Hamownia do silników elektrycznych.

[poharatek]

Już od długiego czasu nosiłem się z tym, żeby sobie zmajstrować takie urządzenie. I w końcu nadszedł na to czas, bo wpadłem na genialny pomysł, żeby mój następny model był napędzany śmigłem czterołopatowym. A taki napęd jest nieco "niepewny": kij wie jakie toto będzie miało osiągi, jakie zapotrzebowanie na prąd, jak mocno będzie się grzał silnik itd. I najlepiej by było to sprawdzić na hamowni, a nie robić eksperymentów w locie

Więc siadłem do komputera, rozrysowałem to ustrojstwo, i niedługo potem przyniosłem od Wojtka elementy hamowni  wycięte z 3 mm sklejki brzozowej ( ).

A prezentują się one tak:

 

 

Konstrukcyjnie - nie jest to nic wyrafinowanego; ot dźwignia dwustronna, na jednym ramieniu zamocowany silnik, drugie ramię oparte na wadze kuchennej.

Żeby boki ramion nie poprzesuwały się względem siebie podczas klejenia zastosowałem kołki ustalające (chociaż nie wiem czy nie jest to zbyt wyrafinowana nazwa na kawałki patyczka od szaszłyków o długości 6 mm ). Podobnie zrobiłem podczas klejenia "wręgi silnikowej" i ramion podstawy.

 

 

I gotowa dźwignia dwuramienna. Zależało mi na tym, żeby była jak najbardziej sztywna i odporna na skręcanie, ramiona mają więc konstrukcję skrzynkową.

 

 

A tu już został wklejona płyta, do której będzie mocowany silnik. zamocowałem również elementy półki na obrotomierz. Od spodu przymocowałem stopę, która zapobiega wywróceniu się całej konstrukcji, gdy okaże się, że po podłączeniu zasilania silnik będzie się kręcił w drugą stronę. Natomiast to dodatkowe trójkątne wzmocnienie na łączeniu ramion jest właściwie zbędne - i bez niego całość jest wystarczająco mocna (ale skoro już został wycięty i są otwory na jego mocowanie - no to go wkleiłem ). Dźwignia jest łożyskowana za pomocą łożysk 3x7x4 mm.

 

 

Podstawa - sklejona i przymocowana do płyty meblowej. W ramionach podstawy również umieściłem łożyska 3x7x4 mm.

 

 

Wkleiłem rzep do mocowania obrotomierza, półka, gdzie ten obrotomierz będzie zamocowany została oklejona grubą pianką do zabezpieczania przesyłek, żeby się za bardzo nie telepał od wibracji. Przykleiłem też opaski rzepowe do mocowania regulatora i przewodów.

 

 

No i gotowe ustrojstwo, zmontowane w całość i przymocowane do stoły warsztatowego na czas pomiarów. (W tle widać stertę pakietów przygotowanych właśnie do tego).

 

 

A tu już z założonym pierwszym pacjentem do testów i zamontowanym oprzyrządowaniem pomiarowym.

 

 

Na owo oprzyrządowanie skład się: waga kuchenna, obrotomierz GT Power, watomierz GT Power, tester serw (do regulacji obrotów silnika), w złącze balansera pakietu wpiąłem czujnik napięcia FrSkY (FLVSS - z małym ekranem oled), żeby monitorować napięcie na poszczególnych celach. Na zdjęciu widać też anemometr - w jego posiadanie wszedłem dosyć przypadkowo (skusiła mnie niska cena na Banggood ), nie wiem, na ile jest on dokładny i użyteczny, no ale skoro go mam, to posłuży do pomiaru prędkości strumienia zaśmigłowego.

