Wasserkühlung einer Motorsteuerung
Hallo Freunde
Da ich nun am Aufbauen von stupsis Motorsteuerung bin, habe ich mich natürlich auch mit dem Einbau in meinem "schwimmenden Roboter" beschäftigt. Da ich jeweils bis max. 24V/8A, also knapp 200W für meine Motoren brauchen könnte, hat mich doch Größe und Gewicht der Kühlkörper beunruhigt. Jetzt möchte ich die Möglichkeit prüfen eine Wasserkühlung vorzusehen. Da es sich um ein Modellsegelboot handelt, ist später im Betrieb der Zugang zu Wasser kein Thema.
In einem Thread auf den ich hier im Forum gestossen bin, habe ich einen Link zum Thema PC und Wasserkühlung gefunden. Dort werden gerne Eheim Pumpen verwendet. Die verbieten sich in meinem Boot wegen Größe und Stromverbrauch.
Da ja alle Boards dem Roboternetz-Standard entsprechen und ich neben der RN-Motor noch 3 der Motorsteuerungen von stupsi einsetzen werde, könnte man mit diesem Verfahren die 4 Boards in einen Träger montieren mit gerade soviel Abstand zwischen den Boards das die Messing-Rechteckprofile an Stelle der Kühlkörper dazwischen passen. Wenn alle Profile den gleichen inneren Querschnitt haben, müßte man durch eine Pumpe angetrieben für einen gleichen Wasserfluß sorge tragen können. Ich spare dadurch mindesten 50% des Einbauraumes.
Bin mal gespannt.
Hat jemand Erfahrung im Einsatz einer Wasserkühlung in einer Platz kritischen Akku-betriebenen Umgebung Erfahrung?
Meine Gedanken im Augenblick drehen sich um den Einsatz vom Messing Rechteck Profilen wie man sie im Flugzeug-Modellbau zum Verbinden der Tragflügel einsetzt. Also etwa 20mm x5mm, also Innenabmessungen etwa 17mm x 2mm. Dieses Profil mit Wärmeleitpaste auf die Wärmequelle pressen. Gehirnschmalz muß noch eingesetzt werden möglichst wenig Energie für die Wasser-Umwälzung einzusetzen. Dabei denke ich daran die Temperatur zu messen und bei Bedarf eine möglichst kleine Wasserpumpte zu aktivieren. Wenn das Boot Fahrt macht könnte es sein das ein solches System ohne Energieeinsatz in einer Pumpe von selber dafür sorgt Wasser von Außen durch die Schläuche und das Profil fliessen zu lassen. In der "Entwicklungsumgebung", also jetzt wo ich in meiner Werkstatt arbeite, könnte eine Eheim Pumpe für die Umwelzung sorgen.
Re: Wasserkühlung einer Motorsteuerung
Zitat:
Zitat von Hellmut
Wenn das Boot Fahrt macht könnte es sein das ein solches System ohne Energieeinsatz in einer Pumpe von selber dafür sorgt Wasser von Außen durch die Schläuche und das Profil fliessen zu lassen.
Und wenn das Boot nicht fährt, werden die Motortreiber ja auch nicht beansprucht wodurch wesentlich weniger Hitze entsteht.
lg binaer
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Hallo Hellmut,
du hast eine sehr schöne Frage gestellt. Das Kühlproblem an dem Board ist immer noch ungelöst, und Wasserkühlug wäre sehr effizent.
Das Board ist mit 2 SMD-H-Brücken bestückt, die eine Bauhöhe von 2mm haben. Lötpunkte in der Nähe haben eine Höhe von ca. 3mm. Die lassen sich sicher auf ca.1,5mm kürzen; der temperatursensor hat aber eine Höhe von 3mm! Der Chip lässt sich sehr gut von der Lötseite kühlen; sein Gehäusematerial scheint eine günstigen Rth-Wert zu haben.
Bei 24V /2x 8A ist eine Gesamt-Verlustleistung von ca. 6- 8W abzuführen.
Als einfache Lösung habe ich 2 ALU-Klötze 15x15mm als Abstandhalter zwischen Chip und Kühlkörper gelegt, und einen Standard-Profilkühlkörper untergeschraubt.. Tests mit 4A brachten eine geschätzte Temperaturerhöhung von weniger als 10°C. Der Chip kann übrigens weitaus höhere Ströme, wenn er gut gekühlt wird. Daher ist eine optimale Kühlmöglichkeit sehr interessant.
Hier ein paar Bilder zum Aufbau.
Bild 1: mein Kühlkörperaufbau
Bild 2: Lötseite mit Chips ohne Kühlkörper
Bild 3: Board mit Kühlkörper
Oh, 3 Bilder sind das Maximum. Schade, es reicht aber für den Anfang.
Es gibt auch noch eine Möglichkeit, die Chips von der Bestückungsseite zu kühlen. Unterhalb der Shunt-Widerstände könnte man auch ALU-Winkel anbringen, die die Abwärme mit >2°/W wn eine große Kühlfläche oder ein Kupferrohr führen ; aber wie???
Gruß Stupsi
