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THEMA: Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung

Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 07 Jul 2015 21:42 #1

  • Kay_01
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In meinem Bericht "Pimp my TFL"(/B] habe ich ja bereits von der intensiven Wärmeentwicklung und dem daraus resultierenden Wärmestau im Maschinenraum berichtet. Nun juckt es mich in den Fingern, dem Punkt Abhilfe zu schaffen.

Da ich keine Lust habe, mir einen neuen Regler zu bestellen und ich mit dem Turnigy Super Brain mit dem integrierten Datenlogger sehr zufrieden bin, möchte ich ihm nun eine Schwäche nehmen - die fehlende Wärmeabfuhr. Die Loggs haben bereits gezeigt, dass von der zu erbringenden Leistung alles passt und die ca. 55 Ampere für den 80A-Regler keine gravierende Hürde darstellen. Das permanente Gasgeben, Teillastbetrieb und Prop aus dem Wasser und wieder eintauchen bereiten aber dennoch Stress und somit reichlich Wärme.

ForumWasserkhlungRegler-000.jpg


Zunächst habe ich heute mal den Schrumpfschlauch entfernt und mich von der sauberen Verarbeitung überraschen lassen. Auch die Kühlbleche sind Wärmeleitband energieschlüssig auf den Transistoren aufgebracht. Im Inneren riecht es nach den bisherigen Einsätzen auch nicht nach "Ampere" - schon mal ein gutes Zeichen.

ForumWasserkhlungRegler-001.jpg


Allerdings gab es auch eine kleine Überraschung. Denn ich glaubte, dass ein einfacher Kühler mit Wasserdurchlauf vollkommen ausreicht. Aber weit gefehlt. Der Regler besteht aus zwei Modulen. Dem Modul mit dem Micro-Controller und der darin enthaltenen Intelligenz und einem Leistungsmodul mit den Transistoren - beidseitig bestückt.... ....grrr :-o
Somit reicht es nicht aus, den Regler "mal eben" von einer Seite zu kühlen. Irgendwie muss die Wärme aus dem Sandwich.

Aktuell zeichne ich dafür die Pläne am PC, so dass ich morgen hoffentlich die Fräse anschmeißen kann. Und danach muss ich mich an der Madcap zu schaffen machen, damit ich das kühle Nass in den Maschinenraum bekomme. Es gibt also einiges zu tun...

Viel Grüße, Kay
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Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 08 Jul 2015 09:27 #2

  • Lex Verkuijl
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Erste Frage, was ist da loss? Wenn ein 80 ampere Regler heiss wird in einem Utility stimmt da m.E. etwas nicht. Al meine Boote mit 28mm Outrunner schlucken bei Folgas etwa 30-35 Ampere. Mir genuegt da ein ungekuelter 60 Ampere Flugregler problemlos.
Gruss, Lex
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Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 08 Jul 2015 20:25 #3

  • Kay_01
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Lex, ich habe über Deine Kommentare zu meinem geschilderten Problem nachgedacht - kommt ab und zu vor. Ich meine das mit dem Denken. Bevor ich meine Madcap für die Kühlwasserversorgung zerlege, werde ich mal folgende Punkte in Angriff nehmen:

1.) Die zu dünnen Leitungen (1mm²) gegen 2,5mm² tauschen. Denn die Leitungen haben definitiv ordentlich Wärme produziert - schon fast beängstigend.

2.) Der erste TFL (Mercury Mark 50H) läuft mit einem identischen Setup, wie Du es auch bei Dir verwendest (3s mit 2.700kv und 32mm Bronze-Prop). Hier werde ich den Motor durch drehen der Aufhängung höher legen, so dass der Prop 2/3 getaucht ist. Mal schauen, ob ich so die gemessenen 33km/h gesteigert bekomme.

3.) Den Regler, da ich schon mal angefangen habe, werde ich auf Wasserkühlung umbauen. aber erst einmal ohne Wasser betreiben. Das wird der Sache keinen Abbruch bringen, da der Regler heute auch nur zwei läppische Alustücke zur Kühlung hat.

Danach sehe ich weiter, was ich machen werde. Vielleicht ein neues Boot bauen!?

Vielen Dank erst einmal für Deine Denkanstöße.

Viele Grüße, Kay
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Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 15 Jul 2015 03:14 #4

  • Jo_S
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55 Ampere kam mir gerade beim Lesen auch sehr viel vor. In welchem Betriebszustand misst du die? Beim Anfahren und "Titschen" ist das verständlich, bei Vollgas nicht.

Allerdings kann die Leistungsaufnahme bzw. Verlustleistung (= Hitzeeentwicklung) auch ganz massgeblich mit dem persönlichen Fahrverhalten zusammenhängen. Dauer-Vollgas ist Urlaub für den Regler, Dauer-75-bis-90%-Gas ist dagegen purer Stress. Es muss also nicht (nur) zwangsläufig an den technischen "Hardfacts" liegen... auch mit "vernünftigem" Setup kriegt man einen Regler bei Dauerfahrt im oberen Teillastbereich ganz schön gefoltert.