 

No to wszystko na swoim miejscu - można hamować, mierzyć i testować

 

Ale w tym miejscu postąpię wbrew etykiecie i o przeprowadzeniu tychże pomiarów napiszę w następnym poście - bo co nieco protestowałem i wyjdzie straszliwie długa epistoła. (No i dlatego, że w tym momencie naprawdę muszę zrobić przerwę od pisania )

 

PS: Jakby ktoś chciał sobie zbudować podobne urządzenie - na spinaczu są plany w pliku pdf.

hamownia zbiorczy.pdf

[daras]

Nie będę zakładał nowego tematu, pochwale się i ja swoją hamownią: 

 

https://youtu.be/yZwQ5P1jIqA

[maxiiii]

Darek chyba skądś znam tą hamownie?

 

Już wiem, mam taką samą na stole. Porządnie zrobiona. Do tego stała się już nieodzownym elementem warsztatu.

 

Marcin czy czasami ramiona ze sklejki nie są za słabe? Sprawdzałeś jak się zachowuje przy silnikach z ciągiem powyżej 3 kg?

 

Masz jakieś testy silnika? 

[RomanJ4]

 

Marcin czy czasami ramiona ze sklejki nie są za słabe? Sprawdzałeś jak się zachowuje przy silnikach z ciągiem powyżej 3 kg?

Zawsze może je zastąpić profilami aluminiowymi (dostępne w hipermarketach budowlanych), lutowanie na zakładki + wzmocnienia lutowiem cynowym (+fluks ФТКА) zupełnie wystarczy pod wzgledem wytrzymałości do zmontowania ramienia czy podstawy ramienia.

 

Podobny projekt - skręcany..

https://www.modelmotor.pl/webpage/dobor-elektrycznego-zespolu-napedowego-do-modeli-latajacych.html

[poharatek]

 

Marcin czy czasami ramiona ze sklejki nie są za słabe? Sprawdzałeś jak się zachowuje przy silnikach z ciągiem powyżej 3 kg?

 

Masz jakieś testy silnika? 

Ramiona dźwigni, to prostokątne "skrzynki" sklejkowe o wymiarach 16x25 mm i  22x25mm i grubości ścianki 3mm.

Przed złożeniem próbowałem tę dźwignię wygiąć ręcznie i mimo, że nie wstrzymywałem się z użyciem siły nie udało mi się jej zgiąć ani skręcić.

Nie mam silnika o tak dużym ciągu, ale testowałem silniki o ciągu powyżej 1,6 kg - nic złego się nie działo i podejrzewam, że podobnie by było ze znacznie mocniejszymi silnikami.

 

Co do testów, to już zrobiłem już ich całkiem sporo, i zgodnie z obietnicą zamieściłbym ich wyniki wczoraj wieczorem.

Ale napotkałem na problem: silnik forum nie obsługuje tabel i musiałem wykombinować jak to obejść.

Pewnie dzisiaj po południu/wieczorem je upublicznię.

[poharatek]

"W poprzednim odcinku"  skończyło się na tym, że miałem się zabrać za pomiary.

Na początek mała uwaga - nie mam żadnych zdjęć z samego mierzenia, bo okazało się, że podczas testów całko sporo się dzieje i nie dałem rady jednocześnie regulować obrotów silnika, odczytywać pomiary, zapisywać je i robić zdjęcia (nadające się do okazania publicznie). Wyjściem było by robienie filmów - ale na to z kolei jestem zbyt leniwy  

 

Pierwszym pacjentem testowym został silnik Dualsky ECO 2814C 890kV, założyłem do niego śmigło APC 12x6 E.

 

 

Regulator to Hobbywing Sywalker 50A (został on użyty we wszystkich pomiarach, jakich dokonywałem), zasilanie - pakiet 3s SLS Quantum 2200 mAh 40C.

Na początek wybrałem taki układ silnik/śmigło, bo Dualsky udostępnił dla niego wyniki pomiarów.

A oto co wyszło mnie:

 

 

Według Dualsky, na tym śmigle silnik uzyskuje 1442 g ciągu, pobierając 25,09 A prądu i wytwarzając 239 W mocy, a śmigło kręci się przy tym 7000 obrotów na minutę.

