Vorab: Links in diesem Artikel zu bestimmten Produkten auf banggood sind Affiliate-Links, ich bekomme für darüber abgewickelte Käufe Provision. Das ist nicht der Grund, aus dem ich diese Anleitung veröffentliche und auch nicht der Grund, einzelne Produkte hier zu nennen, aber dennoch:

Dieser Artikel ist Werbung, da ich Produkte verlinke, für deren Kauf ich Provision erhalte.

Ich besitze seit Ende 2017 einen Quadcopter, der auf den Namen Eachine Racer 250 hört. Damals konnte man die Drohne über den chinesischen Versandhändler Banggood erwerben, inzwischen ist das Fluggerät nicht mehr erhältlich, aber dennoch sehr beliebt.

Hier soll es nun darum gehen, die Drohne etwas aufzuwerten und eventuell defekte Teile zu tauschen. Wer also einen Eachine Racer 250 besitzt und eine verständliche Zusammenfassung funktionierender Upgrades haben möchte, wird hier hoffentlich fündig. Ich bin selbst überhaupt kein Profi und musste mir die meisten Dinge in diversen Foren und auf YouTube aneignet.

Welches Modell genau wird genutzt?

Es gibt diverse Konfigurationen, in denen man den Eachine Racer 250 kaufen konnte. Ich habe die Drohne im Set mit einer angepassten und auf Eachine gebrandeten Version der FlySky i6 Fernsteuerung gekauft. Genauer:

• Eachine Racer 250
• Eachine i6 Transmitter
• Eachine i6 Receiver
• Akku mit 1500mAh
• Ladegerät
• Mode 2 (Left Hand Throttle)
• F3 6DOF Flight Controller (SP Racing F3 6DOF)
• FPV Kamera und Sender

Die Drohne wurde komplett fertig montiert geliefert und war nach dem Aufladen sofort einsatzbereit.

Was habe ich verändert, nachgekauft, ersetzt?

Ich fange an bei den Dingen, die einfach 1:1 ersetzt wurden und die keine wirklichen Eingriffe in das Fluggerät erfordern, nach unten hin wird es etwas anspruchsvoller.

Um die Navigation etwas einfacher zu machen, hier ein paar Sprungmarken:

• Hochwertiges Ladegerät
• Ersatz-Akkus
• Akku-Lagerbox
• Ersatz-Propeller
• Selbstsichernde Propeller-Muttern
• Ersatz-Beine
• Namensschild
• Kenntnisnachweis und Versicherung
• Ausbau der FPV-Kamera
• Gute Motoren
• Moderne ESCs (Fahrtenregler)
• betaflight flashen und Einstellungen vornehmen

Hochwertiges Ladegerät

Das mitgelieferte Ladegerät ist kurz gesagt Schrott und wird die Akkus vermutlich eher über Kurz, als über Lang töten. Ich kaufte mir ein SC-608 von iSDT, ein kleines Ladegerät, das über einen XT60-Stecker mit einer variablen Spannung versorgt wird und LiPo-Akkus mit zwei bis sechs Zellen laden kann. Die in die Drohne passenden Akkus haben üblicherweise drei Zellen, das passt also. Großer Vorteil dieses Gerätes: Ich kann es sowohl Zuhause am Netzteil, als auch im Auto am Zigarettenanzünder nutzen.

Leider scheint es das Ladegerät nicht mehr zu geben, manchmal tauchen gebrauchte Geräte bei eBay auf. iSDT ist aber generell eine zu empfehlende, günstige Ladegerät-Marke, die auf Banggood eine breite Palette an Produkten anbietet.

