[renatoa]

Apar din cand in cand cerinte ale unor colegi, de genul: vreau sa ridice xxx grame, si sa stea in aer yy minute.

Raspunsurile sunt mai mult sau mai putin aproximative, sau nu sunt... de aceea am scris acest articol, care sa ofere un instrument de evaluare al realismului cerintelor si posibilitatilor.
Din motive usor de inteles nu voi da retete de genul cumpara astea si vei avea rezultatul asta, garantat. Prefer sa pun lumea pe ganduri :)

Sa evaluezi autonomia unei zburatoare nu e nimic complicat, asa cum veti vedea in cele ce urmeaza, complicatiile sunt in alte parti.
Totul este o problema de echilibrare a unei balante, intre resursele disponibile si cum se consuma acestea.

Pornim de la energia stocata in baterie, care, de la scoala generala stim ca este rezultatul produsului dintre puterea consumata si timp.
Deci daca ati fi raspuns mAh, la intrebarea despre energia unei baterii... pierdeati :) Raspunsul corect era Watti ora, simbol Wh, fiind rezultatul inmultirii mAh cu tensiunea pack-ului.
Si mai important pentru scopul nostru este energia specifica a "combustibilului", exprimata in wh/kg. Adica energia stocata de un kg de pack, orice tehnologie ar fi acesta.
A nu se confunda cu densitatea energetica, care este energia per volum, adica pe litru, nu pe greutate, kg.
De exemplu un pack de 3000mAh, 3s 11.1V care are 195 grame va avea 3Ah*11.1V/0.195kg = 170Wh/kg

Aceasta energie va fi consumata de motoare pentru obtinerea tractiunii dorite.

Orice fabricant de motoare cat de cat serios furnizeaza in paginile motoarelor rezultatul unor teste cu diverse elici, la diferite tensiuni si pozitii ale mansei de gaz. Ne intereseaza valoarea eficientei, numita de unii "specific thrust", exprimata in grame per Watt, pentru pozitia de 50% a mansei si pentru tractiunea cat mai realistic estimata ca vom avea nevoie, per motor, de exemplu 500 grame daca vorbim de un quad de 2kg.
O valoare usor de tinut minte ca o referinta intre bun si mediu-prost este 10 grame / Watt. Mai mult inseamna o eficienta si mai buna a ansamblului motor/propulsor, o valoare mai mica inseamna o eficienta medie, pana la 8g/Watt. Sub aceasta valoare e necesar sa ne gandim sa schimbam ceva, pentru ca intram in zona IN-eficientei de consum al energiei.

Avand aceasta valoare, si greutatea totala a platformei gata de zbor, putem afla puterea consumata impartind greutatea la eficienta. Astfel, un obiect de 2 kg va consuma ca sa se mentina in aer 2000 grame / 10 gr/Watt = 200 Watti
Coreland acest consum cu energia stocata in pack-ul de mai sus rezulta ca acesta va zbura 33.3 Wh / 200W = 1/6 ora = 10 minute.
Toate acestea in conditii ideale de hover in vant zero si descarcare a bateriei la blana, adica la intreaga capacitate.
In practica asta inseamna totusi cam 8 minute, pentru ca dorim o viata lunga bateriei noastre, si mai lasam in ea 15-20% la aterizare.

Pana acum nu am spus prea multe lucruri noi, probabil multi dintre cei care citesc acum ar fi putut sa raspunda destul de aproximativ la o intrebare de genul cat zboara un quad de 2 kg alimentat din 3000mAh 3s.
Sa vedem mai departe care sunt parghiile de care dispunem ca sa crestem timpul de zbor...
Cea mai simpla solutie la care probabil se gandeste aproape toata lumea este sa punem o baterie mai mare. Cat de mare, si pana unde putem merge cu aceasta solutie?

