Hogyan válasszunk egy villamosenergia-rendszert

Egyszerű útmutató RC modellezők számára - 2. rész

Andrew Gibbs cikke

elektromos

Elektronikus sebességszabályozó (ESC)
Most válassza az ESC-t. Már eldöntöttük, hogy a céláram ebben a példában 33 Amper. Érdemes jelentős tartalék ESC-kapacitással rendelkezni, és egy olyan ESC-t ajánlok, amely minimum 25% -kal nagyobb kapacitással rendelkezik, mint a várható áram. A tartalék ESC-képesség miatt az ESC hűvösebben fog működni, és várhatóan megbízhatóbb is, mint az, amelyet közvetlenül a képessége határán működtetnek.

Érdemes olyan ESC-t választani, amely akár 50% -os többletkapacitással is rendelkezik, mivel ez lehetővé teszi a motoráram növekedését, ha valamilyen okból a rendszert eredetileg vártnál nagyobb teljesítményen kívánják működtetni. Ebben az esetben az ESC névleges értéke minimum 42A (33A x 1,25 = 42A), de az előnyben részesített ESC névleges érték akár 49 Amper. (33A x 1,5 = 49,5A). Ebben az esetben akkor egy olyan cellát választunk, amely képes 3 cellán működni és képes legalább 49 Amper kezelésére.

ESC kérdés - használ-e BEC-t, vagy sem?
Egy másik dolog, amiről dönteni kell, hogy szükség van-e egy BEC (elemszűrő áramkör) funkcióra az RC-készülék áramellátásához. Egy kis modell esetében a BEC általában jó ötlet, mivel különösen segít csökkenteni a modell súlyát.

A motor és a támasz
Végül itt az ideje gondolkodni a motoron és a légcsavaron. Valószínűleg ez a folyamat legösszetettebb része.

Motoráram-besorolás
Már tudjuk, hogy szükségünk van egy motorra, amely képes 3S akkumulátorral működni, és 33 amperes áramot igényel. Azok a motorok, amelyek a képességük határához közel működnek, általában nem hatékonyan működnek, míg a rengeteg tartalék teljesítményű motorok sokkal jobb hatékonyságot és hosszabb ideig tartanak. Különösen jó ötlet tehát rengeteg szabad kapacitású motort választani. Legalább 33% -os különbözetet javasolok, ami azt jelenti, hogy bár csak 33 Amper rajzolását tervezzük, legalább 44 Amperes folyamatos áramra képes motort keresünk (33A x 1,33 = 43,9A, felfelé kerekítve) 44-ig).


Remek ötlet olyan ESC-t választani, amely a szükséges minimumnál lényegesen nagyobb áramkapacitással rendelkezik (kattintson a képre az eredeti mérethez való visszatéréshez).


A szabad kapacitású motor kiválasztása sokat segít abban, hogy hűvös és hatékony legyen (kattintson a képre az eredeti mérethez való visszatéréshez.)

Motor Kv
A motor Kv értéke az a fordulat/perc, amelyen a motor megfordul, felszerelve a propellert. Például egy 1000 kv-os motor 8000 fordulat/perc fordulatszámon forog, ha egy 8 voltos akkumulátor biztosítja. Amikor a motor egy támaszt forgat, a támasz által kifejtett terhelés a fordulatszámot csökkenti. A fordulatszám általában a motor Kv-értékének 80 és 85% -a közé csökken. Tehát ebben az esetben, amikor a motor támaszt forgat, a fordulatszám valahol 6500/perc körül van.

A propeller számít
Bármely motor és akkumulátor kombináció esetén a légcsavar határozza meg a szükséges áramot. Minél nagyobb a támasz, annál nagyobb lesz az áram. Ha minden más egyenlő, minél nagyobb a Kv Kv értéke, annál kisebbnek kell lennie a támasznak, hogy elkerüljük a túlzott áramigényt.

Átmérő és hangmagasság
A támaszokra átmérőjük és hangmagasságuk alapján hivatkozunk. Például egy 10 hüvelyk átmérőjű és 7 hüvelykes magasságú propellert „10x7” -nek neveznénk, 10x7-nek írva. Az átmérő az egyik csúcstól a másikig terjedő méret. A hangmagasság szintén hüvelykben van megadva, és arra a távolságra vonatkozik, amelyet a támasz minden egyes elforduláskor előre halad. Az 5 hüvelykes magasság azt jelenti, hogy a támasz minden repülés közben 5 hüvelykes távolságot próbál előre húzni, míg egy 8 hüvelykes magasság 8 hüvelykes mozgást. A gyakorlatban a tényleges távolság elsősorban attól függ, hogy mekkora húzással bír a modell.