Więc cieszymy się i to podwójnie:

Raz - bo Dualsky podaje wiarygodne wyniki pomiarów.

Dwa - bo moja machina piekielna okazała się być użyteczna i daje jakieś miarodajne wyniki pomiarów

 

Skoro moja hamownia nadaje jednak się do czegoś, to sprawdźmy ten silnik ze śmigłem czterołopatowym.

 

 

Pierwszy raz używam śmigła więcej niż dwułopatowego. Ponoć ogólna zasada konwersji ze śmigła  dwu na wielołopatowe jest taka, że za każdą dodatkowa łopatę zmniejsza się o cal średnicę śmigła (podobnie jak przy zmianie skoku śmigła - zwiększenie skoku o cal = zmniejszeniu średnicy o cal). Maksymalny rozmiar śmigła jaki można zamontować do silnika Dualsky ECO 2814C 890kV to 14x7, ja mam zamiar użyć czterołopatowego śmigła 10,5x8 - co jest odpowiednikiem dwułopatowego 13,5x7 - czyli teoretycznie powinno się nadawać.

Zanim sprawdzimy jak to jest w praktyce, kilka słów o samym śmigle:

Kupiłem je u braci chińczyków na Banggodzie, w niezłej cenie 19zł. Wyprodukował je Dynam i jakościowo wygląda na całkiem niezłe; fajne twarde tworzywo, śmigło jest sztywne, co ważne razem z nim dostaje się pierścienie centrujące do wałów o różnej średnicy (rozważałem zakup śmigła - części zamiennej od jakiejś makiety i tam tego się nie uświadczy). Minusem jest to, że było kiepsko wyważone, ale z tym to sobie poradziłem za pomocą mojego nowego narzędzia: http://pfmrc.eu/index.php/topic/73419-wywa%C5%BCarka-do-%C5%9Bmigie%C5%82-i-ko%C5%82pak%C3%B3w/

Dobra - dość tego wtrętu, wracamy do hamowni.

Tak, jak poprzednio regulator to Hobbywing Sywalker 50A , zasilanie - pakiet 3s SLS Quantum 2200 mAh 40C.

A oto wyniki pomiarów.

 

 

No i nie jest zbyt różowo...

Faktycznie, wzrósł ciąg, średnio o około 90g, ale temu kilkuprocentowemu wzrostowi towarzyszy bardzo duży wzrost pobieranego prądu (aż o 30%). Potwierdza się opinia, że śmigła 3 i 4 łopatowe stosuje sie w modelarstwie wyłącznie dla bardziej makietowego wyglądu modelu. Dodatkowe łopaty "mielą" bezużytecznie powietrze, dając bardzo niewielki wzrost osiągów, który jest okupiony dużym wzrostem zapotrzebowania na energię. Jeśli więc ktoś szuka najbardziej efektywnego napędu, to należy pozostać przy śmigłach dwułopatowych. Według Dualsky (a już wykazałem, że można im wierzyć ) ten silnik na śmigle 14x7 generuje 1963 g ciągu i przy poborze prądu 37,58 A ma 341,7 W mocy.

No dobrze, ale mnie zależy właśnie na wyglądzie. Co więc te pomiary oznaczają dla mnie?

Ano to, że muszę uważać.

Dla silnika ECO 2814C maksymalny prąd i moc chwilowa wynoszą odpowiednio 35A i 350W. Jak widać z testów na świeżym pakiecie moc wyniosła aż 364 W, a później oscylowała wokół 330 W. Tak więc, jeśli nie chcę "ugotować" silnika, to muszę być ostrożny z przepustnicą i lot na "pelnym gwizdku" może potrwać najwyżej kilkanaście sekund.

Kolejna sprawa to temperatury.

Po testach silnik był gorący (znacznie bardziej ciepły niż po zabawie ze śmigłem 12x6) i podczas montażu w modelu trzeba będzie pomyśleć o jakimś chłodzeniu. Bo co prawda podczas testów statycznych pobór prądu jest nieco wyższy niż w locie, ale silnik będzie w modelu zamocowany za wręgą i bez dodatkowego przewietrzenia z chłodzeniem będzie kiepsko...

