Schiffsmodellbau
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Strich

Harro Koebke  

RC-Elektrik

Auswahl der RC-Anlage
Batteriekonzept
Motor-Steuerung
Einbau
Aggregat-Steuerung



Auswahl der RC-Anlage

Man kann einen Seenotrettungskreuzer mit Tochterboot auf drei verschiedene Weise steuern:

Ich habe mich für die zweite Variante entschieden, steuere also beide Schiffe mit einem Senderpult und zwei Empfängern.
Dann brauche ich den rechten Knüppel für Gas und Lenkung der Harro Koepke,
den linken Knüppel ebenso für den Notarius,
je einen weiteren proportionalen Kanal für die Drehung der Feuerlöschkanone, der Suchscheinwerfer, des Krans und zum Trimmen der Außenmotoren
und viele Schalter für alle möglichen Blaulichter, Lampen, Motorschaltungen, Lenz- und Feuerlöschpumpe, den Tochterboot-Aufzugs und was mir noch alles so eingefallen ist.

Ein Problem liegt bei der Verwendung von zwei Empfängern an einem Sender darin, dass man bei einigen Anlagen die Kanäle nicht doppelt belegen kann. Wenn also Kanal 1 bis 5 das Tochterboot steuert, müssen in dem Fall am Empfänger des SRK diese Kanäle frei bleiben. Bei modernen 2,4 GHZ Anlagen ist es anders - da kann man zwei Empfänger einbinden und so mit z. Bsp. einem 12 + einem 6-Kanal-Empfänger insgesamt alle 16 Senderkanäle ausnutzen. 

Außerdem gab es, als ich mir die Anlage aussuchte, zwar 16-Kanal Sender aber keine solche Empfänger. Da schien bei 12-Kanal Schluss zu sein. 

Das bedeutet, dass in den Sender in jedem Fall ein oder mehrere "Multi-Switches" oder Vergleichbares eingebaut werden.
Ein solcher belegt jeweils einen Propotionalkanal und lässt es zu, nacheinander bis zu 8 bzw. 16 Schalter zu betätigen, die immer mit nur kurzer Verzögerung abgefragt werden.
Für das Einschalten von Funktionen (Lampen, Wasserpumpen etc.) spielt die geringe Ansprechverzögerung keine Rolle. 

Klassisch wird dabei eine passende Schalterplatine zusätzlich in das Senderpult geschraubt mit 8 Mal jeweils 3 Stellungen: "links-aus-rechts" oder "vor-aus-zurück", je nach Einbaurichtung. In den SRK kommt ein passender Decoder mit dem Anschluss für 8 dreiadrige Kabel, von denen die gelbe und die rote Ader je nach Schalterstellung im Sender Spannung führt oder nicht. Solch eine Konfiguration ist auch mit älteren Anlagen möglich.

Ich habe mich allerdings für die Graupner MC-26 HoTT entschieden, die wesentlich mehr Bedienelemente/Eingabegeräte hat als Kanäle. Mit dem eingebauten "Multi-Kanal" und einem angeschlossenen Sound-Modul von Beier-Electronic kann man die vorhandenen Schalterelemente alle entsprechend einem oder zwei Proportional-Kanälen zuordnen und so z. Bsp. bis zu 16 Schaltvorgänge über zwei Proportionalkanäle auslösen. Es ist also nicht notwendig, zusätzliche Schaltmodule einzubauen.

LED's oder kleine Verbraucher lassen sich mit dem Beier-Modul direkt ansteuern. Größere Stromverbraucher laufen über ein Relais.
Ein Bugstrahlruder oder eine (Anker-)Winde kann man über einen 3-Stufen-Schalter steuern. Licht, Wasserpumpe o.ä. brauchen einen normalen Schalter.

