Opinia -silnik MEGA ACn 22/35/4S

[Gość Jerzy Markiton]

O, o, o, .... pomału zmierzamy do sedna ?

- Jurek

[Stanisław z Gdańska]

O, o, o, .... pomału zmierzamy do sedna ?

- Jurek

 

TAK, dotarliśmy do SEDNA i kończymy mój temat - "elektryfikacja F3F Trinity":

 

1) silnik: Phasor Race 2014/5100

2) regulator: Jeti Mezon 120 Lite 

3) śmigło składane: Areonaut 16x10 

4) "miękki" start silnika na pstryku i butterfly na drążku - tak lubię, bo jest dobre i sprawdzone przez "szybowników"

4) piasta śmigła standardowa, zaciskana promieniowo na osi przekładni silnika i bez turbo

5) dodatkowe chłodzenie: w kadłubie 

6) zasilanie: 4S Li-Pol 2200mAh/70c (Turnigy nano-tech)

7) zasilanie odbiornika i serw z Mezon 120

Powyższe, już kupione.

 

Jeżeli prędkość śmigła przekroczy 8100 obr./minutę, to wówczas będzie wymiana łopat Aeronaut na łopaty RF 16x10  (standard)

 

pozdrawiam i dziękuję za owocne konsultacje

Staszek

[Gość Jerzy Markiton]

Raczej nie przekroczy na tym pakiecie.  Na pakiecie 3500 i więcej - ma szansę. Ale jak będziesz miał możliwość to zmień łopatki na RF. 

- Jurek

[Shock]

Na tym zestawie będzie miał na śmigle ok 6- 6,500 obr./min. pakiet 4S 3000 mAh

Mierzone nie liczone tabelkami ...

[Gość Jerzy Markiton]

Ale na 2200 - wyraźnie mniej ! Zależy jeszcze kiedy i czym mierzone... To nie zawsze jest możliwe, ale dla tego silnika i tych prądów - pakiet > 3000, 3500. 

- Jurek

[Stanisław z Gdańska]

Ze względu na gabaryty kadłuba nie mogę "wepchnąć" dowolnego pakietu.

Nikt z kolegów nie wspomina o parametrze "70C". Teoretycznie, ten pakiet 2,2 Ah można krótkotrwale obciążyć prądem 154 A.

 

Mam doświadczenie w używaniu "Lipo  Turnigy nano-tech". Mają one niską rezystancję wewnętrzną.  Dlatego uzyskanie z nich bardzo wysokich prądów, przy niskim spadku napięcia, nie stwarza problemu. 

Mam ograniczone zaufanie do "marketingowych kłamstw" wszystkich producentów. W tym przypadku obawiam się, że po zbliżeniu się do wartości granicznej prądu problemem może być spuchnięcie ogniw.

 

Jeżeli przedwcześnie spuchną, to wymienię je na Lipole o parametrze "130C" -  Turnigy nano-tech 2250mah 4S 65~130C Lipo Pack.

Poza tym, zupełnie wystarczy mi prąd 100A przy napięciu 4sLipo.

pozdrawiam

[BRoman]

To zaraz, zaraz !

 Pojemność akumulatorów przekłada się na obroty silnika ? Tak wyszło z wypowiedzi Jurka. Chyba to jakiś skrót myślowy  albo jakaś wiedza mnie ominęła

[latacz]

przekłada się.  -przy zbliżonych jakościowo aku -wszystkich klasy dobrej średniej -mały -mniejszej pojemności pakiet bardziej "klęka" pod obciążeniem i w rezultacie jest mniejsze napięcie zasilające...  ten dodatkowy 1V różnicy pod obciążeniem czyni różnicę w obrotach.

 

oczywiście to uproszczenie -przy pakietach mocno różnej jakości może wyjść odwrotnie...  jednak w takich modelach raczej nikt nie kładzie jakiejś padliny.

[Stanisław z Gdańska]

To zaraz, zaraz !

 Pojemność akumulatorów przekłada się na obroty silnika ? Tak wyszło z wypowiedzi Jurka. Chyba to jakiś skrót myślowy  albo jakaś wiedza mnie ominęła

Tak,ominęła Ciebie "jakaś wiedza" i dlatego nie rozumiesz tego "skrótu"

Nie chcę popisywać się ze znajomości elektrotechniki i wyjaśnię to Tobie, w prywatnej korespondencji.

