двигатели + винты= характеристики (для мультикоптеров и других ла)

SPer2010

Советую прочитать посты хотя бы на этой странице. Откроется много интересного.

Что же касается рцтаймеровского 3507, геометрия магнитной системы DT700/750 один к одному, может быть пластины статора тоньше, может быть подшипники чуть больше диаметром. Но всё, что касаемо эффективности 700-750 остаётся в силе и плюс к этому при правильной посадке винта меньший рычаг для луча. Короче, для 35мм статора 12N 14P всё крутится вокруг одной и той же конструкции магнитной системы у всех производителей и ожидать чуда напрасное дело.

ALB_RF

А то что диаметры разные и при этом момент совсем другой можно забыть???

Covax

О, если 3507 более удачный аналог dtшек то это просто великолепно.

SPer2010

Но, если честно, то мне лично не нравится крепление винта у 3507, лишний вес, вероятная разбалансировка, увеличенное расстояние от плоскости крепления. Подумываю о том, чтобы сразу заказать удлинённую ось, родная 4х27мм. А затем, как я люблю крепить стяжками, тем более, что у ротора 6 лучей.
Кстати уже сегодня рцтаймер оттрекался, однако оперативно.

Echelon
SPer2010:


Я уже писал, что чудес в природе не бывает, все двигатели делают в Китае из одного и того же материала, …, мотают их жгутом, та же причина, кстати T-Motors тоже, лишь некоторые американские фирмы, имеющие свою клиентуру мотают монопроводом виток к витку. При этом эффективность в районе малых полётных токов коптеров практически не меняется - это имеет значение для скоростных самолётов.

Не все так однозначно. Мотание “жгутом” бесколлекторников имеет смысл. Как минимум два смысла: намотка канатиком имеет преимущество с механической точки зрения - канатик эластичнее цельного провода того же сечения. И во-вторых, для протекающих в обмотках питающих токов с частотой до сотен герц уже становится целесообразным применение многожильных проводов и даже литцендрата.

vet:


И еще предположение:
Мне кажется, меньшая эффективность на большей батарее связана исключительно с потерями в самом регуляторе и моторе при работе на среднем газе.

Верно по сути, но есть нюанс в происходящих процессах регулятор-мотор.
Действительно, ведь при питании от батареи с бОльшим напряжением можно легко развить ту же тягу ВМГ, равную паспортной тяге с максимальной эффективностью для этой же ВМГ, но приведенной почему-то для низковольтной батареи. Но такая же “высоковольтная” тяга у данной ВМГ уже не будет столь эффективной, как при низковольтном питании. В чем же причина?

Первое что приходит на ум, так это потери в регуляторе. Что отчасти верно, т.к. регулятор неидеален, содержит неидеальные ключи, падение напряжения на них присутствует и соответственно какие-то потери на нагрев тоже. Но стоит вспомнить конструкцию двигателя (совокупность подключенных определенным образом статорных обмоток с конечной индуктивностью) и способ управления бесколлекторным двигателем (ШИМ), как становится ясным разница и основная причина потерь. Процитирую википедию:
“…Несмотря на то, что обороты могут широко варьироваться управляющим блоком, приемлемый КПД можно получить лишь в относительно узком интервале угловых скоростей. Это определяется индуктивностью обмоток. Если скорость будет ниже оптимальной, продолжающаяся подача тока в данную фазу, после достижения предела магнитного потока, будет приводить лишь к ненужному нагреву. На скоростях выше оптимальной, магнитный поток в полюсе не достигнет максимума из-за ограниченного индуктивностью времени нарастания тока”.
[…wikipedia.org/…/Бесколлекторный_электродвигатель#…

Таким образом существует оптимальная скорость вращения бесколлекторника, при которой при некотором напряжении питания получается оптимальная длительность управляющего импульса, которая с максимальным КПД для примененных в двигателе индуктивностей обмоток “переваривается” в магнитный поток, совершающий полезную работу. А уже эта оптимальная скорость вращения двигателя, соотнесенная по его мощности и моментным характеристикам на соответствующий “посильный” винт, совместно и дают лучшую энергоэффективность в граммах на Ватт.

RID
Covax:

Обо*рали тайгеры mt3506 на rcgroups за несоответствие реальным цифрам и рекламируемым…

Они просто не умеют их готовить)))
Покупают неплохой мотор, ставят на него дерьмовые винты и непонятные регуляторы.
Хороший винт от китайской копии отличается как минимум +20% эффективности ( ну не научились они винты пока копировать).
Возьмите Xoar, Graupner и т.п., ну APC наконец, хотя он хуже. Доббавьте хороший регулятор
и вы не узнаете движки)))
В посте 843 этой темы я привел экспресс измерения винтов с этими моторами, правда там хреновый регулятор использовался.
Я с Кастловским регулятором некоторые моторы просто не узнал, как оказывается они чУдно работать могут.
Моторчики похуже - просто добавили 20% оборотов при той же мощности.

Covax

А можно эти мысли оформить в таблицу теста, с лучшим пропеллером и лучшим регулятором? При всем уважении я все меньше и меньше доверяю многим сенсационным высказываниям на нашем дорогом форуме…

SPer2010
Echelon:

Не все так однозначно. Мотание “жгутом” бесколлекторников имеет смысл. Как минимум два смысла: намотка канатиком имеет преимущество с механической точки зрения - канатик эластичнее цельного провода того же сечения. И во-вторых, для протекающих в обмотках питающих токов с частотой до сотен герц уже становится целесообразным применение многожильных проводов и даже литцендрата.

Позволю себе не согласиться с этими утверждениями. Во первых, намотка жгутом существенно уменьшает коэффициент заполнения окна статора (каждый проводник в изоляции и намотка не виток к витку), что в конечном итоге приводит к увеличению достижимого сопротивления обмотки; а во вторых не надо ссылаться на потери за счет скин эффекта на частотах заполнения (8 и 16кгц), использование жгута в производстве объясняется достаточно просто, меньше номенклатура диаметров проводов и существенно меньшая трудоёмкость (себестоимость) намотки, ведь мало кто любит покупать очень дорогие двигатели.
Для справки глубина скин слоя в меди от частоты

Частота / глубина скин слоя
60 Гц 8,57 мм
10 кГц 0,66 мм
100 кГц 0,21 мм
1 МГц 66 мкм
10 МГц 21 мкм

Мы видим, что даже при 16 кГц для провода диаметром 1мм эффект можно не учитывать.

Echelon
SPer2010:

Позволю себе не согласиться с этими утверждениями.
…не надо ссылаться на потери за счет скин эффекта на частотах заполнения (8 и 16кгц),использование жгута в производстве объясняется достаточно просто, меньше номенклатура диаметров проводов и существенно меньшая трудоёмкость (себестоимость) намотки, ведь мало кто любит покупать очень дорогие двигатели.
Для справки глубина скин слоя в меди от частоты

Частота / глубина скин слоя
60 Гц 8,57 мм
10 кГц 0,66 мм
100 кГц 0,21 мм
1 МГц 66 мкм
10 МГц 21 мкм

Мы видим, что даже при 16 кГц для провода диаметром 1мм эффект можно не учитывать.

Согласен и добавлю, что приведенные значения толщины скин-слоя верны для цепей синусоидального тока. Питающие токи в обмотках бесколлекторников имеют (должны иметь) вид прямоугольных импульсов с высокой скоростью нарастания/спада фронтов. В то время как 8 и 16 кГц это частота следования прямоугольных питающих импульсов, фактически их суммарная мощность “размазана” по спектру, часть ее передается на нечетных гармониках (в случае меандра питающего напряжения) и других спектральных полосах, определяемых мгновенной шириной импульса. Для полной передачи энергии импульса надо обеспечить передачу сложного по спектру тока во всей этой полосе. Иначе форма прямоугольного импульса будет меняться, сглаживаться в самом проводе обмотки и уже не получится получить необходимую скорость нарастания импульса в индуктивности и магнитного потока полной мощности.

p.s. Кстати, ведь не зря аудиофилы используют лицендрат для присоединения высококачественной акустики. Основные воспроизводимые звуковые частоты хотя и имеют тот же порядок, а вот обертона сложных (не синусоидальных) звуков имеют более широкий спектр, и для их качественного воспроизведения уже нельзя ограничивать полосу линии передачи стандартными 20 кГц.