Sa ne reintoarcem la valoare initiala a energiei specifice a unui pack lipo, acea valoare de 170Wh/kg. Ea este aceeasi si pentru un pack de 100 grame si pentru unul de 1kg. Asa ca sa presupunem ca avem 1kg de lipo, nu conteaza din cate celule este format, tot 170W consumabili timp de o ora este stocat in el, si sa vedem ce putem face cu acest kg...
Am zis ca o propulsie bunicica ridica 10 grame consumand un Watt, asta inseamna ca 170W vor fi consumati pentru ridicarea a 1700 grame, adica exact cat este stocat in acel kg de lipo, si deci... wow, pot zbura o ora ?!!! :o Asa simplu ? :D
Da, calculul este exact, doar ca, sa nu uitam ca cele 1700 grame sunt greutatea totala, si din ele 1000 grame reprezinta bateria, asa ca mai raman 700 grame pentru restul: frame, motoare, tot, tot, tot... fara baterie... Acum vedeti unde este problema ?
Cu cat marim capacitatea bateriei, cu atata mai putin avem la dispozitie energie pentru sarcina utila, si de fapt ajungem sa consumam mai mult energie ca sa tinem bateria in aer decat restul platformei in sine !

Asa ca am rearanjat putin toate calculele de mai sus, rezultand ca pentru ORICE platforma, de ORICE dimensiune si greutate, timpul de zbor este rezultul formulei de mai jos:

timp = whkg / (1000 * R / eff_gw) * 60, unde:

whkg = energia specifica a bateriei, in Watt ore / kg, mergand de la 150 pentru pack-urile cu C ridicat, pana la 185 Wh/kg pentru LiPo-urile de densitatea crescuta, si mai mult, pana la 270 pentru celulele LiIon de genul celor 18650 din bateriile de laptop sau lanterne.

R = raportul intre greutatea totala gata de zbor si greutatea bateriei

eff_gw = eficienta motor/prop, in grame pe Watt, luata din datele producatorului.
Atentie sa folositi valoarea eficientei pentru sarcina concreta de ridicat si la 50% throttle !
Eficienta depinde exponential de sarcina, asa ca nu folositi eficienta pentru un kg ca sa calculati timp de zbor pentru 2 kg si apoi va plangeti ca da cu virgula...
De asemenea nu folositi valori pentru mai mult de 60% throttle, nu e safe sa zbori cu asa ceva, motoarele au nevoie de supliment de putere ca sa isi faca treaba bine...

Avand aceasta formula, putem identifica mai usor parghiile disponibile pentru cresterea duratei timpului de zbor, vom face asta in post-urile urmatoare, ca acesta a devenit oricum cam lung...

[renatoa]

Sa analizam acum 3 cazuri de platforme cunoscute, doua dintre ele extreme, pentru a verifica validitatea formulei.

Cazul 1 Phantom 2
densitate specifica baterie wh/kg = 5.2(Ah)*11.1V/0.37(kg) = 156wh/kg, cam mica, cred ca hardcase-ul de plastic a cam ingreunat bateria
R raportul intre AUW and baterie = 1250/370 = 3.4
eficienta propulsiei = de undeva am ciugulit valoarea de 11g/W, neoficiala, dar pentru 300g incarcare, un pic mai putin decat e la Ph2
timpul = 156 / (1000*3.4 / 11) * 60 = 30 min, ei dau 25 minute, deci lasa 15-20% in baterie la aterizare

Cazul 2 recordul de 129 min al unui rus
densitate specifica baterie wh/kg = 266Wh/kg - tipica pentru celule LiIon
R raportul intre AUW and baterie = 3.4/2 = 1.7, deci bateria este 70% din greutatea totala !!!
eficienta propulsiei = 14.1g/W, data de elicile mari de 17", motoarele folosite au fost ieftine, RC-Timer, fara ceva special
timpul = 266 / (1000 * 1.7 / 14.1) * 60 = 132 min - fata de 129 min cat a zburat, inseamna ca a secat bateria de tot, fara consecinte prea grave, LIon nu e asa sesibil la decarcare totala la lipo, plus ca doar a fost un zbor de record, care nu l-a repetat prea des...