Dzisiaj nie będę miał czasu i chyba jutro napiszę do Ciebie.

pozdrawiam

Staszek

[Marcin851]

Tak,ominęła Ciebie "jakaś wiedza" i dlatego nie rozumiesz tego "skrótu"

Nie chcę popisywać się ze znajomości elektrotechniki i wyjaśnię to Tobie, w prywatnej korespondencji.

Dzisiaj nie będę miał czasu i chyba jutro napiszę do Ciebie.

pozdrawiam

Staszek

Panie Stanisławie Prosiłbym wyjaśnić to tutaj publicznie, bo tyle mądrych rozumów na tym forum że hohoho

a tak to "jeszcze" się czegoś douczą

Pozdrawiam

[Stanisław z Gdańska]

Panie Stanisławie Prosiłbym wyjaśnić to tutaj publicznie, bo tyle mądrych rozumów na tym forum że hohoho

a tak to "jeszcze" się czegoś douczą

Pozdrawiam

 

Zostałem wywołany do tablicy i dlatego napisałem poniższy tekst. Starałem się napisać prostym językiem.

Dla uproszczenia, pominąłem szereg zjawisk nieliniowych, dynamicznie zachodzących podczas rozładowywania Lipola wysokim prądem. Nie "podpierałem" się nadmiernie teorią maszyn prądu przemiennego, podstawami elektrotechniki itd. Starałem się ten tekst maksymalnie uprościć, tak aby był zrozumiały dla wszystkich zainteresowanych. Jednak mam wątpliwości czy osiągnąłem zamierzony efekt.

 

Modelarski silnik trójfazowy jest młodszym bratem trójfazowego, synchronicznego silnika z czasów genialnego wynalazcy Nikola Tesla, urodzonego w roku 1856, w Chorwacji.

Aby ludziom nie mieszać w głowie prędkością  wirowania pola elektromagnetycznego, liczbą par biegunów, uzwojeniem wzbudzenia  i innymi "pierdołami", wymyślono parametr "KV" [obroty/Volt] i różne jego wartości przypisano różnym silnikom.

 

Ten parametr dotyczy zespołu napędowego: silnik + regulator.

Czyli dla KV= 1000 [obr./V] i napięcia stałego 10 [V] przyłożonego do wejścia regulatora, silnik powinien kręcić się z prędkością 10000 obrotów/minutę. Czyli im wyższe napięcie przyłożone do regulatora, tym wyższa prędkość obrotowa silnika.

 

Jednak w każdym ogniwie "siedzi opornik" (rezystancja wewnętrzna) i podczas przepływu prądu  grzeje się. Skutkuje to obniżeniem napięcia na wyjściu z akumulatora i dalej obniżeniem prędkości obrotowej silnika.

 

Kiedyś Lipole były bardzo podobnej budowy i dlatego można było przyjąć, że akumulatory o większej pojemności mają niższą rezystancję wewnętrzną, tym samym miały niższy spadek napięcia i podawały wyższe napięcie na wejście regulatora. Skutkowało to wyższą prędkością obrotową śmigła napędowego.

 

A więc, pojemność akumulatora [mAh] miała, najbardziej znaczący, wpływ na prędkość obrotową modelarskiego silnika trójfazowego.

 

Teraz mamy dość duży wybór akumulatorów Li-Pol i ich rezystancja wewnętrzna zależy od konstrukcji fizyko-chemicznej. Opisuje to parametr "C", określający krotność prądu 1-godzinnego dopuszczalnego dla danego pakietu, w danych warunkach. Na przykład:

dla akumulatora  2000mAh  65~130C Lipo Pack

prąd 1-godzinny = 2 A

130 = krotność dopuszczalnego rozładowania prądem krótkotrwale dopuszczalnym

czyli przykładowy akumulator można krótkotrwale obciążyć prądem  = 2x130 = 260A

dla akumulatora  5000mAh  25~40C Lipo Pack

prąd 1-godzinny = 5 A

40 =  krotność dopuszczalnego rozładowania prądem krótkotrwale dopuszczalnym

czyli przykładowy akumulator można krótkotrwale obciążyć prądem  = 5x40 = 200A

Na powyższym przykładzie widać, że akumulator o pojemności 2000 mAh można obciążyć prądem znacznie wyższym aniżeli akumulator o pojemności 5000 mAh.

Wynika to z tego, że akumulator 2Ah ma mniejszą rezystancję wewnętrzną aniżeli akumulator 5 Ah. Przy niższej rezystancji wewnętrznej mamy niższe "straty napięcia" i taki akumulator, pod wysokim obciążeniem, da na wyjściu wyższe napięcie.

A więc przy zastosowaniu takiego samego silnika z takim samym śmigłem ten mniej pojemny akumulator umożliwi osiągnięcie wyższej prędkości obrotowej śmigła.

 

Spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej akumulatora "pojawia się"  dopiero po obciążeniu jego prądem (silnikiem ze śmigłem). Bez obciążenia na obu akumulatorach będziemy mieli takie same napięcia.

Przy szacowaniu wydatku prądowego akumulatora należy jednocześnie uwzględniać jego pojemność [mAh] i jego parametr "C" (krotność). Oczywiście akumulator o większej pojemności zapewni dłuższą pracę silnika elektrycznego.

 

Dla parametru "25~40C":

"25C" jest krotnością dla prądu długotrwale dopuszczalnego, a "40C" jest krotnością prądu krótkotrwale dopuszczalnego. Do podanych wartości należy ostrożnie podchodzić, bo producenci zawyżają te wartości. Podobnie, głębokie rozładowywanie lipola napędowego gwarantuje jego szybsze zużycie.

 

Przy doborze pakietu Li-Pol do konkretnego modelu, dochodzę do kompromisu pomiędzy: ilością ogniw, pojemnością, krotnością, wymiarami, wagą i ceną.

 

pozdrawiam Staszek

[bubu2]

Może małe wtrącenie. Nasze silniki nie są silnikami trójfazowymi. Są silnikami BLDC czyli BrushLess Direct-Current motor, czyli silnikami bezszczotkowymi. Trzy uzwojenia posiada większość silników szczotkowych na prąd stały,  tutaj regulator zastępuje szczotki doprowadzające prąd do poszczególnych uzwojeń i mimo trzech uzwojeń nie nazywamy ich również silnikami trójfazowymi. Do tego mają stałe magnesy. Silniki trófazowe działają zupełnie inaczej. Są zasilane prądem zmiennym i przemiennym. Zasilane są jednocześnie wszystkie uzwojenia, każde prądem z przesuniętą fazą. Żeby regulować ich obroty, konieczny jest falownik. Regulatory naszych silników BLDC nie są falownikiem a jedynie zmieniają napięcie zasilające silnik i skierowują prąd na poszczególne uzwojenia, jak klasyczne szczotki.

[latacz]

zgadza się  nasze silniki bezszczotkowe -bldc to funkcjonalnie zwykłe silniki szczotkowe z zerową opornością   szczotek i nie posiadające mechanicznego tarcia na szczotkach.

 

-rolę mechanicznych szczotek i komutatora wziął na siebie elektroniczny regulator obrotów który wprowadza mniej strat i jest lżejszy niż były komutatory. Funkcjonalnie to nadal silnik szczotkowy -tylko znacznie ulepszony.

 

jednak to rozważanie w niczym nie wpływa na rozważania co do max obrotów silnika zależnie od pojemności pakietu.

 

co do max obrotów -"przy okazji" dodam jeszcze jedną prawdę -mianowicie świeżo naładowany na max pakiet li-pol  ma przez chwilę po włączeniu napędu wyraźnie wyższe napięcie niż w czasie normalnej pracy.  ta górka napięcia na początku przekłada się na górkę  obrotów przy starcie.  Powiedzmy, że około 5-10% pojemności to te wyższe napięcie i obroty -potem się uśrednia. Więc pakiet o większej pojemności dłużnej dostarcza to wyższe napięcie -kilkanaście sekund  -a mniejszy tylko kilka sekund...  na ogólne osiągi modelu wpływ ma to nieznaczny -to tylko kilka -kilkanaście pierwszych sekund pracy silnika. Na ewentualne "łamanie" śmigieł -może mieć wpływ -nawet kilkusekundowe przekroczenie dopuszczalnych obrotów może "rozerwać" śmigło.