SPer2010

Полностью согласен с идеальным представлением о сути процесса, но у нас статор из электротехнической стали толщиной от 0,2 до 0,5мм ( рабочая частота не более килогерца). О каком прямоугольном импульсе даже на частое 8 кГц может идти речь? Дай -то бог хоть первую гармонику с более или менее приличным кпд преобразовать в энергию магнитного поля.
А аморфные ферромагнетики с высокой рабочей частотой и индукцией насыщения пока ещё никто не может делать листовыми.

Echelon:

p.s. Кстати, ведь не зря аудиофилы используют лицендрат для присоединения высококачественной акустики. Основные воспроизводимые звуковые частоты хотя и имеют тот же порядок, а вот обертона сложных (не синусоидальных) звуков имеют более широкий спектр, и для их качественного воспроизведения уже нельзя ограничивать полосу линии передачи стандартными 20 кГц.

Интересное умозаключение, а как, такой пример - коаксиальный кабель РК50-4-47С имеет сплошной медный экран, фторопластовое наполнение и стальную посеребренную внутреннюю жилу диаметром около 1мм, предельная рабочая частота 18ГГц, потери на 10ГГц около 1дБ на метр - это вам не хай энд, как насчёт гармоник сигнала 20кГц? Миллионная гармоника, это вам слабо?
А вы нам литЦендрат - литцендрат, да нам и без него жить неплохо.

Echelon
SPer2010:


а как, такой пример - коаксиальный кабель РК50-4-47С имеет сплошной медный экран, фторопластовое наполнение и стальную посеребренную внутреннюю жилу диаметром около 1мм, предельная рабочая частота 18ГГц, потери на 10ГГц около 1дБ на метр - это вам не хай энд, как насчёт гармоник сигнала 20кГц? Миллионная гармоника, это вам слабо?
А вы нам литЦендрат - литцендрат, да нам и без него жить неплохо.

Не совсем понял Ваш вопрос на примере коаксиального кабеля, Анатолий. Это другой тип проводника, линии передачи. Вы говорите о потерях в коаксиальном кабеле, там они помимо омических потерь в слое серебра складываются по большей части из потерь в диэлектрике. Для литцендрата есть определенная частотная полоса применимости, где его использование имеет смысл. Выше по частоте он уже уступает одиночному проводу или канатику из неизолированных проводников. Другое дело, что игра должна стоить свеч и использование различных техн.решений и ухищрений должно носить экономический или просто душевный смысл 😃
Разговор все больше приобретает академический характер, и я не противник этого. Но загружать глубокими рассуждениями данную тему будет неверно, а у модераторов терпение не безгранично) В своем исходном комментарии выше хотел лишь показать, что намотка жгутом сильноточных обмоток бесколлекторников не так плоха и даже имеет свои плюсы в разрезе конкретного применения.

RID
SPer2010:

Во первых, намотка жгутом существенно уменьшает коэффициент заполнения окна статора

Теоретически одинакова - при аккуратной намотке. Толшина слоя лака пропорциональна диаметру провода.
Реально - почти такая же. Потери при намотке жгутом выше за счет дополнительных пустот, но при небольших размерах моторов
больше укладывается в окно, оно полнее заполняется, т. к. имеет коническую форму.
Поэтому и практически - разница не большая.

Шим 16Кгц для регуляторов не предел, есть 24Кгц .