Dieses "Beier-Soundmodul" mit unglaublich vielen Möglichkeiten passt sogar für unterschiedliche Sender. Und natürlich ist es eine schöne "Zugabe", wenn man auch die  Soundfunktionen nutzt durch Unterbringung von zwei Lautsprechern im Schiffsaufbau. Es klingt eben wesentlich schöner, wenn das Schiff mit einem satten Dieselgeräusch vorbei fährt, statt mit dem hellen Sirren eines E-Motors. Dazu Schiffshorn, Sirene, Hydraulikpumpen etc - es gibt fast unbegrenzte Möglichkeiten.

Es hilft eine Menge, wenn man die Kanalverteilung vorher genau plant und aufschreibt. 
Das bedeutet natürlich, dass man die Möglichkeiten sowohl der Fernsteuerung als auch des Soundmoduls erstmal verstanden hat. Das zu Üben schadet ganz sicher nicht!
Also war die erste Aufgabe - während ich auf die Lieferung des Bausatzes wartete -, das ganze Handbuch von Sender und Sound-Modul mehrfach durchzuarbeiten und grundsätzlich zu verstehen, was es alles an Möglichkeiten gibt. Und das ist eben unglaublich viel. Für fast jede Aufgabe, die ich mir gestellt hatte, habe ich nach und nach eine Lösung gefunden, mit den Möglichkeiten, die Sender und evt. Soundmodul zusammen anbieten.
Eine weitere Hilfe waren die Video-Tutorials, die Beier-Electronic über seine Webseite anbietet. 

Es stellte sich bald heraus, dass solch ein Seenotrettungskreuzer samt Tochterboot sehr viele Funktionen hat, die die RC-Anlage durchaus an ihre Grenzen bringen kann. Es galt also, die vorhandenen Ressourcen optimal einzusetzen, die begrenzt werden durch: 

Und außerdem musste die Verkabelung vom Rumpf zum Deckshaus, Mast und Heckteil geplant und eingebaut werden.

Eine Planung, die nach unzähligen Änderungen schließlich dabei heraus kam, sah dann so aus, und solch eine Tabelle hilft enorm, den Sender richtig zu programmieren und die vorhandenen Möglichkeiten optimal zu nutzen:

kanalaufteilung.xlsx

Genau für diese Erstprogrammierung, und um alle Funktionen zu verstehen, habe ich mir als Erstes einen Testaufbau erstellt - ähnlich dem von Beier in den Tutorials.
Damit konnte ich dann jeden Programmierschritt am Sender auspropieren und so lange verändern, bis das Ergebnis passte..

Testaufbau

Links sieht man die Batterie mit einer 30A Sicherung und Schalter. Dann kommen drei Festspannungsregler LM 350-220, die durch entsprechende Widerstände je 12Volt abgeben. Der Plan war, diese drei Module samt Kühlblechen später direkt an der seitliche Bordwand der Harro Koebke zu befestigen. Der mittlere und rechte 12V-Regler sollten das Soundmodul versorgen mit seinen angeblich 2 x 20 Watt Lautsprechern. Der Empfänger wird über die BEC-Leitung vom Regler versorgt. Außerdem sieht man noch einen Motorregler und einen Motor, um auch das zu testen und einen ziemlich vergammelten Lautsprecher (mindestens 40 Jahre alt!) zum Soundtest. Der kommt später natürlich in die Tonne.
Die gelbe LED links unten dient einfach nur zum Testen der Schaltkanäle.

Der ganze Testaufbau war in kurzer Zeit zusammen gestellt und hat am Anfang zum Lernen sehr gute Dienste geleistet - vor allem für die Motorsteuerung!

Auch habe ich dabei einige Erkenntnisse gesammelt, die es ermöglichten, in das Modell gleich die richtigen Teile einzubauen und passende Schaltungen zu errichten.
So stellte sich nämlich heraus, dass es besser sein wird, mit 3-zelligen LiPo-Batterien zu arbeiten statt mit 4-zelligen. Damit überlastet man nämlich nur die Motoren.
Außerdem brauchte ich damit keine drei Festspannungsregler mehr, die ersatzlos gestrichen wurden, da bei 3-zelligem Akku das Beier-Modul daraus direkt versorgt werden konnte.