[Stanisław z Gdańska]

Może małe wtrącenie. Nasze silniki nie są silnikami trójfazowymi. Są silnikami BLDC czyli BrushLess Direct-Current motor, czyli silnikami bezszczotkowymi. Trzy uzwojenia posiada większość silników szczotkowych na prąd stały,  tutaj regulator zastępuje szczotki doprowadzające prąd do poszczególnych uzwojeń i mimo trzech uzwojeń nie nazywamy ich również silnikami trójfazowymi. Do tego mają stałe magnesy. Silniki trófazowe działają zupełnie inaczej. Są zasilane prądem zmiennym i przemiennym. Zasilane są jednocześnie wszystkie uzwojenia, każde prądem z przesuniętą fazą. Żeby regulować ich obroty, konieczny jest falownik. Regulatory naszych silników BLDC nie są falownikiem a jedynie zmieniają napięcie zasilające silnik i skierowują prąd na poszczególne uzwojenia, jak klasyczne szczotki.

W poniższym linku:

http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1735824.html

 

widać, że ktoś potrudził się rozbierając modelarskiego outrunnera, wykonał fotkę i narysował schemat jego uzwojenia.

Uzwojenie jego jest "dziwnie" podobne do uzwojenia typowego silnika trójfazowego. Nawet jest połączone w gwiazdę.

Już, w wyobraźni, widzę wirujące pole magnetyczne. Wystarczy tylko, w odpowiedniej sekwencji,  podać impulsy prądowe na przewody zasilające: A, B i C.

Patrzę na element wirujący i widzę przyklejone magnesy neodymowe. Czym one są?

One pełnią rolę uzwojenia wzbudzenia kiedyś zasilanego prądem stałym, poprzez pierścienie ślizgowe.

Patrząc na ten silnik nadal widzę w nim "młodszego brata synchronicznego silnika trójfazowego z czasów Tesli"

 

Oczywiście nie można tego silnika uruchomić zasilając go trójfazowym napięciem przemiennym o przebiegu sinusoidalnym, bo wówczas nie występuje moment rozruchowy. Ale wymyślono trójfazowy regulator modelarski, który świetnie radzi sobie z tym problemem.

Stary problem silnika synchronicznego tj. zerwanie więzi magnetycznej pomiędzy twornikiem (uzwojenie) i rotorem (magnesy neodymowe) czasami zdarza się. Występuje on przy niskich wartościach timingu, tanich regulatorach i gwałtownych zmianach obciążenia na wale napędowym. Wówczas silnik może przestać się obracać i tylko wpada w drgania.

 

Linie sił pola magnetycznego i więź magnetyczną  można sobie wyobrazić jako cieniutkie i naciągające się gumki,  łączące wirujące pole magnetyczne (uzwojenie) z wirnikiem (magnesy neodymowe). Dotyczy to jednakowo odmian  inrunner i outrunner. Te "gumeczki"  można zerwać podczas dużego  obciążenia na wale silnika i wówczas mówiło się, że silnik utknął.

 

Wcześniej pisałem o wprowadzonym parametrze KV[obroty/Volt]

Podobnie "Timing" jest parametrem wymyślonym na potrzeby modelarskiego silnika trójfazowego i określa, w stopniach miary kątowej, o ile stopni wirnik (magnesy neodymowe) może być opóźniony za wirującym polem magnetycznym (uzwojenie). Ale wprowadzono go "oficjalnie" dlatego, że modelarskie regulatory trójfazowe już potrafią ingerować w jego wartość.

Zalecany "Timing" jest parametrem opisującym konkretny silnik i można go precyzyjnie zaprogramować w dobrym regulatorze, na przykład seria Spin czy Mezon firmy Jeti.

 

Oczywiście modelarski regulator trójfazowy nie jest to "głupi"  falownik generujący trójfazowe napięcie przemienne, o przebiegu zbliżonym do sinusoidalnego i regulowanej częstotliwości.