Ersatz-Akkus

Gleich zu Anfang kaufte ich noch einen Original-Akku, dieser ist aber offenbar nicht mehr erhältlich. Das Original ist ein 3S-Akku (3 Zellen) mit 11,1V Nennspannung und 1500mAh Kapazität, die Belastbarkeit ist mit 25C angegeben (das heißt, es kann kurzfristig das 25-fache der Nennkapazität entnommen werden)

Ich habe kurze Zeit später noch einen weiteren Akku gekauft, hier habe ich mich für einen ZOP Power Akku entschieden, ebenfalls mit 3 Zellen und damit 11,1V Spannung, jedoch 2200mAh Kapazität und einer Belastbarkeit von 35C. Der Akku ist etwas dicker, als das Original, passt aber dennoch gut unter die obere Abdeckung des Quads. Durch die höhere Kapazität ist die Flugzeit spürbar länger, die Belastbarkeit von 35C ist vor allem wichtig, wenn noch bessere ESCs und Motoren verbaut werden.

Akku-Lagerbox

Lithium-Polymer-Akkus sind extrem Leistungsfähig, dabei aber leicht und klein. Das bedeutet: Die Energiedichte ist hoch und damit ebenso die Energie, die im Fehlerfall freigesetzt wird.
Kurz gesagt: Wenn so ein Akku im geladenen Zustand durch welche Umstände auch immer kurzgeschlossen oder überhitzt wird, kann er enorm lange, enorm spektakulär und enorm heiß verbrennen. Das möchte man nicht im Regal in der Wohnung haben.

Es gibt spezielle Taschen, die aus einer Art dicker Kunststofffolie mit Gewebe bestehen und die thermische Energie, sowie auch den Druck zurückhalten können sollen. Das ist jedoch Unsinn, die Stichflammen fressen sich in kürzester Zeit durch das Material.

Wirklich gut helfen tun nur spezielle LiPo-Safes wie zum Beispiel Bat-Safe oder ähnliche, meist dick ausgekleidete Metallkisten, teilweise mit Luftfilter.
Oder, in der (auch von mir gewählten) etwas günstigeren Variante: Alte Munitionskisten aus Stahl. Ich habe bei eBay eine für 15€ gekauft. Wichtig ist: Die Dichtung im Deckel muss entfernt werden, damit im Notfall der Druck irgendwie entweichen kann. Da natürlich auch die Stahlkiste extrem heiß wird, empfiehlt es sich, diese noch mit Gipskarton oder Ähnlichem auszukleiden.

Ersatz-Propeller

Mitgeliefert waren zwei Sets Propeller der gleichen Bauart, ein mal schwarz, ein mal weiß. Diese Propeller funktionieren ziemlich gut, gehen aber, gerade am Anfang, schnell kaputt. Es ist nicht so einfach, Ersatz zu finden, der qualitativ auch den Anforderungen des doch recht rasanten Quads gewachsen ist. Ich bin inzwischen bei Propellern von KingKong angekommen, mit denen ich sehr zufrieden bin. Sie werden gleich im Set mit 10 Stück CW und 10 Stück CCW verkauft, also quasi 5 Sets.

Selbstsichernde Propeller-Muttern

Die Original-Muttern, die mit dem Quad geliefert wurden, waren sowohl nicht besonders sicher, als auch unvollständig (eine fehlte). Ich war also froh, gleich selbstsichernde Muttern mit bestellt zu haben, die gibt es im Set mit 2 Stück CW und 2 Stück CCW. Die Qualität ist nicht sehr berauschend, aber sie tun, was sie sollen und fallen auch nicht wieder ab, besser als die mitgelieferten sind sie in jedem Fall.

Ersatz-Beine

Der Racer 250 besteht aus einer großen Platine, die gleichzeitig auch die Bodenplatte ist, einer Deckelplatte aus Carbon und vier Beinen aus (vermutlich) glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Die Beine verbinden die obere mit der unteren Platte und tragen die Motoren, gleichzeitig sind sie die Füße des Quads. Sie müssen also recht häufig recht viel Energie abfangen und können schon mal kaputt gehen. Es gibt aktuell noch die originalen Beine als Ersatz recht günstig zu kaufen, ich habe auch noch ein paar in meiner Kiste liegen (und musste auch schon zwei tauschen).