Inna rzecz, że to co prawda będzie model maszyny bojowej z II WŚ, ale nie typowy "warbird/popinkalacz" więc latanie "full power" będzie sporadyczne.

Plus (poza bajeranckim wyglądem), jest taki, że śmigło to wydaje fajny dźwięk.

 

Oki - pomierzyłem układ napędowy, jaki zamierzam zastosować, mniej więcej wiem, na czym teraz stoję, na co muszę uważać i gdzie zmodyfikować konstrukcję modelu - więc hamownia okazała się użyteczna

Jako, że stanowisko testowe jest rozłożone, na warsztacie mam jeszcze kilka innych silników i śmigieł, wiec "pohamujmy" jeszcze trochę.

 

 

Kolejną ofiarą był silnik A 2212/13T 1000 kV  (ten konkretny egzemplarz to  "ABC Power" z abc-rc.pl ,ale jest to popularny "żółtek" występujący też pod nazwami Suppo, czy Mystere, czy w ogóle "bez nazwy").  Założyłem do niego śmigło APC 10x4,7 sf, regulator Hobbywinga został ten sam, pakiet to 3s GPX Extreme 2200 mAh 45C (taaaaaaaa... jaasne... ).

 

 

Wyniki testów potwierdzają, to, co wiedziałem już wcześniej: ten silnik to świetna jednostka napędową do małych piankolotów (trenerków do masy 800g, lub akrobatów o wadze 400 - 500 g), a połączenie ze śmigłem 10x4,7 jest trafione i nierozłączne, jak "wódka i popitka"

 

 

A teraz załóżmy do niego równie często stosowane śmigło GWS HD 10x6 (regulator i pakiet bez zmian). Osobiście nie lubię śmigieł GWS - wiotkie jak cholera i kiepsko wyważone, ale zobaczmy jak sobie poradzi.

 

 

No i jak widać jest znacznie gorzej.

Po śmigle o większym skoku można by było sie spodziewać lepszych osiągów, tymczasem GWS wygenerował ciąg mniejszy o 100g. Faktem jest, że zmalał apetyt na prąd (co przekłada się na nieco dłuższy czas lotu), ale jest to niewielka pociecha. W dodatku śmigło wydaje nieprzyjemny dźwięk, i "wyje" podczas zmiany obrotów silnika..

Miernik obrotów podzielił moją negatywna opinię o tym śmigle i odmówił współpracy z tworem o tak dziwnym kolorze.

 

 

A teraz połączenie nieco "od czapy", tzn. silnik jak wyżej i małe śmigło: APC  8x4 E.

 

 

Z pomiarów wynika, że jest to zbyt małe śmigło do tego silnika i układ napędowy nie zbliża się nawet do optymalnych parametrów pracy. (W dodatku zapomniałem odczytać obrotów - sorry...)

 

No to dajmy śmigło przekraczające wymiary zalecane - APC 11x5,5 E

 

 

O dziwo współpracuje ono z tym silnikiem całkiem fajnie. Solidny ciąg, a prąd i moc w normie. Fakt, pakiet był już nieco rozładowany i pracował na napięciu około 11,1 V pod obciążeniem, ale nawet gdyby był świeży, to nie sądzę, żeby prąd i moc przekroczyły bardzo 18 A i 200 W.

Inna rzecz to sens ładowania dużego i ciężkiego śmigła do lekkiego piankolota, jedyna sytuacja w jakiej to by było usprawiedliwione, to "na gwałt" potrzebne dociążenie na dziobie.

 

 

Zmiana silnika: do testów trafił "parkjetowy" Turnigy D2826/6 2200kV ze śmigłem APC 6x4E. regulator to w dalszym ciągu Hobbywing 50A, pakiet to 3s Gens Ace 2200 mAh 25C.

