eCalc - Obsługa kalkulatora napędów online.

[AMC]

Hubercie, to jest tak, że wszystko wydaje się trudne tylko do chwili, w której okaże się proste.

 

Moc mechaniczna w ruchu obrotowym to iloczyn prędkości kątowej i momentu siły, zwanego potocznie momentem obrotowym. M x omega (mała grecka literka, duża to omy).

 

Prędkość kątową w układzie SI wyrażamy w radianach na sekundę. Radian to kąt płaski (w odróżnieniu od bryłowego), który "wycina" z okręgu odcinek jego obwodu równy

jego promieniowi. Ponieważ obwód ma 2 Pi promieni, przeto 1 obrót (360*) to w przybliżeniu 6,28 radiana - 2 Pi właśnie.

Więc jeżeli wałek jakiegoś tam silnika wiruje np. 15000 obr / minutę, to jest to 15000 : 60 = 250 obrotów na sekundę czyli 250 x 6,28 = 1570 radianów na sekundę (w przybliż.).

 

Moment obrotowy to siła razy ramię, na którym ona działa. Pożywnym dla wyobrażni przykładem wywierania momentu obrotowego jest sytuacja posługiwania się korbą

(makowiec, kotlety mielone , zabytkowa studnia lub sieczkarnia, wał korbowy swoją pracą wiozący Cię na urlop , ręczna obrabiarka - posuwy itp.). Naciskamy na ramię

korby jakąś siłą i obracamy tym sposobem wał. Ramię ma jakąś długość [w metrach] , a my naciskamy siłą styczną (teoret. cały czas prostopadłą do niego) ileś tam niutonów.

Jak pomnożymy jedno przez drugie, to uzyskamy wynik - moment obrotowy [w niutonometrach].

 

Gdy teraz pomnożymy te radiany na sekundę przez te niutonometry, to otrzymamy moc mechaniczną ruchu obrotowego [w watach].

 

 

Z kolei moc elektryczną łatwo zmierzyć, nawet lepiej bez watomierza (praktyczniej). Mierzymy natężenie prądu w interesującym obwodzie oraz napięcie, ale we właściwym

miejscu tego obwodu, co nie każdy watomierz potrafi. Na przewodach też występują straty (spadki napięć) i o tym trzeba pamiętać wybierając miejsce pomiaru napięcia,

które na końcach tego samego przewodu wcale nie jest takie samo, gdy płynie przezeń prąd. Czyli praktycznie - nigdy, bo nawet standardowy woltomierz multimetru

ma rezystancję wejściową zwykle 10 megaomów i przy bardzo małych prądach w obwodzie sam sobą wprowadzi odchyłkę pomiaru. Tutaj to dla Nas nie ma znaczenia.

Mnożymy te zmierzone ampery razy wolty otrzymując waty - właśnie moc elektryczną : I x U = P.

 

 

Gdy teraz porównamy moc mechaniczną do elektrycznej dzieląc je przez siebie, to uzyskamy kluczowy parametr Naszego napędu : sprawność ; N : P = ni (greckie małe),

zawsze mniejsze od jedności. Można wyrazić w procentach. Daje dokładne pojęcie o tym, czego na co dzień bardzo nie lubimy - o stratach.

 

Straty te nie są zawsze jednakowe, one są bardzo różne w różnych okolicznościach. O kilkadziesiąt procent nierzadko. I właśnie to może pokazać tylko tabelka, lepiej

wyrażona wykresem przebiegu krzywej (no właśnie - krzywej, nie prostej) sprawności w funkcji obciążenia silnika dla danego, konkretnego napięcia zasilania. Dla innego

napięcia sprawa ma się inaczej, więc potrzeba więcej niż jednej krzywej. Macie to dokładnie pokazane na stronie linkowanej przez Marcina - jedyny wykres najważniejszego

parametru ( a i tak niekompletny, bo nieokreślone są warunki pośrednie, jedynie pełne napięcie - gaz na maksa; podczas modulowania PWM sytuacja się dramatycznie

pogarsza). Te wykresy dość dobrze zgadzają się z wynikami, które sam uzyskałem - ale tylko jako charakterystyki zewnętrzne, tzn. na pełnej mocy.

Żeby było ciekawiej, to są rażąco sprzeczne z tym, co można uzyskać z eCalca - sami to możecie dostrzec: czy w tym algorytmie sprawność wynikowa obwodu może

wyjść poniżej 50%? Bo w rzeczywistości, to i poniżej 45% niekiedy, reszta to grzałki.

 

Przyrząd, o którym mówię mierzy jednocześnie: ciąg śmigła w gramach, jego prędkość obrotową, moment obrotowy rzeczywisty jego napędu (ściślej: siłę na znanym

ramieniu), moc elektryczną napędu (napięcie i prąd) i dodatkowo prędkość strumienia zaśmigłowego. Uzupełniająco temperaturę silnika i ESC. To wystarcza do

pomiarów statycznych. Po zrobieniu tunelu aero można będzie pokusić się o pomiary dynamiczne. Te są już naprawdę miarodajne, zwłaszcza co do jakości śmigieł.

 

 Poharatku , czy trzy ostatnie, jakby zupełnie niezauważone zdania #5 są abstrakcyjne? Czy chodzi o zachowawczość (nie chcę powiedzieć nieufność)?

Nie ma sprawy, kupię nowy, przemierzę wg. oczekiwań i wyślę z wynikami w zamian za taki sam. A jak z grubsza losować, to właśnie usiłuję Wam podpowiedzieć.

 

 Wieśku , rzuć okiem na te kolorowe linie na wykresach z linku Marcina. Porównaj, dokąd sięgają na górze (tam w okolicach 80%) dla różnych producentów silników

zbliżonych do potrzebnego, o ile to możliwe to takiej samej średnicy jak przewidujesz. Długość ma w tym rozeznaniu drugorzędne znaczenie. Już coś wiesz: wybieraj

silniki od producentów z tymi najwyższymi, ale i nie zanadto opadającymi przy mocy (prądzie) maksymalnej.

 

A teraz myślę: czy ktoś to przeczyta, starając się coś zrozumieć?...

[poharatek]

Tak, w stosunku do pierwotnego pytania Wieśka ("co robię nie tak, że mi eCalc podaje złe wyniki?"), dywagacje na temat sposobu pomiaru parametrów pracy silnika elektrycznego, jego sprawności itd. - jakkolwiek same w sobie ciekawe - są wysoce abstrakcyjne

Jeszcze raz - bardzo byłbym ciekaw wyniku Twoich pomiarów, i chętnie na ten temat bym pogadał, ale to już chyba w innym wątku - prawda?

[AMC]

Oczywiście .

[Vesla]

Dziękuję za wszystkie odpowiedzi wiele mi to wyjaśniło. W chwili wolnej postaram się zamieścić problematyczne dane i wyniki o których wspomniałem.