Search in topic

F.A.Q. по электродвинателям для самолетов.

На форуме отсутствует толковая тема по двигателям c нужной и ПОЛЕЗНОЙ информацией для НОВИЧКОВ.
Предлагаю создать КАЧЕСТВЕННЫЙ, ТОЧНЫЙ, ИНФОРМАТИВНЫЙ FAQ по электродвигателям самолетов вообще, а не просто по фирмам или классам!

А именно:

1. В чем суть разных типов?
2. Что значит класс и как он определяется, а так же тип моделей для этих классов?
3. Что значат показатели (такие как:

"Макс.мощность: W, об./вольт "
“Максимальная нагрузка, А”
“Диаметр вала двигателя, мм”
“Обороты, об/В”
“Рекомендуемые пропеллеры”
“Максимальная эффективность, %”
“Рабочая нагрузка, А”
“Ток при максим. нагрузке А”
“Напряжение питания: В”
“Максимальный ток А\секунд.”
“коллекторный”
“бесколлекторный”
“с редуктором” )

или как расшифровывать такой способ характеристик “(12V,110w,46г.пропеллер 10x4,7)”?
5) Для совсем новичков что значат цыферки в названиях двигателей (если они что то значат)
6) Расшифровка маркировки для самых популярных двигателей
7) Какому самолету какой двигатель лучше или если кто то хочет поставить на самолет двигатель чтобы первый стал летать лучше, то какой двигатель нужен (написать класс и характеристики)

Просьба не разводить “балаган” типа зачем это нужно, все это знают, разговоры ни о чем, а писать максимально приближенно к шаблону:

Параметр - расшифровка, зачем нужен, объяснить как сам понимаешь!
Спрашивать тоже точно и без лишней воды: что есть, что нужно и для чего, ну и немножко о ситуации

Повторяться никто не запрещает, вдруг ваше объяснение поймут лучше!

P.S. Надеюсь на вашу поддержку в создании экоей википедии-справочника, который полезен как новичкам, так и заядлым авиамоделистам!

---------------------------------------------------------------------------------------------
Есть: CESSNA 182 с бк от ARTTECH
Нужно: заменить родной мотор, знаю что у него в параметрах есть 450 чего-то (ну и если нужно родной регулятор 20А) для того чтобы выполнять простенькие фигуры, а то родной достаточно сильно пострадал при неудачной посадке, да и слабоват сам по себе.

битых 40 минут отвечал последовательно на все вопросы. Потом ктото еще сюда ответил, а потом тема пропала. Люди, если кто был подписан на тему и в почтовой рассылке получил копию моего поста - большая просьба, перешлите мне, сам вставлю, ну или же просто зацитируйте сюда. Второй даз так написать не сумею 😃

Очень обидно 😦! Я тоже заметил пропажу поста, пост был РЕАЛЬНО уместным и грамотным. Прочитав его многое узнал для себя, будет оочень полезно для новичков. Я тыкнул спасибо )) Думаю многим было бы это интересно!

“Рабочая нагрузка, А” применимо для колекторных и всех безколекторных двигателей.

ток при котором двигатель будет работать долго без потери своих характеристик както: уменьшение мощности вследствие перегрева магнитов, разрушения изоляции обмоток.

“Максимальный ток А\секунд.”

некоторая перегрузка двигателя которая не ведет к значительному перегреву.

“Обороты, об/В (Кв)”

величина показывающая какие будут обороты мотора в зависисмости от (кол-ва банок)напряжения батареи. относится к эффективности ВМГ

на глазок двигатель можно прикинуть исходя из того что каждые 50 ватт мощности это примерно 250гр тяги (ну очень приблизительно)

про рекомендованные пропеллеры покачто не придумал как толково написать.

эта помидорами не кидайте

или как расшифровывать такой способ характеристик “(12V,110w,46г.пропеллер 10x4,7)”?

при 12 вольтах питания и пропеллере 10х4.7 данный мотор будет развивать мощность 110 вт(на самом деле не развивать а потреблять от батареи, ну и некоторая часть этой мощности будет греть воздух).
а вес мотора указан для того чтобы при замене мотора например на более легкий предугадать как изменится центр тяжести модели

2. Что значит класс и как он определяется, а так же тип моделей для этих классов?

