БК моторы под одну банку Lipo

KUD

Создал новую тему чтоб можно было выделить обсуждения по моторам для микросамолетов, так во многих темах встречается обсуждение, но все разбросано.
Зацепила тема нужен редуктор БК или нет.
Я попытался изобрести “велосипед”. Многие уже проводили углубленные экспирименты. Пример африканские товарищи со
www.bavaria-direct.co.za/models/motor_info.htm
Однако практически все моторы разрабатывались не под микро и стандартное решение- это увеличение питающего наряжения.
Мое мнение можно увеличить KV т.е меньше витков -больше ток (уменьшится крутящий момент), но при этом подвести необходимый крутящий момент на винт не через шестеренки, а увеличив диаметр мотора.
Статор должен быть похож на велосипедное колесо. Для этого подходит больше всего железо не от СD-рома (9 обмоток) а, от жесткого диска (12 обмоток по периметру, внутри большое отверстие).
Мой пробный мотор из подручных материалов со статором ~25мм (12 обмоток) и весом 10гр от 4 вольт при 2,5 А на винте 7Х3 выдал 79гр тяги.

KUD

Мотор вчера переделал, удалось облегчить только до 9,2гр (с разъемом).
Вероятно можно уменьшить вес за счет магнитов(они явно мощнее чем необходимо).
Результат испытаний :
акк- 250 мА ( «пилотажевский»)
регуль-YGE4
винт (самый тяговитый из имеющихся)7х3,5.
При свежезаряженном акке первоначально тяга 90гр.Через 10 секунд просела до 80гр(ток 2,8А).
На 2-х фото мотор до облегчения -в сборе и по запчастям.
На седующих фото после облегчения(замна оси,подшипников,крепления внутри статора).
Может кто-то имеющий больше возможности поэксперементировать сможет сделать более оптимально в смысле веса и тяги.

Фото не прикрелись…

KUD

Вопрос от какого акка Вы будете брать 5А?
Изначально вопрос стоял, как принципиально можно сделать мотор с высоким KV и малыми оборотами винта. Мотор должен быть в идеале 5-6 гр, потреблять до 3-4А от одного легкого акка.
Моя идея сделать маленькие обмотки и маленькие магнитики но большому радиусу, а остальное “ажурнинькое” (еще и как супер радиатор)
Иначе теряется смысл в остальном микро оборудовании питающегося от одной Lipo(в частности приемника AR6400).

MikeMDR
KUD:

Вопрос от какого акка Вы будете брать 5А?

У меня для “UM 4-Site” есть пара таких: “Hyperion GENERATION 3, 240mAh 25C/45C Single Cell - 6.0A Continuous. Model No : HP-LG325-0240-1S-M” (брал на http://www.windrider.com.hk/product.asp?page=2&id=172)
Кроме того, Вы же не всё время летаете на 100% тяги;).

KUD

Для меня скорее готовое решение это “Mighty Midget MM13/3/12T”.
Кстати я благодарен Taurus_SWV который в теме обсуждения Мустанга пост #272 заметил взаимозаменяемость ротора с Avionix AX-1304N/2100 c MM13/3/12T.
У меня улетел винт вместе с ротором MM13/3/12T.
Так я восстановил мотор частью AX-1304N/2100 + заменил вал на карбоновый и винтики под резинку тоже на карбоновые вставки. В результате вес стал меньше чем у оригинала -5,1гр вместе с припаяным разъемом.

fabrikator66

А что если сделать статор в форме кольца с секторами, а ротор в форме диска с магнитами по кругу так мне кажется можно значительно выиграть в весе

Vladimir88
KUD:

…Мотор должен быть в идеале 5-6 гр, потреблять до 3-4А от одного легкого акка…

Мои исследования при попытке достичь этих параметров привели сейчас только к варианту БК мотора с редуктором.
Последняя разработка весит около 4,5 грамма и имеет максимальную тягу 72 грамм (при напряжении 3,70 Вольта и с относительно маленьким винтом от Мустанга)!
Такая тяга составляет два(!) веса микросамолётов типа Мустанг, Сушка, Ultra-Micro 4-Site и т.д.
При этом максимальный ток потребления не превышает 3,5 Ампера, а это позволяет использовать маленькие АККи, например Hyperion 160 мА/ч, 25С(45С) и маленьгий “регуль” YGE-4S.
При установке этого мотор- редуктора на Мустанг вес самолёта не превысил штатные 35 грамм, а громадный запас по тяге делает самолёт очень динамичным, сохраняя при этом его великолепные планирующие возможности.
Такие характеристики стали возможными с появлением БК мотора HP03S с рекордным значением KV= 15 800 (!) и весом 3,1 грамм.
Подробное описание этого мотор- редуктора здесь-
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1207845&p…

MikeMDR
KUD:

Изначально вопрос стоял, как принципиально можно сделать мотор с высоким KV и малыми оборотами винта.