 

Modelarski regulator trójfazowy jest "mądrym dzieckiem" ciągle rozwijającej elektroniki:

- generuje impulsy prądowe wytwarzające wirujące pole magnetyczne w uzwojeniu modelarskiego silnika trójfazowego

- mało tego sekwencja i kształt tych impulsów jest taka, że w synchronicznym silniku indukcyjnym pojawił moment rozruchowy, nie występujący przy zasileniu jego napięciem przemiennym trójfazowym.

- istnieje sprzężenie zwrotne pomiędzy silnikiem i regulatorem, skutecznie utrudniające zerwanie więzi magnetycznej i utknięcie silnika podczas zmian jego obciążenia.

- oczywiście "ładnie", bo liniowo zmienia prędkość obrotową śmigła napędowego.

 

Tym samym nadal podtrzymuję swoje stwierdzenie, że modelarski silnik trójfazowy jest "młodszym bratem trójfazowego, synchronicznego silnika z czasów Nikola Tesla"

 

pozdrawiam Staszek

 

P.S.

Bogdanie i Witku!

Przypomnijcie sobie silniki: szeregowe, bocznikowe, obcowzbudne, szeregowo-bocznikowe. Być może stwierdzicie, że źle przypisujecie podobieństwo modelarskiego silnika trójfazowego do silnika prądu stałego?

 

Wymienione silniki prądu stałego najczęściej są zasilane napięciem 230V AC, ale od zawsze są zaliczane do maszyn prądu stałego. Nawet ten z magnesikami na bateryjkę 4,5V, z moich dziecinnych lat.

Łączenie regulatora modelarskiego i silnika synchronicznego w hybrydę, jeszcze nie uprawnia wpisania takiego silnika modelarskiego do Teorii Maszyn Prądu Stałego.

Jednofazowy silnik indukcyjny zasilany napięciem 230V AC mimo tego, że wytwarza pole pulsujące traktuje się podobnie jak silnik z polem wirującym.

Proszę nie łączcie wysokiej technologii trójfazowego regulatora modelarskiego ze słowami: komutator, komutacja i przełączanie.

Proszę zapomnijcie o terminie "silnik bezszczotkowy",  pewnie wymyślonym w usa i tłumaczonym za pomocą translatora.

Bogdanie,  Twój cytat: "Są zasilane prądem zmiennym i przemiennym" - za to sformułowanie, od Pana od elektrotechniki, dostałbyś ocenę naganną.

[Shock]

Panowie ,ja tam nie wiem co to za silnik ale wiem że model z nim zapierd....

Szkoda Stasiu że troszkę za późno dotarłeś na Mechelinki bo zobaczyłbyś tego Phasora w akcji i miałbyś odniesienie jak będzie latać Twoje Trynity .Czekam na Twoje wrażenia z ulotnienia modelu z tym zestawem napędowym .

[bubu2]

Stanisławie. Pozwolisz, że nie skomentuję tego, co powyżej namalowałeś. pzdr.

[latacz]

Prawdopodobnie pierwszy w Polsce zrobiłem działający funkcjonalny silnik bezszczotkowy do modelu.

Albo jeden z kilku pierwszych.     I wykonałem ponad 100 sprawnych silników o parametrach mocno przekraczających średnią półkę. To troszkę więcej niż rozebranie outrunnera... Wiele z teorii już zapomniałem -jednak coś jeszcze mi świta...

 

     I nadal twierdzę, że modelarski bezszczotkowiec to funkcjonalnie dokładnie silnik prądu stałego z elektronicznym komutatorem. A ten cudowny "timing" to odpowiednik kąta wyprzedzenia szczotek.

Modelarska bezszotka to funkcjonalnie jak silnik szczotkowy z 3 wycinkami komutatora i 2 szczotkami.  jest to pewne uproszczenie -ale bardzo bliskie do rzeczywistości. Dużo bliższe niż jakikolwiek silnik trójfazowy. 

 

uzwojenia modelarskich bezszczotek są podobne do uzwojeń silników trójfazowych -dlatego, że typowy regulator ma 3 wyprowadzenia i tylko dlatego..  