насколько знаю размах и вес модели. класифицируются по ДВС двигателям подробнее врядли смогу написать

Попытаюсь кусками восстановить написаное.
Что значат показатели:
"Макс.мощность: W, об./вольт "
Тут автор темы смешал два параметра, это мощность двигателя и его частоту вращения.
Мощность двигателя определяет работу, которую двигатель может выполнить в единицу времени. В случае модельного двигателя - это комбинированный параметр, позволяет получить общее представление о применимости мотора в данном конкретном случае. А вообще - зная мощность можно прежде всего определить максимальную нагрузку которую может держать двигатель, по простой формуле - мощность(ватт) = напряжение питания(вольт) * сила тока(ампер).
Напряжение питания вещь в общем довольно стандартная, поэтому зная мощность можно подобрать аккумулятор и регулятор по макситмальной силе тока, получаемой из упомянутой формулы.

“Максимальная нагрузка, А”
То напряжение, которое способен без повреждения переварить двигатель, ну и заодно - которое способен пропустить через себя регулятор. В идеале регулятор должен быть рассчитан на напряжение как минимум на 5 ампер превышающее это начение для двигателя, а аккумулятор - способен отдать как минимум на 5 ампер больше чем регулятор. Это гарантирует долгую и спокойную жизнь мотоустановке. Это режим критический для мотора и как правило рядом указывается еще и время, в течение которого мотор способен в нем прожить. Обычно - 15-30 секунд.

“Диаметр вала двигателя, мм”
Тут все просто, это именно диаметр вала. Позволяет правильно подобрать переходник - цангу для фиксации пропеллера на валу.

“Обороты, об/В, оно же - kV”
Важный параметр, указывает скорость вращения вала двигателя в зависимости от питающего напряжения без нагрузки на валу. по этому параметру можно подобрать применение мотора, аккумулятор и пропеллер. Так, моторы с kV больше 2000 как правило применяют на вертолетах, либо на скоростных моделях, мотор с высоким kV можно использовать с батарее из меньшего количества банок, и он более эффективен с пропеллером с меньшим шагом. Моторы этого класса чаще используют на летающих крыльях.
Моторы с меньшим kV позволяют ставить больше банок, таким образом несколько набирая вес, но увеличивая продолжительность полета - не за счет емкости, а за счет снижения максимальных токов при той же работе выполняемой мотором, и в целом позволяет системе при большой мощности существовать в более комфортных силовых условиях. Для метра с кепкой актуально kV 900-1200.

“Рекомендуемые пропеллеры”
Это пропеллеры, которые не перегрузят мотор и в то же время позволят снять с него максимальную тягу. Больше диаметр и меньше шаг - больше тяги в статике и меньше скорость полета, меньше диаметр и больше шаг - меньше тяги в статике и больше скорость полета. Первые винты выгоднее для силового - 3d - пилотажа, так как дают больше обдув рулевых поверхностей и позволяют “подвесить” самолет на винте, вторые - для классического пилотажа, где нужна скорость. Новичку пожалуй актуальнее чтото среднее - это позволит выдеруть самолет из критической ситуации и в то же время достаточно быстро разгонит его, чтобы он летел как самолет.

“Максимальная эффективность, %”
КПД. То количество энергии которое мотор переводит непосредственно в полезную работу а не в сотрясание континуума. Чем выше - тем лучше. Снижают КПД плохие подшипники, плохая пайка, лишние шестеренки и неудачно подобранные винты. Чем все это “правильнее” тем большую длительность полета можно выжать из того же аккумулятора.

“Рабочая нагрузка, А”
Количество ампер длительно и без перегрузки перевариваемое мотором при номинальном напряжении. В целом позволяет посчитать сколько вреени проживет ваш аккумулятор в паре с этим мотором.

“Ток при максим. нагрузке А”
То же, что описано как “Максимальная нагрузка”

“Напряжение питания: В”
Напряжение, к которому приспособлен двигатель. Определяет количество банок аккумулятора, которое можно использовать с мотоустановкой. При превышении резко уменьшается время жизни мотора.

“Максимальный ток А\секунд.”
то же, что максимальная нагрузка.