А это как? (Если бы говорить про редуктор - то понятно. Но если только мотор - то разве эти два требования не взаимоисключающие?)

Vladimir88
KUD:

… Мое мнение можно увеличить KV т.е меньше витков -больше ток (уменьшится крутящий момент), но при этом подвести необходимый крутящий момент на винт не через шестеренки, а увеличив диаметр мотора…

Уважаемый Artur, по-моему, не очень ясно выразил свою мысль.
Проблема с микро- моторами на 3,7 Вольт заключается в том, что они менее эффективные на данный момент, чем их аналоги рассчитанные на более высокое напряжение.

Сейчас известны два основных способа повышения эффективности мото-установки:

  1. Использование редуктора.
  2. Увеличение количества полюсов и, соответственно, диаметра мотора.

Оба варианта увеличивают вес, но 1-й снижает ещё и надёжность.
В обоих вариантах в конечном итоге на выходном валу падает КV, но растёт момент и улучшается эффективность мото-установки (отношение тяги к потребляемой мощности и отношение тяги к весу мотора).

В настоящий момент одним из лучших микро- моторов на 3,7 Вольт в весе около 5 грамм, по количеству полюсов (а соответственно- по моменту) является вышеупомянутый
“MM 13/3/12T”. Он имеет 12 полюсов статора против обычных 9. По количеству полюсов, не отстаёт от него и китайский аналог AX-1304N (вес около 6 грамм), но его проблема в том, что он не рассчитан на использование питания 3,7 Вольт (соответственно у него слишком низкое значение KV).
Возможно Artur, имел ввиду как раз его, заявляя о необходимости повышения KV для много-полюсных (соответственно- с высоким моментом) моторов.
Доработать его до нужных KV (для питания 3,7 Вольт) довольно просто- изменив обмотку мотора, что с успехом реализовал и показал на форуме Taurus.

Задача увеличения эффективности микро-моторов очень непроста, действительно применяя оба варианта для повышения эффективности- увеличивается вес, а это уже напротив - её снижает.
Кроме того не следует забывать, что есть ещё и проблема качества магнитов.
Поэтому реально нам, не профессионалам, очень трудно решить комплексные проблемы проектирования моторов.

На мой взгляд, нам как потребителям важнее знать принципиальные моменты о которых я сказал и с учётом этого грамотно применять то, что уже имеется и в некоторых случаях (если без этого не обойтись) немного дорабатывать то, что имеется.
Под грамотным использованием, я имею ввиду знание основных характеристик моторов- кроме общеизвестных характеристик (KV, напряжение питания, ток потребления, предельная тяга) не следует забывать про отношение предельной тяги к весу мотора и основную характеристику эффективности мотора - отношение тяги к потребляемой мощности. Эти две последние характеристики позволяют объективно сравнивать различные мото-установки- с редуктором и без него.
Ещё хочу обратить внимание на различие значения статической тяги мотора с различными винтами.
Например, достижение статической тяги с меньшим по диаметру винта по сравнению с большим - значительно сложнее и выливается в дополнительные энерго- затраты. Но с большими винтами скорость полёта меньше и это может иметь очень существенное значение, например, при полётах в ветер.

Пример.
Отличный мотор ММ 13/3/12Т имеет статическую тягу 75 грамм (3,7 В, потребляемый ток около- 2,6 А) с винтом GWS 6030.
Новый китайский мотор T1302 (www.rctigermotor.com/show.php?contentid=89) (вес 5,4 гр.) имеет практически такую же тягу - 74 грамм(с хорошим “регулем”)(3,7 В, потребляемый ток - 3,9 А), но с винтом GWS 5030, т.е, он имеет потребляемый ток на 1,3 А больше, чем у “MM”.
Но дело в том, что скорость самолёта с мотором T1302 будет выше (несмотря на одинаковую статическую тягу), а за это надо платить дополнительной энергией.
Поэтому абсолютно- объективное сравнение мото-установок можно делать только с одинаковыми винтами, а при разных получается надо вводить корректирующие эмпирические поправки.

