Въпрос за мотор

[Mateev]

Факторите наистина са хиляди. Изкарах днешния следобяд в ровене за формули, по които са направени калкулаторите. И въпреки това продължавам да подкрепям твърдението си, че един ват мощност създава сила между 2 и 4 грама, независимо от механиката на модела.

Няма как да ми дадеш пример, че 1 ват мощност създава само 1 грам сила. Къде отива тази енергия?????
- Нагрява спийда - загуба 10-15%
- Нагрява мотора - още 10-15%
- В звук - 1%
- Във вибрации и загряване на вибриращите компоненти - 1%
- Каквото и друго да измислите - едва ли ще добавите още 1-2%

Основните и определящите загуби са в топлина - в мотора и спийда. Има топлина и в батерията, но ние мерим отдадената енергия след нея.

Ако твърдиш, че наистина може да се направи силно неефективна система, кажи ми къде тази система ще загуби да кажем 40% от енергията, за да се влоши положението до 1 грам на 1 ват?
Аз лично не се сещам.

За да се повдигне едно тяло от една височина до друга си има точно определена потенциална енергия, равна на масата умножена по земното ускорение умножена по разликата във височините. Към тази необходима енергия добавяме загубите от топлина в спийда и мотора, тъй като те са най-значимите. Всичко друго взето заедно е под 2-3%. Та точно това е енергията, която ще се вземе от батерията. Може и по-много, но само ако си изясним къде се губи тази допълнителна енергия.

Например триене на пропелера във въздуха и неговото загряване. Колко да му дадем на това? 2-3-5%? Аз парещ пропелер не съм виждал, така че си мисля, че там са сравнително малки загуби.

Възможно е и да греша, но това с 3-те грама на ват +/- 0.5 грама съм го установил от сайтовете на производителите на мотори и пропелери, много от които дават едновременно мощност и сила (Thrust). Ами след като го видиш това съотношение 100 или 1000 пъти при най-различни конфигурации на мотори, пропелери, турбини и обороти, просто няма как да не се замислиш.

Така че логиката на това идва от закона за запазване на енергията, а числото 3 изскочи от практически наблюдения. Можете да си ги направите и вие самите. Пак повтарям, че е ориентировъчно. Може да е 2.9 или 3.1. В никакъв случай обаче не е 2 или 4.

[Mateev]

Ще ти кажа къде може да се загуби допълнително количество енергия при прехода от височина 1 към височина 2 - това е кинетичната енергия, равна на масата по скоростта на квадрат върху две. Тази енергия отива за преодоляване на инерционния момент на масата на модела. При спирането на модела обаче тази енергия би трябвало в по-голямата си част да се върне в батерията, защото тогава мотора минава в генераторен режим. Ето тука е нещото, което не го знам със сигурност. Как спйид контролера отработва ситуацията, когато мотора е в генераторен режим (върти се по-бързо, отколкото иска спийда)? Има две алтернативи:
1. Спийда го оставя и просто го следи. Тогава енергията се връща в акумулатора.
2. Спийда окъсява намотките и така задействува електромагнитната спирачка. Така обаче цялата кинетична енергия остава в мотора под формата на топлина, и то МНОГО МНОГО ТОПЛИНА. Ако спийда прави това, би трябвало моторите да прегряват за нула време.

Някой знае ли нещо по въпроса?

Сега като се замисля, май умните спидове могат да правят и двете в зависимост от параметъра Brake.

[de_kata]

Пак повтарям, че е ориентировъчно. Може да е 2.9 или 3.1. В никакъв случай обаче не е 2 или 4.

Да това си е практически вярно за повечето стандартни витло-моторни групи, но ако погледнеш моят пример със Ф22 при мощност 550вата тягата ми беше 650-700 гр. (измервал съм го). Както казах по-горе, трябва освен СТАТИЧНАТА тяга, да се има и в предвит скоростта. Този Ф22 ми беше най-бързият модел.