Cazul 3 Voi incheia exemplificarea de data asta un caz "asa nu" extras din cererile de ajutor pe PM legate de o platforma care pare sa aiba cele mai multe plangeri dintre cele mai cunoscute, si anume hexa-ul DJI F550. Am nu mai putin de 6 cazuri in care am fost intrebat cum se poate imbunatati timpul de zbor, iar raspunsul din pacate este ca nu se poate in situatia in care s-a ajuns...
Nu e vorba de configuratia de baza, ci de modari ale platformei care au dus la greutati inadmisibile, de pana la 2.4kg, la care eficienta motoarelor s-a prabusit, ele find recomandate la 300 grame si incarcate substantial mai mult.
densitate specifica baterie wh/kg = 156wh/kg, aceasi ca la Phantom
R raportul intre AUW and baterie = 2400/400 = 6 !
eficienta propulsiei = 7.5 g/W !
timpul = 156 / (1000 * 6 / 7.5) * 60 = 11.7 min, in practica sub 10 min daca vrei sa mai lasi ceva in baterie.

Vom continua maine cu analiza fiecarui din cei trei factori, pentru a vedea care sunt modalitatile de a controla timpul de zbor.
Parghiile pot fi destul de usor identificate din analizarea celor 3 cazuri de mai sus, dar vom evidentia anumite aspecte inca necunoscute.

[renatoa]

Sa continuam analiza comparand cele doua cazuri extreme, pentru a vedea cat contribuie fiecare din cei trei factori la diferenta de 129/11.7 = 11 ori intre timpii de zbor a celor doua platforme cu performante extreme.
Inca odata reamintesc ca toata aceasta analiza este facuta pentru orice platforma indiferent de masa, de asta sunt mai importante proportiile decat valorile exacte ale componentelor.

Diferenta de energie specifica aduce un factor de 266 / 156 = 1.7x
Diferenta de eficienta a propulsiei aduce un factor de 14.1 / 7.5 = 1.9x
Diferenta de raport intre greutati aduce un factor de 6/1.7 = 3.5x

Proba de verificare 1.7*1.9*3.5 = 11.3x, diferenta provine din rotunjiri la a doua zecimala :)

Se vede din prima privire ca factorul determinant pentru o crestere "sanatoasa" a timpului de zbor este raportul intre greutatea totala si cea a bateriei.
Acest raport poate fi doar usor imbunatatit la o platforma existenta, in limite reduse, de 10-20%, adaugand baterii numai daca avem rezerva de putere in propulsie, adica daca facem hover in mod normal sub 50% throttle.
Daca suntem deja la 50% sau peste acest punct, avem doua posibilitati: fie regandim intreaga platforma, in scopul usurarii ei, fie schimbam motorizarea cu una capabila sa "duca" suplimentul de greutate rezultat din adaugarea unei baterii suplimentare, fara a sacrifica insa eficienta.
Cateodata acest lucru se poate face foarte simplu doar schimband elicea cu una mai mare, daca platforma permite... o crestere de 10% in dimensiunea elicii duce la 20% mai multa tractiune si 10% mai multa eficienta si implicit tot atata crestere a timpului de zbor, deoarece bateria si greutatea nu s-a schimbat.

Daca insa urmarim o modificare radicala a acestui raport, de cel putin 50%, mergand pana la dublare sau mai mult, ma tem ca pentru o platforma existenta este cam greu de realizat, trebuie gandit din start totul la gram, platformele capabile de peste 15-20 minute nu se fac prin modarea partiala a unei care nu e capabila sa zboare mai mult de 10 minute.

Fac aici o mica paranteza, pentru a atrage atentia asupra intelesului notiunii de "50% throttle"
Asta pentru ca aceasta notiune poate avea un sens de neinteles pentru aceia la care singurul contact cu aeromodelismul inseamna zburat DJI cu statia proprie, eventual exclusiv in mod ATTI.
Pentru cei care nu sunt la curent cu aceasta abordare DJI din "alta lume" :), o sa afle acum cu surprindere ca mansa de gaz la ei sta de regula la mijloc tot timpul cand altitudinea fantomitzei nu se schimba, avand chiar arc, diferit fata de restul statiilor de pe piata !
Acest mod de lucru, poate intuitiv pentru incepatori, introduce grave distorsiuni in perceperea gradului de incarcare al platformei si al evaluarii faptului ca bateria trage mai greu pe final de descarcare.
Din acest motiv, subliniez ca toate aceste valori referitoare la pozitia mansei de gaz se refera exclusiv la modul de lucru full manual cu mansa de gaz controland in mod direct si liniar motoarele, singurul mod in care putem avea o viziune corecta a incarcarii platformei care o zburam.