“коллекторный”
“бесколлекторный”
Определяет принцип строения двигателя. Вращение любого электродвигателя происходит за счет последовательного включения и отключения нескольких обмоток либо за счет изменения полярности одной или нескольких обмоток. Для того, чтобы обеспечить эти явления используются механические либо электронные коммутаторы. Коллектор - механический коммутатор - стоит непосредственно на валу ротора двигателя, обмотки вращаются вместе с валом и коллектором, переключение происходит за счет того, что каждая обмотка имеет пару выводов - ламелей на коллекторе, расположеных на противоположных его сторонах, напряжение на ламели подается скользащими контактами - щетками.
В бесколлекторном моторе обмотки неподвижны, ротор представляет из себя многополюсной постоянный магнит, а переключение обмоток происходит за счет относительно сложной электронной схемы - регулятора.
Каждый тип мотора имеет свои достоинства и недостатки. У бесколлекторника, правда, достоинств больше.
Коллекторному мотору в простейшем варианте регулятор скорости не нужен вообще - подали напряжение -крутится, сняли-не крутится. Увеличили-крутится быстрее, уменьшили-медленнее. Короче, в качестве спидконтроллера можно вообще переменный резистор с сервой поставить. Бесколлекторник без специального регулятора не запустится в принципе.
Коллекторный мотор остается одинаково эффективным под нагрузкой и без нагрузки, независимо от того, насколько тормозится ротор. Это актуально например в машинах, где ударные нагрузки на колеса могут подтормаживать ротор сильно и на короткие промежутки. У бесколлекторника в такой ситуации бегущая волна опередит вращение ротора, он “сорвется” с фронта как неудачливый серфер, и затормозится, пусть ненадолго, но провалив мощность. Эта проблема решена в датчиковых бесколлекторниках, в которых положение ротора постоянно отслеживается, и соответственно электроника притормаживает или ускоряет фронт бегущей волны. Но эти моторы относительно дороги, и их применение в авиации неосмысленно, так как классический спидконтроллер бездатчиковового бесколлекторника тоже способен следить за положением ротора, но это происходит менее четко, поэтому при плавном нарастании все в порядке, а при резком ударном - происходит упомянутое явление. Кроме того в такой ситуации резко скачут токи в обмотках и они могут просто сгореть, или перегрузить регулятор, или сотворить чтото еще подобное. Кому интересно, как выглядит такой срыв волны - можете рукой слегка притормозить вращающийся на самых малых мотор. Без пропеллера естественно 😃
Бесколлекторники бывают инраннеры и аутраннеры - с внутренним и с наружным вращением ротора. У внутреннего ротор вращается между обмотками, у наружного - соответственно вокруг обмоток. Первые проще крепить, так как нет наружных подвижных частей, хватай хомутом за любое место и готово. Но они менее мощные, менее эффективные и более оборотистые. Вторые крепятся только за торец, но имеют больший диаметр - а следовательно плечо- а следовательно момент на валу, более медлительные и пригодны для прямого привода пропеллера. Кроме того они луче охлаждаются. Бывают еще псевдоинраннеры, где аутраннер заключен в легкий кожух, теоретически сочетают достоинства тех и других, но появились относительно недавно. Посмотрим 😃
Огромное достоинство бесколлекторников - практически вечная жизнь, износу подвергаются только подшипники, а их можно менять.
Коллекторный двигатель умирает вместе со смертью коллектора. Чтобы это происходило медленнее их обкатывают перед использованием и протацивают и шлифуют коллектор в процессе. Трущихся частей в бесколлекторнике меньше, поэтому меньше потерь, выше кпд. ну и в целом при тех же размерах больше мощность.

“с редуктором”
Для большинства выпускаемых винтов оптимум оборотов лежит гдето вокруг 10000. Но вот не все моторы способны адекватно себя вести при таких оборотах. Редуктор - или понижающая передача - используется для того, чтобы подогнать характеристики мотора под ситуацию. Это актуально для небольших моторов, которые имеют большое kV. Ну или для недорогих коллекторных моторов. В такой ситуации используется простой редуктор из двух шестерен- маленькой на валу мотора (еще её называют пиньоном) и большой на валу винта. Но на самом деле проще подобрать аутраннер с подходящим kV и крутить винт напрямую. От таких редукторов проблем больше чем достоинств. Последнее единственное- дешевизна.
Более актуальны планетарные редукторы, которые используются в сочетании с инраннерами и позволяют разместить мощный бесколлекторник в тонком и тесном носу планера, или в копийной мотогондоле. Они используют сложную систему шестерен с внутренней и наружной резьбой, и знамениты соосностью “входа” и “выхода”. А вообще - если есть возможность от редуктора отказаться - надо отказываться. Редуктор снижает КПД - увеличивается количество трущихся частей, снижает отказоустойчивость системы и усложняет обслуживание - поскольку частей становится просто больше.

В общем идеальный мотор для большинства самолетчиков - бесколлекторный аутраннер с прямым приводом винта.