[Mateev]

Благодаря много за инфото колеги,много сам ви задалжен,направих няколко опита както каза господин Матеев,но нещо не се получи,посочения мотор по горе от мен както му дават 2,3 клетки и витло на максимална газ моторчето изклучва незнам на какво се далжи това сменях и с по малки витла и пак е така ,но с 2 клетки няма ядове лети добре с около 600гр самолетче, ето и снимка на моделчето http://www.facebook.com/photo.php?fb...&ref=fbx_album
Михаил Янков-Сливен

Тука по-скоро е виновен спийд контролера. Мотора не може сам да се изключи. Изключва го спийда, защото е констатирал нещо нередно - или голям ток, или голямо закъснение на мотора, което не може да бъде компенсирано. Спийда изключва и при много малък ток. Ако сложите слаб мотор на много мощен спийд, този мощен спийд очаква големи токове и със сигурност ще детектира, че нещо не е наред с мотора. Друг е въпроса какво е решил програмиста да направи в тази ситуация.

[nickarsow]

..... Как спйид контролера отработва ситуацията, когато мотора е в генераторен режим (върти се по-бързо, отколкото иска спийда)? Има две алтернативи:
1. Спийда го оставя и просто го следи. Тогава енергията се връща в акумулатора.
2. Спийда окъсява намотките и така задействува електромагнитната спирачка. Така обаче цялата кинетична енергия остава в мотора под формата на топлина, и то МНОГО МНОГО ТОПЛИНА. Ако спийда прави това, би трябвало моторите да прегряват за нула време.....

В зависимост от това, дали е активна функцията "brake" или не, имаме следните 2 ситуации:

1. Функцията е активирана - спирането става за време, за което двигателя, с "окъсени" фази няма време да загрее. Не коментирам полеваците във веригата на спирачката, защото в отпушено състояние ( спирачка ), те почти не разсейват мощност.
2. Функцията не е активирана и двигателя по някаква причина е в генераторен режим - през обратно свързаните диоди в полеваците ( трифазна изправителна схема ), тока се пренасочва към акумулатора, но тъй, като той в е пъти по-малък от максималния ток на заряд/разряд и е за кратко време, няма никаква опасност за акумулатора.

[ajcinema]

Факторите наистина са хиляди. Изкарах днешния следобяд в ровене за формули, по които са направени калкулаторите. И въпреки това продължавам да подкрепям твърдението си, че един ват мощност създава сила между 2 и 4 грама, независимо от механиката на модела.

Няма как да ми дадеш пример, че 1 ват мощност създава само 1 грам сила. Къде отива тази енергия?????.

Цитирам само за да дам насока.
Ако впрегнеш един ват по най-простия механичен начин (директно, без редукция, без витло) и вдигнеш някакво тегло на някаква височина и след това го съпоставиш с впрягането на два вата или на 4 вата, то това ще даде доста точна представа за енергията, която изразходваш. Би могъл да сметнеш с голяма точност и по-големи мощности, без да правиш експерименти.
Обаче когато намесим в сметките флуид, тогава нещата стават мнооооого разтегливи (като флуид).
Одеве казах нещо много важно, а именно КПД на витло. Това понятие е също толкова разтегливо, колкото флуида (или локума, примерно). И тъй като ще изразходвам много думи, за да обясня теоретично, ще дам пример:

Взимаме 10 витла с еднакви параметри, но от различни марки. Слагаме ги на един и същи двигател и мерим статичната тяга. И о, чудо - имаме 10 различни резултата, с разлика много повече от 1%. Защо? Защото витлото освен стъпка и диаметър има още поне дузина други параметра, за които дори не сме чували... Като профил, като геометрия, като скорост... Освен това едно витло не работи по един и същи начин в полет и на земя. Както и преди казах, с увеличаване на скоростта настъпват МНОГО сериозни промени, които е трудно да измерим. Можем само да пресметнем на база няколко оскъдни данни. Затова практиката в правенето на подобни експерименти е много по-важна от теорията. Пак давам пример: витло с огромна стъпка и малък диаметър, на място не създава почти никаква статична тяга. Но с увеличаването на скоростта, тягата прогресивно нараства.
Идеята е, че (повтарям се) КПД на на дадено витло е различна при различни условия! Аз мога да ти извлека и 10 грама от ват статична тяга. С едно и също витло тази тяга може да е и по-малка от грам. Всичко зависи от геометрията на витлото и дали то е подходящо за целта.
Още един пример: в клас скоростни кордови авиомодели, витлата са само с една лопатка. КПД при ниски обороти граничи с нулата... При обороти около 20 000, статичната тяга е просто смешна. При обороти 40 000, 50 000, тази тяга става килограми и кара модела да лети с над 300 км/ч. Т.е. тя расте прогресивно, заради качеството на витлото.
Затова по-горе казах, че не е редно да се смята математически статичната тяга спрямо мощността на мотора. Има много други фактори - обороти, въртящ момент, вид на модела.
Затова (пак се повтарям) производителите дават параметъра "тяга" в смисъл на максималното, което е извлечено в контролирана среда на място. Забележи, че никъде или почти никъде не се споменава витлото, с което е постигнат резултата.
Влез в Тауърхобис и разгледай двигателите. Там (особено в ревютата) много подробно са споделени резултати по подобни експерименти. За един двигател е посочено точно с какво витло точно какви обороти и тяга на място е постигната. Обаче Кулата далеко...