Namensschild

Unbemannte Luftfahrzeuge mit einem Gewicht ab 250 Gramm benötigen ein fest montiertes und nicht brennbares „Kennzeichen“ mit dem Namen des Halters samt Anschrift und Kontaktmöglichkeit. Der DMFV (Deutscher Modell Flieger Verband) bietet solche Schilder an, dort habe ich meines soweit ich weiß auch gekauft.

Kenntnisnachweis und Versicherung

Hat nichts mit der Drohne direkt zu tun, aber wo wir gerade beim Namensschild und dem DMFV sind:
Wer eine Drohne fliegt, muss eine Haftpflichtversicherung haben, die dadurch verursachte Schäden abdeckt. Das tut eine private Haftpflichtversicherung üblicherweise nicht.
Die Mitgliedschaft im DMFV ist gleichzeitig auch eine Haftpflichtversicherung für Drohnenpiloten sowohl auf Modellflugplätzen, als auch außerhalb solcher Flugplätze, wenn die Startmasse geringer als 1 kg ist. Die Basis-Mitgliedschaft kostet 42€ pro Jahr und beinhaltet eine Versicherung mit Deckungssumme bis 2 Millionen €.

Außerdem bietet der DMFV einen Kenntnisnachweis an. Dieser ist Vorschrift, wenn man Drohnen über 2 kg fliegen will, aber durchaus auch sinnvoll, wenn man leichtere Modelle bewegt (einfach, um neugierigen Personen eine gewisse Sachkunde nachweisen zu können und um selbst auch einfach die Regeln zu kennen). Beim DMFV wird der Kenntnisnachweis online erworben und kostet 26,75€.

Ausbau der FPV-Kamera

Inzwischen habe ich die Kamera samt Sendeeinheit für den FPV-Flug ausgebaut (dort, wo ich fliege, ist die Nutzung üblicherweise und im speziellen ohne Begleitung nicht erlaubt und ich entgehe so dem Vorwurf, andere Menschen zu filmen), das spart etwas Gewicht und kommt damit der Flugzeit zugute.

Ich habe dafür einfach die obere Platte abgenommen, das Kameramodul herausgenommen, die Sendeeinheit abgeschraubt und das Quad wieder zusammengebaut.

Gute Motoren

Das, was man über den Racer am häufigsten im Netz liest ist: Tolles Quad, aber die Motoren sind schlecht verarbeitet. Und so ist es auch, die Motoren hatten von Anfang an hohe Toleranzen und waren wackelig, vor kurzem war die Drohne bei mir dann auch nicht mehr sicher steuerbar, weil ziemliche Vibrationen auftraten. Es mussten also neue her. Die originalen Motoren gibt es nicht mehr und ich wollte sie auch nicht mehr nutzen, also musste eine gute Alternative her. Ich entschied mich nach längerer Recherche für die Racing-Motoren RS2205-2300 von EMAX, natürlich je zwei mal CW und CCW.

Nach der Inbetriebnahme und ersten Flügen kann ich sagen, dass sich diese Investition wirklich lohnt. Die Motoren sind wirklich stark und bewegen den Racer zusammen mit neuen ESCs und den KingKong-Propellern sehr geschmeidig und schnell, dabei sind sie deutlich leiser (im Leerlauf bei mäßigem Umgebungslärm gar nicht hörbar) und sehr stabil. Passendes Werkzeug, Schrauben in verschiedenen Längen, Ersatzteile und Propeller-Muttern werden gleich mitgeliefert.