SkyBark

Мне кажется, что сейчас самостоятельно возиться с изготовлением мотора на низкие напряжения уже не слишком актуально. Появились моторы, обеспечивающие очень приличную тягу при очень милых массо-габаритных показателях.
Я, к примеру, активно щас пользую моторчик D1400-4500. У меня он с регулем и разъёмами (не экономлю пока, ведь ещё только “возвращаюсь” в моделизм) весит 11 г. Использую на мотопланере взлётным весом 82 г, 750 мм размах. С винтом GWS 4540 взлетаю почти свечкой. Но это на 7.4В. Пока был винт 5030 было ещё приятнее - на 3.7 350 мАч шустро уходил на высоту.
Мотор в статике с винтом 4540 даёт для 3.7 67-70 г тяги, ток ~3.2А (поскольку скоростной - 4500 kV). На 7.4В тяга стабильно за 100 г. С винтом 5030 соответственно было 75 и 115 г, ток не мерял.

Vladimir88
SkyBark:

Мне кажется, что сейчас самостоятельно возиться с изготовлением мотора на низкие напряжения уже не слишком актуально. Появились моторы, обеспечивающие очень приличную тягу при очень милых массо-габаритных показателях…

Не совсем с этим согласен.
Согласен с тем, что для подавляющего большинства возиться с изготовлением микро-моторов нереально.
Но не могу согласиться с тем, что появилось достаточно моторов с приличной тягой для микро- моделей всех типов.
Если иметь ввиду только планеры, для которых требования по тяговооруженности самые минимальные (из всех типов самолётов), то пожалуй уже существует полный ассортимент моторов с весом от одного грамма и более.
Что же касается моделей с более высокими требованиями по тяге, то выясняется что таких моторов c питанием от одной банки LiPo пока слишком мало.

Например, для моделей весом 30-35 грамм требуются моторы весом около 3- 4 грамм, а при тяговооруженности- 1,5…2 (“акробаты”, F3P, 3D…) они должны обладать статической тягой- 45…70 грамм.
Кто знает о моторе весом в 3 грамма с тягой хотя бы в 45 грамм?..
Или -весом в 4 грамма и тягой 70 грамм?..

Нужны моторы у которых отношение тяги к собственному весу (К тв) приближается к 20.

Если Вы обратите внимание на современные микро- моторы, то этот параметр у них составляет приблизительно- 10, а нужно минимум- 15.

Максимально приближенные к этому параметру моторы “Mighty Midget”- www.microbrushless.com/products.htm, но для моторов от 4-х грамм и более.
Характерная их черта - повышенное количество полюсов (12 вместо обычных 9) и как следствие большой диаметр ротора и соответственно хороший момент, а это позволяет создавать повышенные тяги с большими винтами.
Например мотор “MM 13/3/12T” при собственном весе 5 грамм имеет тягу (при 3,7 В) 75 грамм, т.е. его
К тв = 15 (очень хорошо).
Но их же мотор “MM 10/1/50T” весом в 1,5 грамм имеет тягу 12 гр. и соответственно К тв = 8 (очень слабо), не из-за того ли, что он имеет обычные 9 полюсов вместо 12 как у предыдущего мотора?

Очень высоким качеством отличаются и моторы GASPARIN - www.gasparin.cz/page.php?page=rc/products/g15/g15&….
Например, мотор “G15 12W 3.6V Bronco” при собственном весе в 7 грамм имеет тягу 90 (!) грамм при 3,5 В (!).
И такая громадная тяга на относительно маленьком по диаметру винте (GWS 5030)!
К тв у “Bronco” вполне высокое - около 14 (для 3,7 В).
Сейчас у GASPARIN появился интересный опытный образец новой модификации мотора “G10 Micro” с весом около 2 грамм, а тягой около 30 грамм (К тв= 15(!)).

Но моторов, о которых шла речь, слишком мало, чтобы закрыть все нужные комбинации для микро-моделистов.

На данный момент есть два варианта решения этой проблемы:

  1. Ждать пока производители смогут изготовить моторы с высокими тяговыми показателями.

  2. Делать самостоятельно мотор- редукторы.

  3. С ожиданием вроде всё понятно.
    Хотя можно их и “подталкивать”.

Например по моему заказу “MM” сделали модификации моторов с питанием 3,7 В:

а) “ММ 13/4/8Т” - Вес- 6 гр., Тяга- 90 гр. (GWS 6030, Ток- 3,5 А), К тв = 15;
б) “ММ 13/4/10D”- Вес - 6 гр., Тяга - 114 гр. ((GWS 5030, Ток- 5,4 А), К тв = 19 (!);
в) “ММ 13/3/12D”- Вес - 5 гр., Тяга - около 90 гр. ((GWS 5030, Ток- около 5 А),
К тв = 18 (!);

  1. Что касается изготовления мотор- редуктора - это вполне логичный вариант.
    На заре развития БК моторов обычного размера редуктора широко использовались для моделей с повышенными требованиями по тяге, но с появлением высококачественных моторов практически исчезли.

