Vorstellung FrSky Neuron II Regler von Engel Modellbau

FrSky bringt eine neue Reglerserie mit integrierter Telemetrie-Sensorik und einer direkten Konfigurierung mit Hilfe eines Ethos-basierten FrSky Senders auf den Markt. Die Neuron II-Serie verfügt über eine Reihe weiterer innovativer Features, die FlugModell-Autor Karl-Heinz Keufner ausführlich vorstellt.

Aktuell sind in der neuen Produktlinie der Neuron II 60 und 80 erschienen. Für den Test stellte Engel Modellbau & Technik, Importeur von FrSky-Produkten, die 60-A-Version zur Verfügung. Der Neuron II 80 ist nur unwesentlich teurer, auch das Gewicht und die Abmessungen sind gar nicht viel größer. Wenn das Modell es hergibt, sollte man überlegen, ob der „Große“ wegen der höheren Belastbarkeit die bessere Wahl ist. Beide Regler sind nahezu identisch, sie bieten beide die gleichen Möglichkeiten.

Solides Gehäuse
Der Neuron II 60 wird mit einem zweiteiligen, soliden Metallgehäuse geliefert, beide Teile sind fest miteinander verschraubt, in der Oberschale ist ein großzügig dimensionierter Kühlkörper integriert. Das Design hinterlässt einen äußerst soliden Eindruck. Auf der linken Stirnseite sind die drei Motoranschlüsse herausgeführt. Auf der gegenüberliegenden Seite befinden sich die Akkuanschlüsse sowie die beiden Elkos, die für Elektroflugregler typisch sind. Außerdem ist dort ein separates Anschlusskabel für das integrierte leistungsfähige BEC angebracht.

Dieses Kabel, das mit einer JST-Buchse ausgestattet ist, weist einen größeren Querschnitt als übliche Servokabel auf. Es ist allerdings ein wenig zu kurz geraten, man benötigt einen JST-Stecker, um ein zweiadriges BEC-Adapterkabel zu konfektionieren. Zum Anschluss an den Empfänger stehen drei einzelne Signalleitungen bereit, die man wie ein Servokabel verdrillen kann. Auf der Frontseite befindet sich eine grüne LED, die nach dem Anklemmen des Akkus zunächst blinkt, dabei wird das System überprüft. Ist alles richtig, leuchtet sie ständig und zeigt damit Betriebsbereitschaft an.

Die Kabel des BEC-Ausgangs sind mit einem größeren Querschnitt als die Signalleitungen ausgestattet

Vielfältige Konfiguration
Ein Neuron-II-Motorsteller lässt sich nicht vom Sender durch Betätigung des Gassteuerknüppels und das Abhören von akustischen Signalen programmieren. In Zeiten von Fernsteuerungen mit Rückkanal geht das nämlich viel komfortabler. Es gibt zwei Möglichkeiten: Zum einen kann der Regler mit Hilfe einer USB-Bridge, dem sogenannten „STK-Tool“, von einem Windows-PC aus eingestellt werden. Das dazu benötigte PC-Programm stellt FrSky auf seiner Website zur Verfügung. Die andere Variante ist hingegen viel komfortabler. Hier wird der Controller direkt vom Sender aus eingestellt, nämlich über die Funkstrecke und den Empfänger.

Dazu muss zunächst das zugehörige „Lua Script“ aus dem Netz geladen und im Speicher eines Ethos-Senders installiert werden. Das kleine spezielle Programm versetzt den Ethos-Sender in die Lage, Parameter des neuen FrSky-Motorcontrollers auszulesen und anzupassen. Bei beiden Varianten stehen insgesamt die gleichen 18 Parameter zur Verfügung, von denen hier die wichtigsten kurz angesprochen werden sollen. Nachdem am Sender die FBUS-Einstellung für den Empfänger aktiviert und die Anschlüsse entsprechend der beigefügten Bedienungsanleitung hergestellt worden sind, kann es losgehen.

Das Metallgehäuse mit dem integrierten Kühlkörper führt die Wärme wirkungsvoll ab

Feintuning
Neben normalen Optionen wie der Drehrichtungsbestimmung, der Vorgabe eines Softstarts oder der Aktivierung von akustischen Signalen, die über den Motor generiert werden, lässt sich die Spannungshöhe des integrierten BEC im Bereich von 5,0 V bis 8,4 V einstellen. Es ist auch möglich, eine Strombegrenzung festzulegen, damit der Controller und der Motor nicht überlastet werden. Wichtig ist es, die richtige Pol-Zahl des Motors, für optimales Laufverhalten und korrekte Erfassung der Drehzahl, vorzugeben. Darüber hinaus kann der Kanalausgang des Gaskanals bestimmt und ein Entmagnetisierungsschutz aktiviert werden, damit bei blockierter Luftschraube durch die erhöhte Stromaufnahme die Magnete nicht demagnetisiert werden. Interessant ist die Möglichkeit, die Wiederholrate für die Telemetriewerte individuell zu konfigurieren. Voreingestellt sind 1.000 ms, dieser Wert kann zum Beispiel auf 250 ms reduziert werden, um viermal so häufig Daten zu übertragen.