Montage der Motoren:

Die mechanische Montage sollte selbsterklärend sein: Die vier Gewindelöcher im Motor werden mit den vier Langlöchern im Bein ausgerichtet, sodass die drei Adern zum Inneren des Beins zeigen. Zum Anschrauben habe ich die kürzesten mitgelieferten Schrauben genutzt, alle anderen wären zu lang und würden das Innere des Motors beschädigen. Die Schrauben werden natürlich ordentlich fest angezogen, damit die Vibrationen sie nicht einfach wieder lösen. Bei der Montage ist natürlich die Drehrichtung der Motoren zu beachten, diese ist sowohl mit Pfeilen, als auch als Text auf die Motoren gedruckt:

Der Anschluss der drei Adern an den ESC ist ebenfalls recht einfach: Ich habe zuerst alle Motoren gleich angeschlossen, also den ESC neben den Motor gelegt und die drei Adern in der Reihenfolge, in der sie aus dem Motor kommen, 1:1 auf den ESC gelötet. Zwei der Motoren werden sich also bei der Inbetriebnahme richtig herum drehen, zwei falsch herum. Bei den falsch drehenden müssen dann noch zwei der Adern vertauscht werden, was die Drehrichtung wieder umkehrt. Der erste Test, dabei speziell die Kontrolle der Laufrichtung, erfolgt am besten in betaflight und, ganz wichtig, ohne Propeller!

Moderne ESCs (Fahrtenregler)

Die im Racer 250 verbauten ESCs sind etwas ältere Teile, Simonk 12A, die mit 12A nicht sehr leistungsfähig sind und auch keine modernen Protokolle sprechen, sondern über PWM angesteuert werden.

Wo nun schon die Motoren neu waren, konnte ich das so nicht lassen und ersetzte sie durch Favourite FVT LittleBee Spring 20A ESCs, die neben der deutlich höheren Leistung von 20A (25A Boost) auch moderne ESC-Protokolle wie DSHOT verstehen. Die neuen ESCs funktionieren ausgezeichnet mit dem verbauten Flight Controller (SP Racing F3) und den neuen Motoren.

Montage der ESCs

Die original verbauten Simonk ESCs hatten nur drei Adern (Plus, Minus, Signal), die direkt an die Platine gelötet wurden. Die neuen ESCs haben zwei dicke Adern (Plus und Minus), sowie zwei dünne Adern, die auf einen kleinen Stecker geführt sind. Das ist aber kein Problem, ich habe die beiden dünnen Adern auf die gleiche Länge zugeschnitten, wie die beiden dicken und alles dabei möglichst lang gelassen (was die Demontage und eventuelle Reparaturen einfacher macht).

Die dicke rote Ader (Plus) wird einfach auf das Lötpad gelötet, das mit „+“ markiert ist, die dünne weiße (Signal) kommt auf das mittlere Pad (beschriftet mit S1-S4, je nach Bein) und sowohl die dicke schwarze, als auch die dünne schwarze Ader (beide Minus) werden auf das mit „-“ markierte Pad gelötet.

Ich habe die Adern dann so verlegt, dass sie nicht in die Propeller geraten können und die ESCs einfach mit Kabelbindern an den Beinen befestigt.

betaflight flashen und Einstellungen vornehmen

Ich werde hier jetzt nicht auf die Besonderheiten von betaflight eingehen, dazu gibt es auf YouTube einige gute Tutorials. Es gibt aber ein paar Dinge zu beachten, dazu hier mehr.

Richtige Version auswählen

Der verbaute Controller SP Racing F3 ist schon etwas älter und sowohl die CPU, als auch der Speicher kommen mit den neueren Versionen von betaflight an ihre Grenzen. Aus diesem Grund unterstützen neuere Versionen den Flight Controller gar nicht mehr, aber auch bei etwas älteren Versionen der Firmware lassen sich bestimmte, für den Racer 250 aber wichtige Funktionen nicht mehr auswählen. So kann man beispielsweise den Empfänger-Modus nicht auf PWM schalten, das ist aber notwendig, da der Empfänger keine serielle Kommunikation unterstützt, sondern eine Ader pro Kanal nutzt.

Mein Quad fliegt aktuell mit betaflight 3.5.7, diese Version hat noch alle benötigten Einstellungsmöglichkeiten.

Einstellungen vornehmen

Wie gesagt, das hier wird kein betaflight-Tutorial, aber ich gebe ein paar Tipps, wie man mit dem Racer 250 schnell zum Ziel kommt.