С помощью редуктора реально довести значение К тв до 20.
К тому же с редукторами легко получить высокий энергетический коэффициент (отношение тяги к потребляемой мощности- К тм).
Например БК мотор без редуктора “ММ 13/4/10D” с рекордным значением К тв= 19 имеет посредственное значение
К тм = 5,7 гр./Вт.
А для мотор- редукторов К тм легко довести до 8 гр./Вт и выше, сохраняя при этом (что очень важно) высокие значения
К тв.
А это очень серьёзно может сказаться на общем весе самолёта, за счёт использования менее ёмких и с меньшими предельными токами аккумуляторов.
Но для редуктора нужны БК моторы со сверх - высоким значением KV.
Такие моторы начали появляться и благодаря этому сейчас стало реально делать микро- редуктора с БК моторами.
Я считаю, что редуктора легко изготовить любому моделисту.

Примеры моего опыта в этой области представлены здесь-
rcopen.com/forum/f80/topic170489
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1207845&h…

Так что Вам решать- ждать или делать редуктора.

P.s.

Мой последний мотор-редуктор имеет вес 4,5 грамм и тягу 80 грамм(!) (GWS 6030; 3,7 В; ток - 3А),
т.е. К тв= 18 (а в ближайшие дни доведу его до 20(!)); К тм = 7,2 гр./Вт (!).
Модификация его уже установлена на микро - Мустанг (P-51D)-
www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=15848365&po….
Вес самолёта составил 33,5 грамм, а тяговооружённость около- 2(!).
Летает- просто фантастика!
Планирует очень медленно и может взлетать “свечкой” вверх!

А Вы, не хотите так полетать или выбираете ожидание?..

Владимир#

Вот почитал и озадачился. У меня мотор Kv3700, штатный от ЯК54. С винтом 5030 тяга порядка 80 грамм. Все бы хорошо, но! У меня напряжение 7.4 и ток при этом почти 4А. То есть при всех тех же параметрах потребляет в два раза больше мощности при этом я бы не сказал что сильно греется. В чем причина такого расхода энергии?

Vladimir88
Владимир#:

… С винтом 5030 тяга порядка 80 грамм…У меня напряжение 7.4 и ток при этом почти 4А…

Получается К тм = 2,7 гр./Вт.
Это очень плохо.

Причин может быть несколько.

  1. дефекты мотора:
  • плохо работают подшипники (надо смазать);
  • меж-витковые замыкания в обмотках …
  1. Неправильный режим эксплуатации:
  • перегрузка мотора винтом (слишком большой для него).

А то, что мотор не слишком греется - очень субъективно.

  • надо замерить температуру инфракрасным термометром, желательно чтобы после одной минуты работы она была не выше 50- 60 градусов.

И ещё остаются варианты ошибок по замерам тока и особенно- тяги.

Владимир#

На счет точности замеров, конечно,да особенно тяга, достаточно колхозно мерялась но не думаю что больше 10 грамм погрешность. Температуру померять точно нечем, но руками держу спокойно. Вообще после прочтения нужно ещё раз попробовать замеры произвести. Но по току точно 3,9 А. Насчет перегрузки, Владимир у вас же был такой самолет, то что вы его переделали я читал , а вот стоковая мотоустановка что у вас выдавала не помните? Я говорю о micro YAK54-EPP от Techone Hobby.

Vladimir88

В YAK54-EPP используется мотор A05 - www.hobbycity.com/hobbycity/…/uh_viewItem.asp?idPr… .
Я его не использовал и тягу не измерял.
Посмотрите внимательно на его характеристики.
Максимальный рекомендованный для него винт - GWS 3020.
С этим винтом К тм (Efficiency) = 3,53 гр./Вт- уже плохо, а с большим винтом этот параметр будет ещё ниже.

Всё правильно.

  1. Вы используете слишком большой винт для этого мотора.
  2. Мотор изначально имеет плохой К тм(Efficiency) и Вы его ещё больше ухудшаете.

Для этого самолёта я изначально использовал мотор AX 1304N 2100kv - www.hobbycity.com/hobbycity/…/uh_viewItem.asp?idPr… .
Для него винт GWS 5030 является рекомендованным.
Он имеет большее, чем обычно количество полюсов (12 вместо 9) и это определяет его высокую эффективность