Magasság, átmérő és felvett teljesítmény
A tartó magassága és átmérője fontos szempont, amelyet figyelembe kell venni. Különösen az átmérő nagy hatással van a támasz által egy adott fordulatszámnál elnyelt teljesítményre. A hangmagasságnak is jelentős hatása van, de sokkal kevésbé jelentős, mint az átmérő hatása.

A kellék által elnyelt erő csak a történet része. Fontos az is, hogy a választott hangmagasság és átmérő megfeleljen a repülőgép igényeinek.

Magasság és átmérő arány
A hangmagasság/átmérő arány (p/d arány) egy másik fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni, amikor azon gondolkodunk, hogy egy támasz mennyire alkalmas egy adott alkalmazásra. Például egy 12 hüvelyk átmérőjű és 6 hüvelykes magasságú támasz p/d aránya 0,5. Ezzel szemben egy 8x8-as támasz p/d aránya 1,0. A viszonylag lassú repülésre szánt modellek (pl. Méretarányos, húzófékű kétfedelű repülőgépek, valamint a 3D-s és lebegő repüléshez használt modellek) a legalacsonyabb p/d arányú támaszokkal vannak felszerelve, talán csak 0,4-ig, míg a nagy sebességű magas arány, legfeljebb 1,0. Egy olyan sportmodell, amelyet itt mérlegelünk, valószínűleg egy olyan támasztékkal repülne a legjobban, amelynek p/d aránya valahol 0,7 - 0,8 körül van.

A Kv és a prop motor megfelelő kombinációjának megválasztása
Ezen a ponton tudjuk, hogy szükségünk van egy motorra, amely képes 3 cellánál 44 Amperes vagy annál nagyobb sebességgel működni. Dönteni kell azonban a motor Kv besorolásáról is, és egyúttal megfelelő propellert kell választanunk.

Noha kiszámítható a Kv és a prop motor adott kombinációjának teljesítménye, ez nagyon összetett folyamat, és nem alkalmazható egyszerű alapszabályi számításra. Szóval szükségünk van némi segítségre ebben.

1. módszer - referenciatáblák használata
A probléma kezelésének legegyszerűbb módja (és az eddigi összes munka kiküszöbölése!) A Gibbs Guide Power System Solutions gyors referencia táblázatait használja. Az alábbiakban az egyik táblázat példája látható. Ez a táblázat 350 wattos energiarendszerekre és 3S akkumulátorokra vonatkozik - pontosan erre van szükségünk ebben a példában. A táblázat négy teljes villamosenergia-rendszer specifikációját mutatja.

Figyeljük meg, hogy a táblázatban szereplő javaslatok szinte pontosan megegyeznek azokkal, amelyekre számításaink után eljutottunk, ráadásul minden munkát meg kell tennie egy megfelelő Kv motor és egy megfelelő légcsavar kidolgozásával.

A modell meglehetősen gyors sportmodell, ezért a 3. oszlopot használnánk a magas közepes modell sebességi kategóriához (HI MED). A táblázat által javasolt rendszer a következő: 3 cellás lipo elem, kb. 3,241mAh, 1050 körüli Kv, 10x7 támasz és 49A ESC. A támasz p/d aránya 0,7, így valószínűleg alkalmas erre a közepesen gyors modellre.

2. módszer - Weboldal keresés
Ha nem a Gibbs Guide Power System Solutions gyors referencia táblázatait használja, akkor is el kell döntenie egy megfelelő Kv motort és egy megfelelő propellert a modelljéhez. A legegyszerűbb módszer az eladó webhelyein keresni, hogy adatokat találjon a motor teljesítményéről. Sajnos nem minden eladó nyújt elegendő információt a megalapozott választáshoz, bár ez a helyzet javul.

Ideális esetben a motor tesztjeinek eredményeit keresi különféle támaszokkal. Alapvető fontosságú, hogy a teszt eredményeit ugyanazzal a sejtszámmal (pl. 3 sejt) kapják, mint amelyet használni szeretne. Ebben az esetben olyan motort keres, amely folyamatosan képes 43A körüli teljesítményre, de 33A körül tesztelték, hogy megadja a szükséges 350 wattot. Azt is szeretné ellenőrizni, hogy a támasz p/d aránya megfelelő lesz-e az Ön modelljéhez.