Uzwojenia silnika szczotkowego z 3ma zębami wirnika też są łączone w gwiazdę albo trójkąt...    i wyprowadzane na 3 wycinki komutatora.  i też kolejno na 2 z tych wycinków podawane jest zasilanie dokładnie + i -  napięcia stałego...       to  tak samo jak działa w bezszczotce.

 

-modelarski silnik bezszczotkowy nawijany jest  jak prosty silnik prądu stałego na 3 wycinki komutatora -bo tyle obsługują typowe regulatory.

równie dobrze mogą to być 4,  6 , 9  itd -tylko, że regulator się komplikuje i jest droższy. Dlaczego nie 2 -bo nie ma jak przełączać -brak wyprowadzenia które chwilowo jest nie zasilane i może służyć do pomiaru...   no i silnik by bardzo szarpał...

regulator na 3 wyprowadzenia jest najprostszy, najtańszy i równie dobry jak na inną ilość.

 

regulator bezszczotkowy:

to FUNKCJONALNIE  klucze mocy -zastępujące typowe szczotki -  przełączające zasilanie poszczególnych uzwojeń tak jak wyliczy logika -z uwzględnieniem timingu -czyli tego co w silnikach szczotkowych ustawia się kręcąc szczotkotrzymaczem względem magnesów.

+ ta logika.

Na przełączanie uzwojeń dodatkowo nałożone jest kluczowanie PWM -czyli regulacja obrotów poprzez impulsowe zasilanie uzwojenia -dokładnie to samo co w regulatorach do silników szczotkowych.

 

czyli  kluczowanie PWM jako regulacja obrotów +  elektroniczne szczotki    . Te elektroniczne szczotki robią kluczowanie uzwojeń z uwzględnieniem timingu dokładnie tak samo jak zwykłe szczotki tylko lepiej z mniejszymi stratami.

.

Acha istnieją silniki szczotkowe które zamiast 2 mają 4 magnesy. Istnieją też takie które mają 6 magnesów i 4 szczotki.  I istnieją które maja kilkanaście kilkadziesiąt magnesów -i też sporo żłobków z uzwojeniami oraz duuużo wycinków komutatora.

 

 

silniki bezszczotkowe  szybkoobrotowe moga mieć tylko 2 magnesy i tylko 3 zęby /żłobki statora lub więcej żłobków ale nawinięte jakby były 3.

Większa ilość magnesów i uzwojeń -służy zmniejszeniu kv i zwiększeniu momentu -dokładnie tak samo jak w silnikach szczotkowych. 

 

Te rozważania są mocno uproszczone -jednak dobrze ilustrują zasadę działania.

[Stanisław z Gdańska]

Odwiedził swoje rodzinne strony mój kolega z Kanady i poprosił o zaprogramowanie regulatora Jeti Spin66, dla silnika (z wątku): MEGA ACn 22/35/4S 0.85kW

Chciałbym to zrobić perfekcyjnie i wykorzystać pełne możliwości tego regulatora.

Nawet na stronie producenta nie znalazłem zalecanej wartości Timingu i Liczbie Pól tego silnika.

Mogę "strzelać z nosa" i pewnie będzie dość dobrze. Może któryś z kolegów posiada konkretną wiedzę na ten temat?

Będę wdzięczny za pomoc. 

 

z pozdrowieniami Staszek

[bubu2]

A po co liczba pól i timing dla silnika trófazowego? 

[Stanisław z Gdańska]

A po co liczba pól i timing dla silnika trófazowego?

 

Regulator (zasilacz) Jeti Spin 66, użyty do zasilenia tego Silnika Trójfazowego Synchronicznego z magnesami neodymowymi (zamiast zasilanego z zewnątrz uzwojenia wzbudzenia), jest wyposażony w dość zaawansowany soft i umożliwiający ręczne wprowadzenie tych wartości i ..........................

 

Po prostu, chcę "ręcznie" wprowadzić te wartości i nie korzystać z ustawień automatycznych.

 

Bogdanie,

dziękuję za "chęć pomocy", ale nie była to odpowiedź na moje pytanie.

pozdr. Staszek