“Напряжение питания: В”
то напряжение под которое производитель рекомендует винты, если будет напряжение отличное от рекомендованного производителем то время жизни мотора не сократится, но винты придется подбирать свои так чтобы не перегрузить мотор и снять необходимую мощность.
Для справки одна банка лития имеет напряжение 3.7 вольта, одна банка никеля или кадмия имеет 1.2 вольта

отличия безколекторника и колекторника, добавлю что вторые дают больше помех вследствие искрения в щеточном узле, первые обычно имеют несколько меньшую массу при сопоставимых мощностях.и более экономично расходуют аккумулятор

Есть: CESSNA 182 с бк от ARTTECH Нужно: заменить родной мотор, знаю что у него в параметрах есть 450 чего-то (ну и если нужно родной регулятор 20А) для того чтобы выполнять простенькие фигуры, а то родной достаточно сильно пострадал при неудачной посадке, да и слабоват сам по себе.

вес модели с аккумулятором извес тен? все старого мотора известен? сколько банок в батарее известно? ток регулятора и батареи известен? исходя из этого можно уже подбирать мотор

“Напряжение питания: В”
то напряжение под которое производитель рекомендует винты, вообще время жизни мотора не сократит, но винты придется подбирать свои так чтобы не перегрузить мотор.

Расшифруйте, пожалуйста! Не совсем понятн написано 😃 Если напряжение рекомендованное и винт рекомендованный - то живет двиг долго и счастливо, правильно? А в каком случае придется подбирать свои винты?

поправил

Хотите сказать, что если превысить рекомендованное напряжение мотор этого не заметит? К слову, заряженый липоль это 4.2 вольта. Никель тоже не 1.2, а чтото эдак 1.8, чтоли. никель точную цифру не помню поскольку никогда на нем не летал, у меня только спайка в передатчике…

Как сказывается на работе мотора(или его характеристиках) такой показатель, как количество витков? Слышал это выражение от многих, а вот практической пользы не знаю

вес модели с аккумулятором известен? все старого мотора известен? сколько банок в батарее известно? ток регулятора и батареи известен? исходя из этого можно уже подбирать мотор

А можно по-подробнее? Хотябы на примере модели весом 450гр. Для меня пока совершенно не понятно как по показателям модели подобрать мотор, расчитать его тягу… У маленьких моторчиков оборотов на вольт гораздо больше чем у больших и, глядя только на этот показатель, можно подумать, что и тянуть будет лучше. А получается совсем наоборот.

Да, нужен пример подбора двигателя. Вот мои данные: вес модели примерно 1 кг (скотч и епоксидка после морковки + поплавки), а двигатель родной (480) и регулятор (20А) хочу заменить чтобы с поплавками поживче летал или без них пилотаж тренировать (родного еле еле хватает на полет вверх ногами, но в идеале хочется чтобы сходу вертикально взлетал😈) или данные из поста вверху.

количество витков влияет на kV. У каждого типа двигателей в разной степени. Но в пределах одного типа двигателей это показательно. То есть двиг того же класса с меньшим числом витков окажется более оборотистым, но и более жручим естественно. Кстати о расшифровке циферок. первые две как правило диаметр статора, вторые две - его высота, и через косую черту - число витков обмотки.

Насчет килограммового метра - кило для электрометролета многовато в общем. Стоит вкладываться грамм в 800 максимум. А вообще - универсальный и обсосаный рецепт - пж 2213\20 (не 22, он чуть слабее) или 3007 - с соответствующим регулятором (25-30 ампер номинал) и 1300-1800 пак с 20-25с токоотдачи. винт 9х6е или 10х4.7sf если нормальный АРС, или 10х6 если рыжий GWS. Тяги 900-1200 в пике, за глаза и за уши. Адский запас тренеру не нужен, хватит 1.2 массы максимум, на винте же не висеть, а более легкая мотоустановка даст сэкономить на нагрузке и уменьшить скорость.

И все-таки хотелось бы услышать не конкретное указание типа “возьми вот это и это”, а как правильно подбирать мотоустановку под разные модели. Заранее спасибо