 

 

To co mnie zaskoczyło, to mały ciąg. Spodziewałem się, że będzie w granicach 600 - 700 g. Silnik ten latał wcześniej w depronowym F-117A o wadze 540g RTF i model ten bez problemu robił świecę "do nieba". Bez zaskoczenia jest natomiast pobór prądu - tego rodzaju silniki faktycznie wymagają regulatora 30 - 40 A. 

Brak jest pomiaru prędkości obrotowej, bo silnik ten "wkręca się " na obroty będące poza zakresem pomiaru mojego miernika. Jak widać strumień zaśmigłowy jest bardzo szybki, no ale tu też nie ma zaskoczenia, parkjety potrafią naprawdę szybko popinkalać

 

I to koniec pomiarów, uzyskałem nieco informacji, dowiedziałem się kilku nowych rzeczy, niektóre z nich potwierdziły to, co wiedziałem już wcześniej, kilka mnie zaskoczyło..

 

Kilka słów o regulatorze i pakietach.

Z regulatora Hobbywing jestem bardzo zadowolony. Co prawda nie przeciążałem go zbytnio, ale z wszystkimi silnikami pracował poprawnie i bez grymaszenia. Co ważne nie nagrzewał się, nawet po potraktowaniu prądem 35A był ledwo ledwo ciepły.

Szukałem w miarę tanich, solidnych regulatorów 50 - 100A pod zasilanie 3-6s i wygląda na to, że z marką Hobbywing zostanę na dłużej.

 

Pakiety SLS Quantum poradziły sobie śpiewająco. Co prawda prąd 30A to dla nich żadne obciążenie, ale nie grzały się, a poszczególne cele równiutko się rozładowywały.

GPX Extreme. Tu trzeba zaznaczyć, że one mają już za sobą półtorej sezonu i 100 - 200 cykli ładowania. No ale podane na naklejce 45C było bajkopisarstwem od samego początku Używam ich do napędów o poborze prądu nieprzekraczającym 30A i radzę tam sobie w miarę. Podczas testów ciągnąłem z nich prąd w granicach 20A i też sobie poradziły, ale pod obciążeniem napięcia na poszczególnych celach różniły się o 0,05 - 0,07 V.

Gens ACE - bez zastrzeżeń. Obciążenie prądem 25 A nie robi na nim wrażenia.

 

Na koniec jeszcze może trochę o wytrzymałości konstrukcji drewnianych:

Hamownia ta jest przeznaczona do badania silników o ciągu do 5000 g (czyli w granicach zakresu pomiaru popularnych wag kuchennych). Ile to jest 5 kg obciążenia - łatwo jest się przekonać naciskając taką wagę palcem (nawet małym ), aż do momentu jej przeciążenia. I to wcale nie jest aż tak dużo.

Podczas pracy hamowni maksymalne obciążenie to będzie siła około 50 N, działająca na ramieniu o długości 220mm, czyli największy moment zginający wyniesie 11 Nm. Sklejka powinna sobie poradzić z obciążeniem większym o rzędy wielkości.

Jedyne na co trzeba będzie uważać, to łożyska, bo wydaje mi się, że one będą najbardziej po d...pie obrywać i trzeba być przygotowanym na ich częstą wymianę.

[maxiiii]

Oki - pomierzyłem układ napędowy, jaki zamierzam zastosować, mniej więcej wiem, na czym teraz stoję, na co muszę uważać i gdzie zmodyfikować konstrukcję modelu - więc hamownia okazała się użyteczna

Właśnie o to chodzi z hamownią Dane producenta bardzo rzadko idą w parze z prawdziwymi danymi a hamownia je weryfikuje.

[daras]

Z moich doświadczeń wynika że tylko silniki EMAXA zgadzają się z testami.  Silniki Turnigy w testach nie zgadzały się z opisem który podaje dane zawyżone, zaś silniki Dji te czerwone do wielowirnikowców producent podaje dane zaniżone, ale to już nie były moje pomiary tylko maxiiii.