Die zu dünnen Leitungen (1mm²) gegen 2,5mm² tauschen.
Auf jeden Fall. Selbst 2,5er Silikonlitze sind spätestens bei 60 Ampere (i.d.R. 55 A) am Anschlag. 1 mm mit 55A belastet dürfte verdammt heiss werden. :)
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Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 03 Aug 2015 18:22 #5

  • Kay_01
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Lex Verkuijl schrieb:
...Erste Frage, was ist da loss? Wenn ein 80 ampere Regler heiss wird in einem Utility stimmt da m.E. etwas nicht...

Vielen Dank Lex, dass Du diese Frage gestellt hast und mich motiviert hast, dass Boot erst einmal wieder auf das alte Setup zurück zu bauen und vor allen Dingen die 1mm² Leitungen aus dem Boot zu eliminieren.

Der Umbau auf Wasserkühlung bedeutet ziemlichen Aufwand am Rumpf und würde der Optik nicht zu Gute kommen - zumal es ja auch ohne gehen muss. Dennoch habe ich den Kühlkörper noch fertig gebaut. Allerdings aktuell nicht auf dem Regler sitzen.

ForumWasserkhlungRegler-002.jpg


ForumWasserkhlungRegler-003.jpg


ForumWasserkhlungRegler-004.jpg


ForumWasserkhlungRegler-005.jpg



Somit will ich erst einmal ein paar Runden auf der 4th Competition 2015 drehen und schauen, was die Log-Daten sagen.

Viele Grüße, Kay
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Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 20 Aug 2015 21:02 #6

  • Kay_01
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Soooo, wie meinem Bericht über die Madcap (klick) zu entnehmen ist, führt kein Weg an einer Wasserkühlung des Reglers vorbei. Und nachdem ich den Kühlkörper nun in acht verschiedenen Richtungen auf dem Regler gedreht habe, weil die Schlauchanschlüsse mit den drei Motorleitungen nicht harmonieren wollten, sind nun zwei neue Kühlbleche gefräst und alles passt.

:schwitz:

ForumWasserkhlungRegler-006.jpg


ForumWasserkhlungRegler-007.jpg



Die Verschraubungen sind alle mit Schraubensicherungsmittel eingeschraubt werden, damit bloß kein Wasser austreten kann. Kritische Stellen zwischen Platine und Kühlkörper habe ich zusätzlich auch noch mal abgeklebt - schließlich möchte ich nicht riskieren, dass der Regler einmal kurz aufleuchtet und dann seinen Dienst quittiert.

So viel kann ich aber schon mal vorweg nehmen. Mit der Druckluft habe ich mal getestet und es hat nirgendwo gezischt. Und auch der Regler tut es noch. Was schon mal gute Zeichen für den Anfang sind.

Nun gilt es im Boot weiter zu machen, damit das Wasser fließen kann.

Fortsetzung folgt.

Gruß, Kay
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Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 20 Aug 2015 21:10 #7

  • Lex Verkuijl
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:top: Das wird schon helfen, für die nächste Competition sind wir alle dan Gewarnt .. :yepp: :pfeif:
Gruss, Lex
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Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 22 Aug 2015 17:02 #8

  • Jo_S
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Auf die Gefahr hin, Eulen nach Athen zu tragen:
vor Anbringen des Wasserkühlers ein kleines bisschen Wärmeleitpaste auf die FETs auftragen. Denn die FETs sind nicht unbedingt alle exakt gleich hoch auf die Platine gelötet, darum können einzelne FETs den Kontakt zum Kühlkörper verlieren, wenn keine Paste drauf ist. Die Paste überbrückt diese minimalen Höhenunterschiede.

Wärmeleitpaste gibt's auch in ganz kleinen Mengen, z.B. beim blauen Klaus in der 2ml Einwegspritze. Reicht ewig.
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Turnigy Super Brain 80A - Umbau auf Wasserkühlung 23 Aug 2015 17:50 #9

  • Kay_01
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Hi Jo,

dein Einwand bzw. Hinweis ist absolut richtig und vor allen Dingen wichtig.

Wenn Du Dir mein Bilder im obersten Bericht (2. Bild) anschaust, dann siehst Du, dass da auf den Kühlkörpern des zerlegten Reglers grau bzw. weiße Gummimatten liegen (inkl. Abdrücken der Transistoren). Diese habe 1:1 in meinem Regler übernommen. Weiter habe ich beim Zusammenschrauben des Kühlkörpers tatsächlich Wäremleitpast zwischen die Aluteile gemacht.

Dank & Gruß, Kay
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