Inbetriebnahme & Elektronik
Verkabelung, Binding und Kalibrierung der Nervenzentrale des WING-Racers – ergänzt durch interaktive Telemetrie-Simulatoren für PMDC-Antrieb und Pulsweitenmodulation (7,2 V).
1. Verkabelung (Wiring)
Verbinden Sie die Motorstecker mit dem elektronischen Fahrregler (ESC). Schließen Sie das Steuerkabel des ESC an Kanal 2 (TH/Throttle) und das Lenkservo an Kanal 1 (ST/Steering) des 2.4 GHz Empfängers an.
2. Binding-Prozess
Halten Sie die Binding-Taste am Empfänger gedrückt, während Sie den Fahrregler einschalten. Schalten Sie anschließend den Sender mit gedrückter Bind-Taste ein, bis die LED dauerhaft leuchtet – das System ist gekoppelt.
3. Kalibrierung & EPA
Stellen Sie am Sender die Lenktrimmung (Trim) exakt auf Neutralfahrt. Justieren Sie die Endpunkte (EPA - End Point Adjustment), damit das Lenkservo bei Volleinschlag nicht mechanisch blockiert und überhitzt.
Der permanent erregte Gleichstrommotor (PMDC)
Das Herzstück des WING-Racers: Ein Mabuchi 540-J / Tamiya Torque Tuned Motor an 7,2 Volt NiMH.
💡 Wie funktioniert der Motor?
Ein permanent erregter Gleichstrommotor besitzt im feststehenden Außengehäuse (Stator) kräftige Dauermagnete (Nord- und Südpol). Im rotierenden Inneren (Rotor/Anker) befinden sich Kupfer-Wicklungen. Wird über den Akku Strom durch diese Spulen geleitet, entsteht ein magnetisches Feld. Die magnetischen Kräfte (Lorentz-Kraft) stoßen sich vom Stator ab und bringen den Rotor in eine schnelle Drehbewegung.
🔄 Der Kommutator (Polwender)
Damit der Motor nicht nach einer halben Drehung stehen bleibt, schleifen gefederte Kohlebürsten auf dem gespaltenen Kupferring (Kommutator). Im exakt richtigen Moment polt der Kommutator den Strom in den Spulen um – das Drehfeld wandert weiter und der WING-Racer beschleunigt kontinuierlich!
⚡ PWM & Kommutator Labor
5.0 V
11.200 UpM
16.000 Hz (16 kHz)
85 Impulse / Umdr.
👉 Erkenntnis: Während einer einzigen mechanischen Motorumdrehung erhält der Anker 86 elektrische Impulse! Durch die mechanische Trägheit des Rotors und die elektromagnetische Induktivität der Spulen wirkt das System wie ein natürlicher Tiefpassfilter: Das hochfrequente PWM-Signal wird perfekt geglättet und erzeugt ein kontinuierliches Drehmoment ohne Ruckeln.
PMDC Motor- & Fahrsimulator
Prinzip der Pulsweitenmodulation (PWM)
Formel: $U_m = U_{\text{Akku}} \cdot \text{Duty Cycle}$
Charakteristik: Mabuchi 540-J bei 7,2 V Nennspannung
Typisches Verhalten eines permanent erregten Gleichstrommotors: Das Drehmoment fällt linear mit steigender Drehzahl, während die mechanische Abgabeleistung bei halber Leerlaufdrehzahl ihr Maximum erreicht.
⚠️ Umgang & Pflege des 7,2 V NiMH Akkus (6 Zellen)
Der WING-Racer wird mit einem robusten 7,2 V Nickel-Metallhydrid (NiMH) Akkupack bestehend aus 6 Zellen à 1,2 V betrieben. Laden Sie den Akku ausschließlich mit den im Makerspace bereitgestellten NiMH-geeigneten Ladegeräten (Delta-Peak-Abschaltung beachten). Nach dem Fahrbetrieb im WING-Ball abkühlen lassen und vor längerer Lagerung voll aufladen, um Tiefentladung zu vermeiden.