Oczywiście nie sprawdzałem wszystkich silników, więc może się okazać że niektóre silniki Turnigy są jednak zgodne z danymi podanymi przez producenta. 

[Grzesiek]

A jak jest z prawdziwoscią danych silnikow RAY G2

[poharatek]

Właśnie o to chodzi z hamownią Dane producenta bardzo rzadko idą w parze z prawdziwymi danymi a hamownia je weryfikuje.

Wiesz, jakby mi się nie zachciało eksperymentować i stosować jakichś egzotycznych śmigieł, to pewnie bym się nie kłopotał z budową tego urządzenia. Ale teraz coraz częściej będę chciał wyjść poza to, co zaleca producent i taka maszynka się przyda.

Co prawda niby są kalkulatory napędów (np. eCalc) i teoretycznie mógłbym sobie osiągi napędu policzyć, ale skąd wziąć np. dane o geometrii 4 łopatowego śmigła Dynam? 

 

W samym oprzyrządowaniu przydałby mi się jeszcze jakiś termometr, bo "dotykowa" ocena temperatury (letni/gorący/bardzo gorący/parzy) jest mało miarodajna. No ale z drugiej strony jakiś porządny, bezdotykowy termometr który faktycznie coś mierzy, jest więcej wart, niż  całe to moje instrumentarium pomiarowe

 

W przyszłości chciałbym jeszcze zrobić maszynkę do badania edf'ów. Ale trochę bardziej "fikuśną", taką, żeby można było na niej mierzyć osiągi "gołego" napędu edf,  jak i już zamontowanego w modelu (i sprawdzić wpływ kanałów dolotowych i dyszy wylotowej).

No ale to pieśń przyszłości.

A jak jest z prawdziwoscią danych silnikow RAY G2

A Pelikan podaje w ogóle jakieś wyniki pomiarów układu silnik/śmigło?

Z  tego co wiem, to daje tylko bardzo ogólne dane: kv, prąd maksymalny, moc, zalecany zakres rozmiarów śmigieł i masy modeli.

A w tym to ciężko nakłamać

[pietka]

A ja znalazłem u chińczyka takie coś:

 

https://hobbyking.com/en_us/turnigy-thrust-stand-and-power-analyser-v3.html

 

https://hobbyking.com/en_us/thrust-stand-series-1520-q81x.html

 Mam jeszcze podobny do tego pierwszego ale dużo uboższy w funkcje przyrząd do edfów.... Niestety, ceny powalają.

[poharatek]

Fakt. samoróbka wygrywa ceną.

Mnie to wyniosło:

Wycięcie razem ze sklejką - około 30 zł

Watomierz: https://www.banggood.com/GTPower-130A-High-Precision-Watt-Meter-Power-Analyzer-p-910495.html?rmmds=myorder&cur_warehouse=CN - 67 zł.

Obrotomierz: https://www.banggood.com/G_T_POWER-RC-Micro-Digital-Tachometer-LCD-for-2-9-Blade-p-910368.html?rmmds=myorder&cur_warehouse=CN - 57 zł.

Tester serw: https://www.banggood.com/HJ-Digital-Servo-Tester-or-ESC-Consistency-Tester-for-RC-Airplane-p-71970.html?rmmds=myorder&cur_warehouse=CN - 25 zł (swoją drogą bardzo fajny).

Łożyska, pręt, rzepy - jakieś tam były już na warsztacie, podobnie waga (ale koszt takiej wagi kuchennej to 20 - 30 zł).

 

Czyli razem 169 zł.

 

A zaletą takiego rozwiązania, jest to, że można tych wszystkich urządzeń pomiarowych używać poza hamownią.

 

Natomiast brakuje mi możliwości podłączenia komputera, czy karty pamięci i zapisywania wyników pomiaru do pliku, bo sczytywanie ich i zapisywanie ręczne jest upierdliwe i mało dokładne.