Besonders die hochkomplexe Steuerung der drei Motoren über den Sender mit Mischern und Phasenschaltern konnte mit der Anordnung sehr gut geübt und gelernt werden.

Batterie-Konzept

Die Harro Koebke soll nicht zu schwer werden, sonst wird es schwierig mit dem Transport. Ein Gewicht um die 18 KG wird sich lt. Angaben im Bausatz angeblich nicht unterschreiten lassen. Schauen wir mal!

Auf jeden Fall sollen zur Gewichtsersparnis zwei LiPo-Batterien zum Einsatz kommen und zwar mit je 3 Zellen (entsprechend 11,1 Volt) und 5,5 Ah an Kapazität. Solch eine Batterie wiegt etwa je 410 gr. 
Diese Zellen werden später so platziert, dass ein optimaler Trimm entsteht.

Eine Batterie versorgt nur die beiden Außenmotoren, die zweite Batterie versorgt den Mittelmotor und den Empfänger mit allen Aggregaten.
So, wie ich den Sender programmiert habe, werden überwiegend die Außenmotoren arbeiten. Das bedeutet, dass ich bei schwach werdender Batterie der Außenmotoren immer noch sicher mit dem Mittelmotor an den Steg zurück komme und immer die Versorgung der Elektronik gesichert ist. 

Die Batterien werden so ins Modell eingebaut, dass sie über je eine Ladesteckdose einfach geladen werden können, ohne sie aus dem Modell entnehmen zu müssen. Es soll zusätzlich aber auch leicht möglich sein, die Batterien komplett zu entnehmen zum Ausgleichsladen.. Das sollte man ja zur Verlängerung des Lebensdauer der Batterie ab und zu mal machen.

Motor-Steuerung

Man kann den Knüppel am Senderpult so einstellen, dass er in der Mitte seinen Nullpunkt hat und man das Schiff direkt vorwärts oder rückwärts fahren lassen kann. 
Ich habe nur eine Richtung vorgesehen, habe also den vollen Knüppelweg für das "Gaspedal" zur Verfügung.

Die Möglichkeiten in der Programmierung der von mir verwendeten Fernsteuerung sind so unglaublich vielfältig, dass ich alle meine Ideen damit habe verwirklichen können.

Schon bei der ersten Probefahrt des noch unausgebauten Rumpfes zeigte es sich, dass mit diesen Maßnahmen das Schiff ausgesprochen wendig reagierte und durch einfache Programmierung am Sender sich die Fahreigenschaften weiter optimieren ließen.

Beim Notarius war es einfacher, da er nur einen Motor hat.
Der ursprünglich vorgesehene Schalter für die Reverse-Klappe zum Rückwärtsfahren musste entfallen, weil  für den Einbau der Klappe keine Platz im Modell war. Aber Rückwärtsfahren geht mit der Turbine auch.

Mit Blaulicht und Suchscheinwerfer/Positionslampen benötigt das Tochterboot also 2 Proportional-Kanäle und 2 Schalter, braucht wird also mindestens ein 4-Kanal Empfänger. Später habe ich die Lichtsteuerung durch einen 4-Kanal-Switch ersetzt, der drei Lichtfunktionen mit nur einem Taster realisiert.

Einbau

Der Hochstromteil der Elektrik der Harro Koebke lässt sich leicht beschreiben:

Der Minuspol beider Batterien wird mit einer "Sammelschiene" von dickem Querschnitt (20qmm) miteinander verbunden.
Diese Schiene stellt den zentralen Minuspol des ganzen Schiffes dar. An diese Schiene werden die schwarzen Drähte der Fahrtregler angelötet wie auch der Minuspol des Empfängers und aller Verbraucher.

