Четверг, 24.08.2017, 09:50
RC - Мастерская
Главная | Каталог статей | Регистрация | Вход
Меню
Статистика
Главная » Статьи » Обмен опытом » Электрическая силовая установка авиамодели

Электрическая силовая установка авиамодели - Моторы

Моторы

Что бы не раздувать статью до уровня многотомного труда, я хочу сразу опустить упоминание некоторые типов двигателей и нюансы их использования. Мы будем рассматривать бесколлекторные двигатели с внешним ротором - они составляют около 95% самолетных электромоторов, а расчеты редуцированных мотоустановок с двигателями с внутренним ротором (инраннеры) имеют теже принципы, что и расчеты аутраннеров., лишь с небольшими нюансами. В целом, приведенные способы расчета на практике проверенно работают в диапазоне мотоустановок от 50 до 2500 ватт. Честно признаюсь, расчеты для микросамолетов весом в 100-150 грамм не всегда совпадали с практическими замерами (вернее, совпадали, но наилучшие результаты получались эмпирическим подбором компонентов, иногда в противоречие расчетам), а расчеты свыше 2,5квт мне не удавалось ни проверить, ни подтвердить, хотя у меня есть надежда, что они будут тоже верны. В целом, адресуя статью скорее начинающим строителям и пилотам, думаю что их запросы будут удовлетворены диапазоном мощностей в 50-2500ватт..
Итак. Какие параметры БК мотора нам нужно знать, чтоб подобрать необходимую модель?
Первое - максимально допустимый ток, который мотор в состоянии безболезненно переварить. Если в процессе работы это значение будет превышено - мотор попросту сгорит. Если ток в предельных режимах работы будет существенно ниже - значит мы не до конца "нагружаем" двигатель, и попросту не используем его потенциальные возможности. Иногда в описании присутствует параметр "рабочий ток", или "ток максимального КПД" - это как раз тот диапазон токов, при котором мотор используется максимально эффективно. Если этот параметр не указан - значит его значение лежит гдето в районе 80-90% от максимально допустимого тока в предельных режимах работы. Сразу отмечу, что в 99% случаев под предельным режимом подразумевается работа мотоустановки на 100% газа в статическом состоянии (грубо говоря - на самолете, который стоит на земле и удерживается руками). Более тяжелого режима для самолета подобрать сложно - попробуйте свой автомобиль привязать к дереву и попробовать как следует погазовать, будучи на первой передаче... Неизвестно кто кого победит, но я уверен, что для мотора и трансмиссии это будет куда более суровым испытанием, чем езда на максимальной скорости или светофорные гонки. Слава богу, для самолета с воздушным винтом такое испытание менее вредно... В любых других условиях - полет на максимальной скорости, висение и фигуры пилотажа - нагрузка на мотор и протекающие в нем токи будут ниже. Об этом надо помнить.
Второй параметр - это количество оборотов на вольт, или kV. Оно обозначает, сколько оборотов в минуту делает вал мотора без нагрузки (без винта), на каждый вольт поданного на него напряжения (аккумуляторной батареи). Попросту говоря, если на мотор с kV=1000 подать 7 вольт, то он будет без винта вращаться со скоростью 7000об/мин. Если подать 11 вольт - то 11000 об/мин. Внимательный читатель сразу заметит практическую сторону этого параметра. Действительно, если с мотором с kV = 1000 и аккумулятором 7,4в абстрактный винт заставить вращаться со скоростью 5000 об.мин, то для мотора с kV=500 для достижения тех же оборотов придеться использовать аккумулятор в 14,8 вольт. Замечу сразу, что в этом примере мы не говорили о разнице в токах! Об этом будет ниже, куда более серьезно...
Третий параметр - внутреннее сопротивление обмоток. Оно сильно влияет на КПД нашего мотора, и на его токопотребление. Обычная единица измерения - мОм, но иногда у некоторых производителей и в некотрых таблицах эту единицу подменяют например кОм-ами или Ом-ами, просто сдвинув запятую в сторону. Это не должно сильно пугать, достаточно посмотреть в параметр похожего мотора, что бы понять куда следует сдвигать запятую в числе, чтоб привести данные к принятому нами стандарту.
Теперь, как применять имеющиеся параметры. Ставим задачу - вращать определенный винт с нужными оборотами (т.е. получая необходимую тягу и скорость потока), не выходя за пределы допустимого для мотора тока, и обеспечивая нужное время работы мотоустановки (обычно 7-10 минут). Все это мы должны рассчитать, исходя из возможностей использовать те или иные аккумулятор (сборку), укладываясь в допустимый вес и бюджет.
Логика расчетов такова:
Мы примерно оцениваем, какое питание мы можем обеспечить для мотора, исходя из веса и размеров модели, и имея уже два более-менее понятных нам компонента (винт и напряжение питания) - ищем последнее "неизвестное" - мотор. Используя более высокое напряжение, мы уменьшаем потребляемые токи при одинаковой потребляемой мощности, но проигрываем в весе аккумуляторов из за большого количества банок. Применяя низкое напряжение питания - мы экономим на количестве банок аккумулятора, но поднимает токи и соотвественно емкость и токоотдачу аккумуляторов (опять же - вес немного растет). Опять же компромисс. Единственно, этот компромис имеет устойчивую тенденцию - чем больше вес самолета и необходимая мощность мотоустановки, тем большее напряжение эффективнее всего использовать. Приведу примеры наиболее популярных решений, от которых можно отталкиваться:
                                                       
Вес самолетаТипичное количество банок аккумуляторов
100-300г.2 банки (7,4в)
300-1300г3 банки (11,1в)
1300-2000г4-5 банок (14-18в)
2000-3000г6 банок (22в)
3000-6000г8-10 банок (35-40в)
свыше 6000г10-12 и более банок
Не стоит воспринимать это таблицу слишком прямо и однозначно - это всего лишь популярные варианты - в каждом конкретном случае могут быть вариации.
Итак, у нас есть подобранные винты в небольшом диапазоне допустимых размеров, и есть пробный вариант с питанием мотора. Теперь нам остается подобрать мотор с нужным кв и с необходимой мощностью (переваривающий необходимый максимально допустимый ток при заданном нами напряжении).
Для этого придется использовать программу Motocalc.


<< Назад  Вперед >>

Категория: Электрическая силовая установка авиамодели | Добавил: Mactep (19.11.2012)
Просмотров: 2361 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск