der Industrie ist N40UH/N44SH gängig.
Hält die Verbindung?
Sind die beiden Rotoren magnetisch ähnlich (KV)?
...

 

[Powercroco]

1mm Blechdicke ist ziemlich viel.
Das Bearbeiten fertiger Magnete würde ich nicht vorschlagen, das ist eine üble Sauerei.
Magnetmaterial ist gesintert. Damit ist eigentlich nur schleifen wirklich machbar.
Ohne Vorrichtung wird es zudem nicht wirklich genau.
Auch beim Schleifen: Der Staub klebt überall, egal, ob nass oder trocken.
Ich nutze da eine umgebaute Tischkreissäge für mit Wasserbad für die Diamantscheibe und wenns lokal zu heiss wird, brennt er ganz gut.

Wenn Deine Zeichnung maßstabsgerecht ist und Du Dir sowieso neue Bleche machen lässt, könntest du auch eine Flk-Anordnung mit Quadermagneten in Betracht ziehen.
Diese Variante ist evtl. sogar einfacher zu realisieren.

Hast du eine Möglichkeit, den Rotor dynamisch zu wuchten?
Bei den Zieldrehzahlen ist das bei so einem zusammengesetzten Rotor unumgänglich.
Bei deinem Rotor sieht man an den Alu-endscheiben die Wuchtungsbohrungen vom Hersteller.

 

[Ritschi]

Hallo Ralph,

Danke. Die 1mm sollten schon passen. Nur innen als Träger für die Magnete und Rückschluss. Den Stator außen mit Wicklung lasse ich wie er ist.
Die Bleche werde ich dann auf eine Alu-Hohlwelle aufschieben.
Original ist der Rückschluss ja auch aus Weicheisen-voll und nicht geblecht.
Danke auch für deine Tipps mit dem Bearbeiten. Ich werde dennoch mal einen FräsVersuch mit den alten Magneten unternehmen.
Vom Magnetismus in unseren Motoren habe ich leider kein "Expertenwissen". Kann somit leider mit "Flk-Anordnung" wenig anfangen.

Wegen dem Wuchten werde ich mal höflich bei Lehner oder beim Urs Leodolter nachfragen. Knapp 70krpm geht natürlich nicht ohne dynamisch feinstwuchten.
Vorher werde ich aber mal nachfragen, ob es für Øi 23mm nicht auch ein Lehner oder LEO Rotor gibt.
SG Richard

 

[GC]

Oh welch ein Aufwand. Ich beneide Dich nicht.

Aber, ist das nicht evtl. der gleiche Rotor wie beim HP 220/20 A2 P4?
So einen Motor müsste ich noch mit Getriebe haben.

Ich befürchte, dass mein Rotor zu kurz ist.

 

[Christian Lucas]

Hi Ritschi,
mal ein paar Vorschläge die vielleicht etwas einfach zu realisieren wären. Alles 4 Pol Rotoren , Magnetsysteme.
Erste Version, In den Akkubohrmaschinen werden die Rotoren aus Blechen zusammen gestellt die dann 4 Taschen zum einschieben der Magnete haben. In der Neutralen Zone wird etwas Material gespart , das vermindert den Magnetischen Kurzschluß der Pole. Stator sind 6 Nut mit einzelzahnwicklungen.
Dazu muss man aber die abgeschlossenen Durchbrüche im Blech erzeugen z.B. durch Funkenerrosion oder ausgestanzt. Die Serienrotoren haben aber nur 19-20 mm Aussendurchmesser.
Zweite Version, wäre ganz ohne Eisenbleche am Einfachsten per 3 D Druck einen Kunststoffrotor drucken in den dann Magnetstreifen in Hallbachanordnung eingeschoben werden. Dazu Vierkanntmagnetstreifen z.B. 3x3 oder 4x4 in der nötigen Länge besorgen. Braucht aber wegen der Festigkeit eine CFK Bandage.
Dritte Version, aus einem aus Blechen zusammengestellten Rotor mit nur zwei Durchbrüchen zum einschieben von nur 2 Magnetstreifen die aber ein 4 Poliges Magnetefeld erzeugen. Der aufgeschobene Blechering richtet die Feldlinien geradliniger aus, konzentrieren die Felder für höhere Leistungen.
Vierte Version, ist eine Methode bei der Flußsperren mit Integriert sind , das ergibt einige Vorteile. Wenn man schon einen ganz neuen Rotor aufbaut könnte man den Rotormagnete in der Hälfte teilen und um 3 Grad versetzt zueinander verkleben. Das bewirkt eine Reduzierung der schlechten Harmonischen.

Happy Amps Christian

 

[Powercroco]

Flk = Flussleitkeil.
Alles was CL in seinem Beitrag gezeigt hat, arbeitet mit dieser Technik.

Dass er die meisten "externen" Grafiken ohne jede Quellenangabe benutzt, ist unzeitgemäß.

 

[Christian Lucas]

Hi,
ja , bei feaam.de steht die Quelle im Bild , die anderen sind schon x Jahre alt als ich die Bilder heruntergeladen habe , sie zu finden schwierig und teil gibt es die Websites gar nicht mehr . Tatsache ist dass diese Bilder öffentlich im Internet standen . Wenn der Moderator meint sie entfernen zu müssen , soll er es halt tun. So helfen sie halt dem Richard es zu verstehen ohne dass ich es extra kurz nachzeichnen müsste.
Das Bild bei www.feaam.de ist kein 4 poler , könnte aber mit A.Greifel sprechen und für einen 4 poler auslegen.

Happy Amps Christian

 

[Powercroco]

Die Variante 2 (Halbach) ist zwar extrem smart, aber normaler gedruckter Kunststoff ala PLA wird die Fliehkräfte nicht aushalten und die Ecken werden sich durch die Fliehkraft in das Material bohren. Im extremfall bis an die Bandage, die sich dann über den Ecken ausbeult.
Da müssen schon besonders druckfetse Kunststoffe her.

Leider darf ich die Beweisbilder dazu nicht öffentlich zeigen.


Variante 1 ist bewährt, man kann da noch mit Breite und Dicke entsprechend der Rotorgeometire variieren.

Ein eigenes Foto von FLK-Rotoren von einer Fachmesse:

 

[Christian Lucas]

Hi,
für die Halbach Version gibt es heute sehr gute CF verstärktes Polyamid 12 , da druckt ein Freund filigrane Teile z.B. für Modellhubschrauber die sind extrem Robust. Zu dem kann man beim gedruckten Bauteil auch gleich so gestallten dass sich die Bandage sauber aufwickeln lässt.
Auch lässt sich das eventuel so designen dass man ohne hohe Vorspannung die Bandage wickelt und dann nach dem sie fertig ist seitlich konische Stifte einschiebt die dann die Vorspannung erzeugen . Mach später ein kurze Skizze.

Happy Amps Christian

 

[Christian Lucas]

Hi,
Versionen im direkt link, https://www.researchgate.net/figure/Different-Types-of-PM-Rotor-Topology_fig1_306018152

Eine CFK Bandage später spannen habe ich bei Brennstoffzellen Stacks durch ovale Bolzen gemacht . Die habe ich an ausgesparten Stellen seitlich locker eingeschoben und dann um 90 Grad gedreht , hatte den Vorteil wieder Entspannbar zu sein zum Service.

Happy Amps Christian

 

[Powercroco]

Worauf man in der Praxis auch noch achten muss: ein geändertes Magnetsystem mit anderer Stärke generiert eine andere n spec. !

 

[Christian Lucas]

Hi,
ja, da hat der Ralph natürlich recht , weshalb ich ürsprünglich nur die entmagentisierten Magnete wieder in ihren Ursprungszustand versetzen und damit einfach den alten Rotor wieder mit neuer Bandage aktivieren wollte. Alles andere ist nur durch sehr aufwendige Berechnung und wissen um die Ursprünglichen Materialien und Werte oder den Bau eines Testrotors zu erreichen
ein kurzer Vorschlag für einen klar ganz anderen Rotor mit sicherlich anderen Drehzahlen usw. Werten , 4 pol aus 4x4 oder 5x5 Recheckmagnetstreifen, was halt passend geht in der Rotorlänge und beim Durchmesser auf einen VierkanntStahl aufgeklebt. In den Magnetfreien Ecken Dreikanntanschnitte einkleben , die entsprechende Bohrungen für Oval oder für Stift der eine Anschlupfphase hat eingeschoben werden können und nach Aussen hin offen sind. Dann eine dünne Trennfolie einmal,um den Rotor wickeln und darauf dann mit einem CFK Roving die Bandage aufbringen. Aushärten lassen und dann über die vier runden oder ovalen Stifte die Bandage spannen. Nur so ein Gedanke .

Happy Amps Christian

 

[Ritschi]

Hallo miteinander,

da ist ja am Wochenende einiges los...
Und es ist sehr viel interessantes dabei.
Die Lösungen mit in den Blechschitt eingelegten Magneten fällt für den ambitionierten Motor-Hobbybauer meiner Meinung nach weg, da die Bleche hier dünn (~0,2) und am besten noch aus Dynamo-Blech sein müssen.

Christians letzter Vorschlag ist genau das Gegenteil der Serienlösung. (dünne Magnete mit sehr hoher Abdeckung VS dicke Magnete mit wenig Abdeckung)
Natürlich werde ich die alte KV nicht treffen.
Ich würde aber gerne im Bereich zwischen Original und Original-20% liegen.
--> Das MAgnetsystem sollte imZweifelsfall stärker sein, um die KV zu drücken.
Kann vielleich jemand eine Schätzung zu meinem Entwurf abgeben.

Parallel dazu überlege ich noch eine Alternative mit Bandage. Je länger ich überlege, desto eher traue ich mir die Lösung mit vorgespannter Bandage aus einer Aramid-Schnur zu.

 

[Powercroco]

Die Firma Grau lasert solche Prototypenbleche nach Kundenwunsch aus Elektroblech in Wunschdicke, auch aus Backlackblechen als fertiges Paket zu durchaus erschwinglichen Preisen.

Sicher gibt es noch andere Firmen, in Jessen z.B. ist auch so ein Hersteller ansässig.
Mit LCD Lasercut aus der Schweiz haben wir auch schon zusammengearbeitet.
Heutzutage ist das nix wirklich besonderes mehr und nahezu jeder ambitionierte Hersteller hat so ein Maschinchen stehen.

Nur daran, dass erst das Experiment - also der praktische Aufbau - wirklich zeigt, wie hoch der tatsächliche Gewinn neuer Blechschnitte und Wickelmethoden wirklich ausfällt, hat hat sich trotz zunehmend ausgefeilter Berechnungstools nichts geändert.