Тогда еть программа, именуемая мотокальк. Тогда можно просто идеально подобрать мото под модель. Только в распространенных классах типа метр с кепкой проще пользоваться услугами коллективного разума, про модели этого размера писано-переписано. А вообще… Смотрите. Если у вас копия для плавных спокойных полетов - на двигле можно сэкономить вес, и закладывать тягу 0.8 а то и меньше, этого хватит. Тренеру лучше иметь 1.2 как минимум. Пилотаге - полтора и выше. Так что - берем вес, определяемся с батарейкой, накидываем примерно 1\10 - 1\8 на вес мотора - это так, эмпирика - и получаем примерный полетный вес. Далее берем коэффициент тяги - и уже можно искать моторчик. В нормальных магазинах можно найти все спецификации продаваемого. Дальше определяемся с преимущественным стилем полета - и подбираем винт из предложенного производителем диапазона. Все просто. В вашем случае - к примеру 350г модель на 2 банках по 1000мАч. акк будет весить примерно 60 грамм. То есть мотор - примерно 40 Общий вес получится в районе 500 грамм. Смотрим к примеру сайт ПЖ - и видим чудесный моторчик 2209, весом 43 грамма и тягой не меньше 600 грамм. Дальше оказывается, что у нас фанчик - значит надо мало скорости и много тяги в статике. Соответственно хочется побольше оборотов и поменьше шаг винта. Мотор у нас в трех вариантах - 32, 30, 28 витков. Поскольку у нас 2 банки - берем самый оборотистый, 28 витков. Обещают, что мотор с двумя банками вытянет даже 11 винт - но он уж очень большой, чисто геометрически, и остановимся на универсальном метролетном винте 10х4.7SF. Вот вам пример рассуждений 😃

Ive если превысить рекомендованный ток мотор это очень заметит, а вот с напряжением прощще вырастут обороты, ставим винт легче и опять наслаждаемся.

SwiTch-2кстати в китайских магазинах указаны достаточно полные параметры моторов в том числе и тяга и необходимые винты и даже рекомендуемые регуляторы

Vialom моторы с большим Kv предназначены под двухбаночные аккумуляторы например, или под импеллеры или под использование с мелким винтом на бешеных скоростях. или вертолеты.примеры привести?

а вообще ИМХО на свежей батарейке 10-13 тыс оборотов вхолостую это нормально, а дальше скорость подбираем винтом большой шаг с малым диаметром больше скорость, меньше шаг с большим диаметром меньше скорость.кстати не все винты одинаково полезны есть винты низкооборотные рассчитаные под редуктор есть винты рассчитаные под прямую установку на вал двигателя в одном случае ток будет огромный а тяги чуть, в другом случае тяга и ток в норме

Ive если превысить рекомендованный ток мотор это очень заметит, а вот с напряжением прощще вырастут обороты, ставим винт легче и опять наслаждаемся.

Мотор горит не изза того, что слишком большая сила тока, мотор горит от того что он оказывается перегружен. Грубо говоря - если вы подадите на мотор, предназначенный для трех банок и 10 ампер шесть банок и 5 ампер - он тоже будет перегружаться. Кроме того, в перераскрученном винте тоже ничего хорошего нет, как я писал, винты по большей части адекватно ведут себя вокруг 10000 оборотов, больше - винт становится менее эффективен и экономичен, больше риск что винт не выдержит центробежных перегрузок, больше гироскопические эффекты, которые оказывают влияние на ось мотора, мотораму и элементы конструкции, ну и самолет с скоростным винтом оказывается больше приспособлен к полету по прямой, чем к маневрированию.
Совершенно правильно, что лучше поднимать напряжение, а не ток, именно поэтому двигатели до 100 ватт “точатся” под две банки и имеют относительно большое kV, двигатели 200-300 ватт - под три банки, и имеют вокруг 1000 оборотов на вольт, более мощные моторы считают на 4, 6 банок, и как правило они еще более низкооборотные. Просто взять мотор, заточенный под 3 банки и повесить на него 4 - получим дополнительный вес батареи, меньший обдув поверхностей - а для пилотажа это еще как важно, и потерю КПД. Ну и это нештатный режим, перегрузить мотор будет легче.

Гм… если уж быть совсем точным
мотор горит тогда когда не нем выделяется больше тепловой мощности чем он может рассеять,то есть если чрез 10 амперный так сказать мотор пропускать ток в 3 А не не давая ему вращаться и не обдувать то он сгорит обязательно 😃 но если подать вдвое болшее расчетного напряжение и нагрузить винтом который обеспечит ток в скажем в 80 % максимального то не сгорит. хотя развалиться конечно может вполне 😃
При нормальной эксплуатации моторы горят обычно из за перегруза по току так как тепловыделение на омическом сопротивлении мотора растет в квадратичной пропорции, а перегрузить магнитную систему можно конечно но несколько сложнее.

Все же разговоры про обдув поверностей это извните тавтология которая имеет место быть но никоим образом не относится к режимам работы моторов.