Immer gilt:
Für die Hochstromkabel möglichst große Querschnitte wählen und sie möglichst kurz halten!
Je nach Motorisierung können da Ströme fließen wie bei einem Auto-Anlasser. Und was dort für Kabelquerschnitte Verwendung finden, ist ja wohl bekannt.
Haushaltskabel von 1,5 qmm ist das mindeste. Das gilt auch für die Ladekabel von der Ladesteckdose zu den Akkus.

Der Pluspol der Batterien wird unmittelbar jeweils an eine Auto-Sicherung von 30A geführt. Die Sicherungen sind wichtig:
Solltet Ihr mal versehentlich einen Kurzschluss der Batterien verursachen, müsstet Ihr damit rechnen, dass die Kabel blitzschnell zusammenschweißen und sowieso so heiß werden, dass Ihr sie nicht mehr wegreißen könnt.
Im schlimmsten Fall steht dann nach Sekunden das schöne Schiff in Flammen.
Bei mir hat während des Baus durch Unachtsamkeit die Sicherung mehrfach ausgelöst.  Und das war gut so!

Die Sicherungen wie auch alle anderen Hochstrom-Bauteile sitzen auf einem schmalen Quersteg vor den Motoren im Rumpf.

Hinter den Sicherungen sitzen je ein Hochstrom-Relais mit 16A Schaltleistung. Beide Relais werden vom zentralen Einschalter, dem "Hauptschalter" unter dem Aufbau mit Spannung versorgt.
Diese Relais schalten ja wohl nie unter Last, aber sie müssen schließlich die auftretenden Ströme durchlassen können.

Und dann versorgt die Stb-Batterie die zwei roten Drähte der Regler der Außenmotoren - sonst nichts.
Die BB-Batterie versorgt den Regler des Mittelmotors und den Empfänger über den BEC-Anschluss sowie das Beier-Modul und alle übrigen Aggregaten.
Funkentstörung nicht vergessen!

An beiden Batterie-Pluspolen - hinter der Sicherung - sitzt auch noch je ein dickes Kabel, das zu zwei Ladesteckdosen neben dem "Hauptschalter" unter dem Aufbau führt.

Beim Laden zuhause können ab und zu die Batterien an einen "Balancer" angeschlossen werden zum Laden und Ausgleichen.


Aggregate-Steuerung:

Eine Reihe von Lampen verschiedenster Art werden auf der Harro Koebke verbaut werden. Das sind aber alles LED's und die brauchen nur wenig Strom und hängen direkt an dem Beier-Modul.

Einen größeren Stromverbrauch haben die Feuerlöschpumpe und die Lenzpumpe. Die Spannung der BB-Batterie wird über je ein kleines Relais und eine 3 A-Sicherung an die beiden Pumpen geleitet und außerdem über eine 3. Sicherung das Beier-Modul versorgt, das je nach Schalterstellung am Sender die Spannung weiter auf die passenden Verbraucherkabel verteilt.
Später habe ich ein 4-fach-Schaltmodul RC-SM4 eingesetzt und mir das Relais für die Feuerlöschpumpe sparen können.

Der ganze Aufbau der Harro Koebke ist natürlich aufklappbar und auch abnehmbar. Es führt deshalb vom Beier-Modul ein Kabelstrang auf die Anschlussplatine und zur 2x10-poligen Vielfachbuchse für Decksaufbau und Mast. Dort hinein kommt ein passender Buchsenstecker mit allen Kabeln, die in den Aufbau und in den Mast gehen.
Es wäre noch besser gewesen, statt dieser 20-poligen Buchsenleiste einen passenden Stecker+Kupplung aus dem Computerzubehör zu verwenden.

Ich habe mir aus Bequemlichkeit zusätzlich ein Vielfach-Verlängerungskabel zusammengelötet, das so lang ist, dass der Aufbau abgenommen und neben das Schiff gestellt werden kann, ohne die elektrischen Verbindung zu unterbrechen.
So kann ich die vielen Funktionen schön testen.
Die abnehmbare Heckplatte wird durch eine 2x8 Buchsenleiste im Rumpf mit Spannung für die Servos und Lampen versorgt.

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