• Einrichtung: Hier gibt es nichts spezielles zu beachten.
• Anschlüsse: Wie schon geschrieben, wir nutzen keinen seriellen Empfänger, hier muss nur UART1 auf Konfiguration/MSP geschaltet sein (USB-Schnittstelle)
• Konfiguration:
  • Der Mischer muss auf Quad X eingestellt werden.
  • Als ESC-Protokoll habe ich mit den neuen ESCs und Motoren DSHOT600 ausgewählt.
  • Um die CPU nicht zu überlasten, aber gute Ergebnisse zu erzielen, habe ich als Gyro Update Frequenz 4 kHz, als PID Loop Frequenz 2 kHz gewählt. Das bringt eine CPU-Auslastung von um die 50%, was okay ist.
  • Als Empfänger-Modus muss „PWM Empfänger“ gewählt werden.
• Strom & Batterie: Hier gibt es nichts zu beachten, diese Anschlüsse sind am Racer nicht belegt.
• PID Einstellungen: Hier gibt es sicher ganz erstaunlich viel einzustellen, jedoch: Die Standardwerte funktionieren ausgezeichnet.
• Empfänger: Grundsätzlich sollte die Voreinstellung okay sein. Die Kanalzuordnung ist AETR1234. Ich habe bei angeschlossenem Akku die Werte der Fernsteuerung überprüft und die Stickwerte etwas genauer angepasst, aber das ist nicht wirklich notwendig.
• Modi: Hier werden die Flumodi eingestellt. Diese werden an der Fernsteuerung über den Dreifachschalter gewählt. Üblicherweise sollte man hier Angle, Horizon und Acro Trainer wählen. Der Kanal ist bei allen drei Modi AUX 1, die Bereiche sollten mit angeschlossenem Akku kontrolliert und justiert werden.
  • Angle: Der einfache Modus, das Quad wird automatisch gerade gehalten und die Motoren können nicht übersteuern (man kann das Quad also nicht auf den Kopf drehen). Der Schalter ist dafür ganz oben. Der Bereich ist etwa zwischen 900 und 1200.
  • Horizon: Exakt das gleiche, wie Angle, jedoch kann man das Quad auf den Kopf drehen (flippen), es gibt also keine Winkel-Begrenzung. In Ruhestellung der Achsen wird das Quad aber wieder gerade gehalten. Der Schalter ist in der Mittelstellung, der Bereich liegt zwischen 1300 und 1700.
  • Acro Trainer: Hier ist die Stabilisierung aus, das Quad tut also in etwa das, was man ihm an den Sticks befiehlt. Lediglich extreme Ausschläge werden abgefangen. Der Schalter ist dafür ganz unten, der Wert liegt zwischen 1800 und 2100.
• Motoren: Hier wird es wieder interessant, wenn die Motoren angeschlossen, aber die Laufrichtung nicht überprüft wurde. Dieses Menü erlaubt es, die Motoren einzeln hochzufahren und zu testen. Dafür müssen in jedem Fall die Propeller entfernt sein, sonst wird es schnell gefährlich. Der Akku muss angeschlossen sein. Rechts kann der Schalter neben „Ich weiß was ich mache“ aktiviert werden, dann lassen sich die Motoren über die einzelnen Regler steuern. Hier wird dann also einzeln geprüft, ob die Laufrichtung stimmt. Wenn nicht, werden beim entsprechenden Motor zwei Adern getauscht, was die Drehrichtung ändert.
• Flugschreiber: Kann, wenn man das nicht braucht, deaktiviert werden.
• Kommandozeile: Wird nur benötigt, um speziellere Einstellungen vorzunehmen, anzusehen oder Backups zu machen.

Ich denke, das war es eigentlich. Um noch mehr Möglichkeiten zu haben, könnte man noch den Flight Controller tauschen gegen ein moderneres Modell wie beispielsweise den CC3D Revolution. Dies werde ich in Zukunft auch tun, dazu dann aber gesondert mehr.