A motor méretei
Nyilvánvaló szempont annak ellenőrzése, hogy bármelyik motor, amelyet fontolgat, megfelel a rendelkezésre álló helynek.

Tesztelés
Bármelyik módszert is használja az energiarendszerének eldöntésére, fontos, hogy tesztelje az új energiarendszereket és ellenőrizze az áramfogyasztást. Ez lehetővé teszi annak ellenőrzését, hogy egyik alkatrész sem működik-e túl nagy árammal, és lehetővé teszi, hogy biztos legyen a rendszer által biztosított energiában.

Érdemes szem előtt tartani, hogy a tényleges teljesítmény és áramerősség sok tényezőtől függ, beleértve a tényleges Kv motort, a választott támasz jellemzőit, az akkumulátor feszültségét, töltöttségi állapotát és hőmérsékletét. Ennyi változó esetén a mért teljesítmény és áramerősség valószínűleg nem az, amit előre jeleztek. Ezért fontos, hogy teszteljünk egy új rendszert - ha ezt nem tesszük meg, akkor fogalmunk sincs arról, hogy mi folyik itt.

Ne feledje, hogy a motor, a légcsavar és az akkumulátor bármely kombinációjánál elsősorban a légcsavar határozza meg a szükséges teljesítményt és áramot. Ha az elfogyasztott energia lényegesen nagyobb, vagy talán kevesebb a vártnál, akkor propellercserére lehet szükség a helyzet kijavításához.


Az ehhez hasonló wattmérő ideális eszköz a rendszer áram- és energiafogyasztásának mérésére.


A motor működtetése után a modellt gondosan ellenőrizni kell.

A talajvizsgálat során győződjön meg arról, hogy a modell szilárdan fékezett, és mindig helyezze magát a támasz mögé. Célszerű a földi futásokat rövid időtartamra korlátozni, talán legfeljebb 30 másodpercig, mivel a hűtő levegő áramlása valószínűleg kisebb lesz, mint amikor a modell repül. Az EDF modelleknél a földi tesztek nagyon rövidek legyenek, mivel valószínűleg nem áramlik az akkumulátor vagy az ESC felett a levegő. Bármely modell talajvizsgálata után mindig ellenőrizze a motor, az akkumulátor és az ESC hőmérsékletét.

A repülési teszt az energiaellátó rendszer bizonyításának utolsó fázisa. Célszerű az első járatot meglehetősen rövidnek tartani, talán csak pár percet. Leszállás után ellenőrizze a modellt, hogy nincs-e rajta jel az energiaellátási rendszerben. Lazán működött valami? Milyen hőmérsékletű az akkumulátor, az ESC és a motor? Ha kényelmesen melegebbek, akkor szükség lehet a hűtési elrendezés újbóli vizsgálatára. Ha minden rendben van, töltse fel az akkumulátort, és hosszabbítsa meg a következő repülés időtartamát, repülés után ismét ellenőrizze a modellt.

Ha elégedett a modell repülésével, és minden rendben van az energiaellátó rendszerrel, akkor ez a teszt végét jelenti. Ugyanakkor szükségét érezheti a kísérleteknek a különböző légcsavarokkal. Például, ha a modell túl élénk a kényelem érdekében, akkor érdemes megfontolni egy kisebb átmérőjű vagy dőlésszögű támaszt. Ezzel szemben, ha valamivel nagyobb teljesítményre van szükség, akkor egy kicsit nagyobb hangmagasságú támasz biztosíthatja a szükséges nyereséget. Vigyázzon az átmérő növelésével, mivel az átmérő kicsi növekedése az áramfogyasztás nagymértékű változásához vezethet. Bármikor, amikor a támaszt megváltoztatják, különösen akkor, ha a hangmagasság vagy az átmérő nőtt, érdemes újra tesztelni az energiarendszert.

Következtetés
Egy jól megválasztott villamosenergia-rendszer várhatóan sok problémamentes repülést eredményez, különösen, ha jó minőségű alkatrészeket választottak.

Remélem, hogy ez a cikk hasznos volt. Ha további információkat szeretne erről a témáról, akkor az elektromos energiaellátó rendszerekről szóló három részből álló sorozat kiváló erőforrás.