Электроника продвинутого кораблика рыбака.
Каков действительный кпд бесколлекторных моторов, на используемых режимах на кораблике?
Для ленящихся считать имеются калькуляторы.
Один из них- eCalc.
www.ecalc.ch/motorcalc.php
Из собственного опыта:
Часто на моторы у продавцов не все данные. Их не хватает для оценки КПД.
Этот калькулятор может стать подспорьем, в нем громадная база данных по моторам.
Кроме того, практически все недорогие двигатели- это клоны известных производителей. И электромеханические свойства практически такие же.
Потому можно смотреть на изделия, к примеру, RCTimer. Возможно подшипники на клоне похуже, намотка не так аккуратна, токи, обороты должны соответствовать.
И еще, калькулятор условно-бесплатный. Не оплачивая вы имеете возможность выбирать только ограниченное количество моделей…
Но, каждый день доступные меняются. И если не сегодня, то на неделе вы сможете выбрать для анализа вам нужный.
Этот калькулятор может стать подспорьем, в нем громадная база данных по моторам.
В калькуляторе насколько вариантов расчетов- самолеты, квадрики и т. п. Для кораблика какой лучше или проще вариант использовать?
А пофиг для нагрузочного графика мотора.
Ввести батарею, мотор, регулятор ( считает и влияние его сопротивления) , дать команду рассчитать- и график мотора получен.
Все остальное - это именно для модели. Скорость, время полета и прочее.
К сожалению для лодок этого нет.
Но есть “для индустрии”.
Есть возможность задавать необходимый момент, обороты- и смотреть что выходит.
Так я заказал FS -I6B именно для показаний напряжения, а вольтметр не заказывал.
Видео поищу, спасибо.
Наберите в гугле
ia6b voltage mod
Будет множество ссылок.
так это модуль сбора напряжений какой то еще нужен?
Нет, не нужен.
Доработка заключается в следующем-
Измерительный вход микроконтроллера в приемнике отрывается от точки питания приемника и подключается к отдельному выводу.
На него и подают в дальнейшем напряжение с силовой батареи.
Так и есть.
Максимальное напряжение для измерения можно подавать 16 вольт.
Насколько помню в итоге перешивки и некоторых простых доработок получаем индикацию уровня сигнала, напряжения силовой батареи.
То есть наблюдаем:
Напряжение питания передатчика
Напряжение силовой батареи на модели.
Уровень сигнала, принимаемого приемником.
Все это без дополнительных блоков.
Перепаивать приемник, шить передатчик… эээт не моё… к сожалению я в этом меньше ноля.
По инструкции все просто.
Управляться с смартфоном сложнее.
… Один из них- eCalc. www.ecalc.ch/motorcalc.php …
Спасибки,
Непосредственно DYS BE1806-2300kV в этом калькуляторе мне оказался недоступен, но сумел погонять пару-тройку похожих моторов в связи с публикацией примера пересчета в своем дневнике.
И вот что заинтриговало:
-
точка “макс КПД” практически везде находится в районе 10-12% от начала мех. характеристики моторов. Это - правильно? КПД=Pмех/Pэл. Знаменатель тут практически растет линейно, а числитель имеет “горб” примерно на 50% от макс. момента. Для идеального двигателя без потерь ХХ, максиум КПД должен лежать на 12.5% момента. При внесении потерь ХХ, КПД=Pмех/(Pэл + Pхх) этот максимум может смещаться только в большую сторону … а тут явно наоборот. Я что-то не так понимаю?
-
Получается что авиационные аутраннеры (типа этого) считаются на предельный ток эксплуатации примерно в два раза большим, чем ток максимального КПД. Ну, оно так показало. Проверить не могу, но возникает вопрос - ESC-контроллеры могут ограничивать ток мотора заданным пределом или в них нет такой функции? Как они это делают - не вижу в схемах контроллеров “датчиков тока” вовсе, особенно в простых.
-
Из расчета этого мотора по формуле момента, если подставить его параметры, получается что момент на токе в 8А достигает =2 * 11(зуб) * 4(4Т) * 2(Y) * 0,006(м) * 1,13(тл) * 8(а) * 0,01(м) = 0,095 н*м или 974 гр*см, а в ТТХ производителя указывается момент примерно в 3 раза меньший - около 340гр*см. Подбирая варианты на этом калькуляторе при напряжении 7.4в (2S) и токе 8А тоже получаю величину в районе 0,0317н*м (325гр*см).
В связи с чем возник вопрос: что в формуле учтено “не так”? Сам могу догадаться что индукция в зазоре значительно меньше силы неодимового ротора. Из аналогии для своих коллекторников, наверное могу предположить также в 2 раза … остальное - “откуда”? Собственно поэтому в дневнике и опустил пересчет крутящего момента … не понял “куда девается остальное”…
P.S. Тут кажется разобрался: по формуле получается макс. момент витков, а в процессе вращения он переменный и надо брать “действующее” значение, ну и плюсом половинная индукция в зазоре. Так - “сходится”.
Можете просветить что не так? (Уже молчу, как 340гр*см на пропеллерах диаметром 4-5" превращаются в 420-460 грамм тяги…)
Извиняюсь, если задаю вопрос не там. Но, как и меня, Вас интересуют моторы и получение макс. отдачи как раз на низком kV, в связи с чем и возникают вопросы по перемотке “авиационников”.
С ходу могу ответить только по второму.
возникает вопрос - ESC-контроллеры могут ограничивать ток мотора заданным пределом или в них нет такой функции? Как они это делают - не вижу в схемах контроллеров “датчиков тока” вовсе, особенно в простых.
Датчиков тока нет. Напрямую ограничивать ток они не могут.
Есть анализ эдс обмоток, на основании его обнаруживается срыв синхронизации.
Добрый день.