Извод: ако човек реши да се занимава сериозно с тази тема... започва да прави тестове. След 20, 30, 40 теста стига до извод кое витло за кой мотор е подходящо и най-вече за каква цел. Това беше идеята ми, когато казах, че не е редно да се прави математическо отношение между мощност и тяга. А на всичкото отгоре ТЯГА и СТАТИЧНА ТЯГА са две много различни неща. Първото е нещо много комплексно. Второто е част от първото. СТАТИЧНАТА ТЯГА е просто един термин, един параметър, който дава отправна точка при пресмятането на ефективността на витломоторната група.

[ajcinema]

Да това си е практически вярно за повечето стандартни витло-моторни групи, но ако погледнеш моят пример със Ф22 при мощност 550вата тягата ми беше 650-700 гр. (измервал съм го). Както казах по-горе, трябва освен СТАТИЧНАТА тяга, да се има и в предвит скоростта. Този Ф22 ми беше най-бързият модел.

Скоростта е един от най-лесните за смятане параметри. Ако знаеш стъпката на витлото (турбината) и максималните обороти на двигателя, можеш много лесно да сметнеш максималната скорост на модела с точност до 5-10%.

[ajcinema]

Как спйид контролера отработва ситуацията, когато мотора е в генераторен режим (върти се по-бързо, отколкото иска спийда)?
......
Някой знае ли нещо по въпроса?

Бръшлес моторите са много "лоши" генератори. Развърти един бръшлес и премери колко ток ще генерира. Сам ще си отговориш на въпроса.

[Mateev]

Щом една бобина насилствено пресича магнитно поле, значи се генерира напрежение, а ако сложим товар - ще протече и ток. Това си е фундаментален закон от основите на електротехниката. Всеки един двигател с постоянни магнити по презумпция си е и генератор. Друг е въпроса че и двигатели без магнити могат да станат генератори, но там се иска възбудителен ток по една от намотките.

Бръшлес моторите са генератори и в това спор не може да има. Може да са с по-лошо КПД, но са генератори. Ако не бяха генератори, спийда нямаше да може да ги управлява. За да знае спийда каква е позицията на ротора, той подава напрежение на два от изводите и следи какво се генерира в третия. Самата електромагнитна спирачка също разчита на генерираното напрежение, окъсява го, протичат големи токове и се отделя се топлинна енергия в намотките. Откъде се взема тази топлинна енергия? Ами от енергията на въртенето, преобразувана от генератора в електрическа енергия. А щом изземваме енергията на въртенето, значи я намаляваме.

[Mateev]

Цитирам само за да дам насока.
Ако впрегнеш един ват по най-простия механичен начин (директно, без редукция, без витло) и вдигнеш някакво тегло на някаква височина и след това го съпоставиш с впрягането на два вата или на 4 вата, то това ще даде доста точна представа за енергията, която изразходваш. Би могъл да сметнеш с голяма точност и по-големи мощности, без да правиш експерименти.
Обаче когато намесим в сметките флуид, тогава нещата стават мнооооого разтегливи (като флуид).
Одеве казах нещо много важно, а именно КПД на витло. Това понятие е също толкова разтегливо, колкото флуида (или локума, примерно). И тъй като ще изразходвам много думи, за да обясня теоретично, ще дам пример:

Взимаме 10 витла с еднакви параметри, но от различни марки. Слагаме ги на един и същи двигател и мерим статичната тяга. И о, чудо - имаме 10 различни резултата, с разлика много повече от 1%. Защо? Защото витлото освен стъпка и диаметър има още поне дузина други параметра, за които дори не сме чували... Като профил, като геометрия, като скорост... Освен това едно витло не работи по един и същи начин в полет и на земя. Както и преди казах, с увеличаване на скоростта настъпват МНОГО сериозни промени, които е трудно да измерим. Можем само да пресметнем на база няколко оскъдни данни. Затова практиката в правенето на подобни експерименти е много по-важна от теорията. Пак давам пример: витло с огромна стъпка и малък диаметър, на място не създава почти никаква статична тяга. Но с увеличаването на скоростта, тягата прогресивно нараства.
Идеята е, че (повтарям се) КПД на на дадено витло е различна при различни условия! Аз мога да ти извлека и 10 грама от ват статична тяга. С едно и също витло тази тяга може да е и по-малка от грам. Всичко зависи от геометрията на витлото и дали то е подходящо за целта.
Още един пример: в клас скоростни кордови авиомодели, витлата са само с една лопатка. КПД при ниски обороти граничи с нулата... При обороти около 20 000, статичната тяга е просто смешна. При обороти 40 000, 50 000, тази тяга става килограми и кара модела да лети с над 300 км/ч. Т.е. тя расте прогресивно, заради качеството на витлото.
Затова по-горе казах, че не е редно да се смята математически статичната тяга спрямо мощността на мотора. Има много други фактори - обороти, въртящ момент, вид на модела.
Затова (пак се повтарям) производителите дават параметъра "тяга" в смисъл на максималното, което е извлечено в контролирана среда на място. Забележи, че никъде или почти никъде не се споменава витлото, с което е постигнат резултата.
Влез в Тауърхобис и разгледай двигателите. Там (особено в ревютата) много подробно са споделени резултати по подобни експерименти. За един двигател е посочено точно с какво витло точно какви обороти и тяга на място е постигната. Обаче Кулата далеко...

Извод: ако човек реши да се занимава сериозно с тази тема... започва да прави тестове. След 20, 30, 40 теста стига до извод кое витло за кой мотор е подходящо и най-вече за каква цел. Това беше идеята ми, когато казах, че не е редно да се прави математическо отношение между мощност и тяга. А на всичкото отгоре ТЯГА и СТАТИЧНА ТЯГА са две много различни неща. Първото е нещо много комплексно. Второто е част от първото. СТАТИЧНАТА ТЯГА е просто един термин, един параметър, който дава отправна точка при пресмятането на ефективността на витломоторната група.

Все си мислех, че някой няма да разбере Закона за запазване на енергията и ще влезе в спор, но не очаквах това да е Георги Русинов. Няма смисъл ред по ред да оборвам това, което е написано по-горе, защото ако човек нещо не го знае и упорства в незнанието си, няма как да му промениш мнението насила. Предполагам объркването идва от това, че Георги Русинов разсъждава от гледна точка на ДВГ и си мисли че ДВГ-то винаги подава максимална мощност. Да, ама това не е така. Ако пропелера не може да натовари ДВГ-то, то работи с по-малка мощност или дори на празен ход и консумира много по-малко гориво.

За да не се объркват и другите, нека да разсъждаваме от гледна точка на електродвигателите, и критерия да бъде какъв ток е премерен при дадена батерия с фиксирано напрежение.

При малки обороти тягата е малка, а при големи - голяма. Да, ама и тока при малки обороти е малък, а при големи - голям.

При малък ъгъл на атака тягата е малка, а при голям - голяма. Да ама и тока се променя по същия начин.

При малък диаметър пропелер тягата е малка, а при голям - голяма. Да ама и тока се променя по същия начин.

И с всичко останало е така. Няма как да накарате тока да е голям, а тягата да е малка. Няма как да извадите 10 грама тяга от 1 ват, защото все още не сме се научили да вадим енергия от паралелните вселени.

Същото и обратното - как ще извадите само 1 грам тяга от 1 ват мощност? Къде ще отиде другата енергия?

Нима не разбирате че ако пропелера не се съпротивлява, то и електромотора няма да дърпа ток от батерията, а ДВГ-то ще работи на празен ход и ще консумира минимално количество гориво? Тука е тънкия момент, който не се разбира от Георги Русинов.

Когато казвам 3 грама на 1 ват имам предвид каква мощност в момента отдава мотора, а не каква е неговата максимална мощност. При ДВГ-тата този параметър е много трудно да бъде премерен и може би именно това заблуждава Георги Русинов.