Die Knüppelwege, die man früher via Steuerknüppel eingestellt hat, werden direkt als PWM-Impulsbreite in Microsekunden für die Motor-aus- und die Vollgasposition eingegeben. FrSky-typisch liegen die Werte für einen Knüppelweg von -100 % (Motor abgeschaltet) bei 822 ü 100 2.012 . s 2.012 . 2.012 . . Es hat sich bewährt, diese Impulslängen in die entsprechenden Befehlszeilen einzutragen. Um die Laufeigenschaften noch weiter zu verbessern, lässt sich eine trapezförmige Kommutierung vorgeben – die Motorströme verlaufen dann ähnlich einer Sinuskurve. Als Zielgruppe für diesen Motorsteller hat FrSky offensichtlich Flächenflieger im Auge, Hubschrauber-typische Parameter sucht man vergeblich.

Das zugehörige Lua-Script findet man auf der zweiten Seite des System-Menüs eines FrSky Ethos-Senders

Software nicht ganz ausgereift
Nach jeder Umprogrammierung ist ein Neustart des Empfängers notwendig, denn sobald man in die Lua-basierte Programmierung einsteigt, wird angesagt, dass keine Telemetriewerte mehr übertragen werden. Eine Reihe üblicher Parameter vermisst man bei einem Neuron-II-Motorsteller. So gibt es zum Beispiel den Parameter zur Vorgabe des Timings nicht. Es ist aber davon auszugehen, dass der jeweils optimale Wert automatisch berechnet wird – vergleichbar dem automatischen Timing bei anderen Reglern. Der Neuron II 60 hat, das sei vorweggenommen, unter allen Bedingungen gut funktioniert – das Timing stimmte. Jedoch fehlt eine Unterspannungsüberwachung zusammen mit einer automatischen Zellenerkennung. Es gibt keine Zurückregelung oder Motorabschaltung zum Schutz vor einer Tiefentladung des Antriebsakkus. Über die Notwendigkeit kann man sich in Zeiten von Telemetrie-Überwachung trefflich streiten. Man kann die Restmotorlaufzeit akustisch und optisch darstellen, darüber hinaus lässt sich per Telemetrie die Akkuspannung überwachen. Die Werte können jederzeit abgerufen werden, die Spannung lässt sich sogar als Liniendiagramm in einem Widget visualisieren. Wenn dann noch Warnschwellen eingestellt sind, sollte es eigentlich zu keiner Tiefentladung des Antriebsakkus mehr kommen.

Unbedingt nachgebessert werden sollte die Funktionsweise der Bremse. Sie lässt sich nicht komplett deaktivieren, es stehen nur die Optionen harte und weiche Bremswirkung bereit. Damit die Luftschraube anklappt, empfiehlt sich für Hotliner und Segler mit Direktantrieb die Einstellung der kräftigen Bremse. Kommt ein Getriebe zum Einsatz, sollte die zweite Variante, die weiche Bremswirkung, gewählt werden. Bei Motormodellen mit Fahrwerk sollte man die weiche Bremswirkung wählen, mit etwas Schleppgas zur Landung reinkommen und erst direkt vor dem Aufsetzen den Motor ausschalten. Sonst steht die Luftschraube im Landeanflug, das sieht suboptimal aus. Von der Firma Engel war in Erfahrung zu bringen, dass mit dem nächsten Update dieser Mangel behoben werden soll. In der Anleitung wird ausführlich erklärt, wie der Neuron-II-Regler mit neuer Firmware geflasht werden kann.

Die Lua Script basierte Konfektionierung erstreckt sich über knapp drei Display-Seiten

Telemetriedaten-Erfassung
Für einen FrSky-Sender mit Ethos stellt der Motorsteller sämtliche relevanten Daten bereit, die per Rückkanal zum Sender übertragen und akustisch sowie optisch dem Piloten zur Verfügung gestellt werden. Für den Antrieb werden die aktuelle Spannungslage des Akkus, der Strom, die entnommene Kapazität sowie die Motordrehzahl erfasst. Zur Sicherheit wird auch die Reglertemperatur aufgezeichnet. Darüber hinaus stehen die BEC-Spannung und der Strom, der von der Empfangsanlage aufgenommen wird, zur Verfügung.

Diese ganzen Daten lassen sich übersichtlich auf den Displayseiten eines FrSky-Senders in Form von Widget-Feldern darstellen. Dabei stehen unterschiedliche Formen und Größen zur Verfügung. Wenn gewünscht, lassen sich bestimmte Werte auch in Form von Liniendiagrammen aufzeichnen. So kann man sich auch während des Flugs schnell einen Überblick verschaffen. Natürlich können diese Telemetriedaten, auf Abruf oder in einer Schleife, auch angesagt werden. Besser und wirkungsvoller kann ein Elektroantrieb und eine BEC-basierte Bordstromversorgung nicht überwacht werden.

Anlauf und Regelverhalten des Neuron-II-Reglers

Laboruntersuchungen
Zunächst erst einmal wurde der Regler in Betrieb genommen. Auf einem Prüfstand wurden Probeläufe mit drei Außenläufer-Motoren, einem Hacker A50 mit 5s-Akku, einem AXI Cyclone 2826/12 an 4s-LiPo sowie einem Roxxy C35-48-990 mit einem 3s-LiPo durchgeführt. Dabei gab es weder am Startverhalten noch an den Laufeigenschaften etwas zu bemängeln. Die harte Bremse greift richtig gut, die Einstellung ist optimal für Hotliner und entsprechend ausgerüstete Segler. Bei der weichen Bremse wird die Luftschraube nach wenigen Umdrehungen ebenfalls sicher abgebremst.

Mit einem UniLog 2 von SM-Modellbau wurden die Reglerdaten parallel aufgezeichnet. Im ersten Diagramm sind, neben der Impulsbreite des Steuerimpulses, die Drehzahl, der Strom und die Temperatur, dargestellt. Der Regler wurde mit weicher Bremse und einem 4s-LiPo betrieben. Erstaunlich ist der lineare Zusammenhang zwischen dem Steuerimpuls und den Motor- beziehungsweise Reglerdaten. Es sind zwei Motorlaufzeiten wiedergegeben. Zuerst wurde der Gassteuerknüppel zügig von der Motor-aus-Position in die Vollgas-Stellung gebracht und nach kurzer Zeit ebenso zügig wieder zurückgestellt. Die zweite Kurve zeigt den Verlauf der Motorparameter bei langsamer Bewegung des Steuerknüppels. Sowohl bei schlagartiger, als auch bei moderater Bewegung des Knüppels folgen der Motorstrom und die Drehzahl ganz präzise und linear dem Kanalimpuls. Der neue FrSky-Regler hat ein optimales Stellverhalten. Bemerkenswert ist der wirklich geringe Temperaturanstieg.

Datenaufzeichnung eines gut fünf Minuten langen Flugs

Auch die Belastbarkeit des BEC wurde untersucht. Das dritte Diagramm zeigt den Verlauf der BEC-Spannung bei realitätsnaher Belastung. Bei einer Grundlast von etwa 0,75 A wurden unterschiedliche Autolampen zugeschaltet. Dabei bildet sich ähnlich wie bei starken Servos eine deutliche Anlaufstromspitze heraus. Das BEC wurde nicht an der Leistungsgrenze, sondern nur mit impulsartigen Strömen bis knapp 5,0 A betrieben. Der physikalisch bedingte minimale Einbruch der Spannung ist vollkommen ungefährlich für die Funktionsweise eines Empfängers. Auch die Temperatur blieb praktisch konstant, obwohl der Motor nur mit Leerlaufdrehzahl betrieben wurde und wenig Luft über den Kühlkörper umströmte. Auch das BEC ist innerhalb der technischen Daten allen Belastungen gewachsen.

Flugpraxis
Für die Probeflüge kam der Neutron II 60 in eine Extra 300 mit 1.500 mm Spannweite. Das Modell wird von einem Hacker A50 angetrieben, die Stromversorgung stellt ein 5s-LiPo sicher. Im zweiten Diagramm sind die Motordaten eines 6-minütigen Flugs wiedergegeben. Dabei wurde auch die Temperatur des Reglers erfasst. Die Stromaufnahme und die Drehzahl verlaufen linear. Ein merklicher Temperaturanstieg war, trotz erheblichem Teillastbetrieb, nicht zu verzeichnen. Der neue FrSky-Motorcontroller ist ein echt cooler Typ. Einzig die stehende Luftschraube bei abgeschaltetem Motor im Landeanflug stört die insgesamt positiven Erfahrungen. Wenn man die oben beschriebene Vorgehensweise anwendet, lässt sich dieser Schönheitsfehler aber kaschieren.

Mein Fazit
Der Neuron II 60 von FrSky/Engel ist ein solider, preiswerter Motorcontroller. Speziell für Besitzer einer FrSky-Fernsteuerung mit dem Ethos-Betriebssystem hat er einen hohen Nutzwert. Man benötigt keine zusätzliche Sensorik, trotzdem stehen alle wichtigen Parameter des Antriebs sowie die des BEC zur Verfügung. Es funktionierte alles, bis auf die nicht abschaltbare Bremse, zur vollen Zufriedenheit. Dieses Problem soll mit dem angekündigten Firmware-Update aber behoben sein, dann passt alles. Bemerkenswert ist, dass der Regler im Betrieb relativ wenig warm wird.

Karl-Heinz Keufner

Technische Daten
Neuron II 60 von FrSky
Preis: 95,90 Euro
Bezug: Fachhandel
Internet: www.engelmt.de
Spannungsbereich: 11,2 bis 25,2 V, 3s- bis 6s-LiPos
Dauerstrom: 60 A
Telemetrie Daten: Regler- und SBEC Überwachung
SBEC-Spannung: 5,0 V bis 8,4 V (einstellbar, Schrittweite 0,1 V)
SBEC-Strom: max. 10,0 A
Schutzeinrichtungen: vor zu hohem Strom und Übertemperatur
Abmessungen: 59 x 34 x 15,2 mm
Gewicht: 75 g