Covax:

я все меньше и меньше доверяю многим сенсационным высказываниям

Вопросы веры сугубо индивидульны и интимны)))) не вижу необходимости в них вмешиваться))
Хотя тоже интересно. Высказываниям человека не верю, а в таблицу от того человека веры больше? )))

Можно все найти и в других источниках.
Пост смотрели? (посте 843 этой темы я привел экспресс измерения? к стати винт 12х4,5 там левый)
По эффективности винтов APC - Xoar
можно немного подчерпнуть в этой таблице www.scorpionsystem.com/…/i1,076_data_chart.htm.
Измерения процесс кропотливый и длительный, плюс необходимо подобрать параметры регулятора и желательно под необходимый диапазон нагрузки на винт.
Плюс перепробовать винты, их эффективность отличается на разных оборотах ( хотя по любому лучше, чем на “копиях”).
Столько работы и ради веры? )))
Времени на хобби и так в обрез.
Доберусь до оптимизации установки на очередной коптер, тогда процесс смогу в таблицу свести.
Хотя она не будет оптимальной, нет возможности все разнообразие винтов попробовать, невозможно сделать ее оптимальной для всех режимов полета.
Лучше подбирать под свой стиль, создав профиль типового полета.
К стати, у кого из брендов есть коптерные винты 15-16 размера?
Все-таки хочется еще попробовать других)))).

TeHoTaMy

Перематывал вчера двигатель 2213-22turn. Вместо жгута из четырех проводов диаметром 0,2мм уложил моножилой 0,5мм то же количество витков. Площадь меди увеличилась более, чем на 50%!

SPer2010
RID:

Теоретически одинакова - при аккуратной намотке. Толшина слоя лака пропорциональна диаметру провода.

А вот и нет. Толщина изоляции определяется именно электрической ИЗОЛЯЦИЕЙ в вольтах.
Обычный китайский провод в жгуте 0.2 -0,22мм имеет толщину изоляции от 30 до 50 мкм, при весьма плохом качестве меди, то есть до 50 процентов сечения, а вот уже 0,5 - 0.6 50 - 70 мкм только 20. Для провода большего диаметр ещё меньше.

TeHoTaMy:

Площадь меди увеличилась более, чем на 50%!

Вот и я про то же.

Covax
RID:

Хотя тоже интересно. Высказываниям человека не верю, а в таблицу от того человека веры больше? )))

Конечно! Цифры это уже не вера, а аргумент 😃

RID:

Они просто не умеют их готовить)))

Ваш пост rcopen.com/forum/f123/topic218743/857 лишь подтверждает, что таблица на сайте тайгеров несколько лукавит.
У вас Xoar 14x5 дает при 11.4В 900гр тяги (наверное еще не максимум) в эффективностью 7.63, а у тайгеров 13x4.5 при тяге 1100 гр дает 9.16, 14x7 при тяге 1170гр дает 7.6, все равно выше вашего, хотя у вас 900гр тяги скорее всего ближе к самому эффективному режиму работы.

Теперь о таблице…
Заметили по этой таблице www.scorpionsystem.com/…/i1,076_data_chart.htm, что чем выше напряжение, тем хуже эффективность по всем пропеллерам? Если при 3S APC и Xoar (те кто в синей зоне) практически одинаково эффективно пользуют мотор, то при 4S уже только Xoar, а при 5S всего один из Xoar’ов.

SPer2010
Covax:

Заметили по этой таблице www.scorpionsystem.com/files/...data_chart.htm, что чем выше напряжение, тем хуже эффективность по всем пропеллерам?

Сергей, а чем тебя прельстила эта таблица? Это же для фельдеперстовых еропланов 20А на движок, там своя физика, там хорошо работают граупнеры, APC тонкие электрические и совсем швах APC SF , обороты-то далеко за 10000.

Covax

Позволила заняться аналитикой, не более того. Мотор вполне для коптера, 890kV. При высоком напряжении ни один пропеллер (маленький, большой, с любым шагом) не позволил мотору максимально эффективно работать. Больше ничем 😃 Или я сделал не правильный вывод для себя?

SPer2010

Ты вес посмотрел, 166 г. То есть для коптера при зависании килограмм на луч.

Covax

Я не учел то, что в таблице эффективность показана на максимальной тяге, но неизвестно что с ней при промежуточных значениях…
166гр это понятно.

Можно шкурный вопрос?
У меня моторчики rctimer a2830 850kv (14 магнитов, 12 полюсов на статоре) с apc sf 11 4.7 при 50-70% тяги очень греются. Тайминг стоит middle. Куда попробывать его сдвинуть?

SPer2010

А туда, где ток холостого хода станет меньше.