- Для расчета номинального тока для заданного напряжения питания (режим максимальной эффективности) существует формула Iн= √(Iхх* Uн/R). Она справедлива и для БК, и для коллекторников.
- Летунам нужны такие режимы, иначе летать не смогут. Для рыболодок в таких режимах нет необходимости. В прошивках Blhelli прямого ограничения тока не видел, есть функции плавного старта и аварийного отключения, типа квадрик сел в траву и запутался, есть функция стабилизации скорости вращения, но здесь ток может “гулять” и на уменьшение, и на увеличение. Пока еще не очень хорошо изучил эти прошивки.
Если Вы хотите использовать БК для кораблика, то выбор DYS BE1806-2300kV не очень удачен, для кораблика не нужна высокая скорость вращения. Учитывая, что момент обратно пропорционален kV, то и момент, необходимый для гребного винта получить проблематично.
Iн= √(Iхх* Uн/R).
??? Если можно поподробней.
Я его выбрал для Лунохода, предполагая перемотку на очень низкое kV (30-40) и ожидая что тяговый момент соответственно возрастет. Но это оказалось не то чтобы “не так” а совсем не так. Планировалось монтировать как мотор-колесо без редуктора, одевая ступицу колеса непосредственно на ротор, поэтому и был выбран аутраннер.
Для кораблика его вполне можно перемотать в 1 провод последовательными зубьями и соединить звездой, получится kV около 133 и небольшие токи. А если ещё и намотать не “как попало”, то можно поднять крутящий момент тоже почти на 27% до 450гр*см, что немаловажно тоже.
Iн= √(Iхх* Uн/R)
Интересно, ранее никогда не задумывался. То есть по этой формуле ток максимального КПД равен корню из произведения тока ХХ и тока заторможенного двигателя при этом напряжении.
Краевые точки- верны однозначно.
Если ток ХХ ноль- то ток наилучшего КПД- ноль…
Если ток заторможенного двигателя бесконечность- то и ток наилучшего КПД бесконечность.
Типовой БК для нашего применения:
R=0.5 ом Ixx=0.2A
При 7.4 вольтах-
In= корень из 0.2* 7.4/0.5= 1.72А ( вроде так).
Да, так получается. Я эту формулу и в калькуляторе использовал.
Подставил в калькулятор мотор ru.aliexpress.com/item/…/32841579647.html?algo_exp…
с Кв 580 при 2 S.
Сегодня он доступен в калькуляторе.
И посчитал, ток хх 0.3а, сопротивление обмотки 0.135ом.
Ток наибольшего КПД по формуле = 3.13.
По графику- около 3.4 ампера. КПД около 85%.
Считаем по дедовски: при 3.4 а и 7.4 в потребление 25.16 вт
Потери- на ХХ 0.3а*7.4в= 2.22 вт Потери на обмотке 3.4а*3.4а*0.135=1.56 Полезная работа- 25.16-2.22-1.56=21.38
КПД=21.38/25.16= 84.9%
Тютелька в тютельку с графиком.
Пересчитаем при токе 3.13
КПД 84.7%
Что говорит о том что формула не совсем точна для выбора тока максимального КПД.
Но где то рядом…
Для кораблика его вполне можно перемотать в 1 провод последовательными зубьями и соединить звездой, получится kV около 133 и небольшие токи.
Для получения такого kV=133 придется уложить намного больше витков, а т.к. места для этого очень мало, придется уменьшать сечение. Возможно ли при повышенном сопротивлении обмотки получить достаточный момент, соответственно мощность, соответственно КПД?
Чтобы определить необходимое кол-во витков, для изменения KV , я применяю немного измененную ф-лу: KV нов=N ст х KV ст / N нов.
Вряд ли. Там получается около 45 витков на зуб, того же провода (наш очень близкий аналог ПЭВ-1 0.28) вместо 11 витков в 3 жилы. В результате растет индуктивность зуба и как следствие всего статора согласно схеме включения, а kv - падает. За счет одножильности теряем в макс. токе в 3 раза и это “благо” тоже. А за счет плотной намотки виток к витку получаем доп. выигрыш на 27% в крутящем моменте. В своем дневнике - изложил подробнее как провел пересчет. В целом общее КПД страдать не должно в значительной степени, а МДС (ампер-витки) даже возрастают.
Я делал сложнее: считал индуктивность исходной обмотки экв. проводом калькулятором Coil32 без сердечника, потом пересчитывал kV по новой индуктивности, подсчитаной тем же способом по вашей формуле. Дело в том, что индуктивность пропорциональна квадрату числа витков и для конкретных намоток достаточно витеевато считается по приближенным формулам. Coil32 проводит итеративный расчет, что мне кажется надежней.
Если можно поподробней.
Да тут не сложно. Подставляете в формулу значения тока холостого хода и сопротивление обмоток выбранного мотора и выбранное напряжение. Получаете Iн - номинальный ток ( режим максимальной эффективности).
В своем дневнике - изложил подробнее как провел пересчет.
Интересно , обязательно посмотрю.
А вот тоже заинтриговали … можно ли как-то приближенно оценивать ток холостого хода “глядя на мотор”?
Для коллекторного ДПТ типа “130-й мотор” когда-то 1 раз просчитал все потери и в стали и в проводе и т.д. умучился, сравнил и получил какое-то большое расхождение, что-то больше 2-х раз, причем в большую сторону (измеренный ток оказался меньше и значительно) … вот после этого, только “замером” на опытном образце…
Но интересно: можно ли как-то его оценивать ± 25% хотя бы по “явным” параметрам: рабочее напряжение, размер, материал магнитов и т.п.?
А вот тоже заинтриговали … можно ли как-то приближенно оценивать ток холостого хода “глядя на мотор”?
Сомневаюсь.