Deci inca odata, ce spun fiecarui care ma intreaba, cheia unui zbor lung este renuntarea la o platforma obeza !
Daca nu poti, atunci daca vrei sa stai mult in aer, atunci pregateste-te sa o indopi cu baterii pe masura, ca sa aduci acest raport macar sub 4, daca nu spre 3.
Si daca ai si platforma grea, si baterie mare, ca vrei zbor mult, atunci vei ajunge la motoare serioase, care sunt grele la randul lor, samd, o spirala din care cu greu se iese !

[renatoa]

Revenind la firul discutiei, factorul al doilea, eficienta propulsiei, aici treaba este destul de simpla: nu cumparati nimic care sa nu fie specificat clar eficienta, si in ce conditii se obtine, punct !

In general eficienta depinde in primul rand de marimea elicii, la o tractiune normala. Prin tractiune normala intelegandu-se un raport de aproximativ 4-6 ori intre tractiune si greutatea motorului, pentru cazuri exceptionale putand merge pana la maxim 10 ori acest raport.
Deci motoarele gen 2212/2830 care sunt cele mai populare in clasa "Phantom" de 1-1.5kg, si au 50 grame, ar trebui folosite la 200-300 grame tractiune, maxim mergand pana la 500 grame.

La o astfel de utilizare normala, in general la un motor standard, adica de 12/14 poli, eficienta depinde dominant de elice. Pana de curand vechile elici slow fly proiectate in epoca pre-multicopter pentru avioane ofereau eficiente destul de modeste la dimensiuni mici, de 10" si sub, nu prea intalneai eficiente mai mari de 8g/W, cine voia 10g/w trebuia sa se duca spre 12" sau mai sus.

In acest domeniu revolutia a venit odata cu elicile de Phantom 2, acele 9443, a caror forma speciala, prima oara gandita 100% pentru o utilizare de tip hover, a fost capabila sa ofere eficiente de 11g/W la tractiuni sub 300 grame, de neimaginat pana atunci cu o elice mai mica de 10".
Deci, odata avute clare cerintele care trebuie sa le indeplineasca motorul, cat si elicea pe care ne-o propunem, vom incepe sa cautam pe net dupa un motor a carui pagina trebuie sa arate ca aceasta. Nu intamplator o dau drept exemplu, pentru ca este vorba de un set care copiaza probabil perfect setul E300 de la Phantom, inclusiv elicile de care va vorbeam, la jumatate de pret :)
O astfel de prezentare a motorului trebuie sa contina un tabel cu consumul de curent si tractiunea la diverse tensiuni de alimentare si diverse elici, preferabil avand coloana de eficienta gata calculata, daca nu este o putem calcula singuri impartind tractiunea la putere.
Si mai ideal ar fi ca tabelul sa contina si pozitiile mansei de gaz la care se obtin diversele tractiuni, cum ar fi acesta, deoarece ne intereseaza in special tractiunea la 50%.

O ultima observatie referitoare la eficienta propulsiei pe care vreau sa o fac, se refera la un trend actual al pietei, unul cele mai mari BS din RC, conform careia eficienta unui motor ar fi mai mare daca este de tensiune inalta, sa ii zicem 6s mania.
Banuiesc ca originea acestei afirmatii a aparut odata cu primele motoare asa numitele multipol, de 22/24/28 poli, fata de standardul actual de 12/14 poli.
La aceste motoare by design turatia era mica, fiind realmente dificil sa faci un asemenea motor sa se invarta repede, asa cum este tehnic dificil sa faci un motor standard de turatie foarte mica, sub 7-800kv.
Avand KV-ul asa mic, pentru a atinge totusi RPM-ul necesar obtinerii unei anumite tractiuni, inerent aceste motoare trebuie alimentate cu voltaj mai mare decat standardul de 3-4s.
Marea derapare a intervenit insa in momentul cand anumiti factori de influentare a opiniei, fara prea multe fundamente de electrotehnica, dar gura mare si aflati in spatele unor magazine care aveau interesul sa dea un impuls pietei sa mai faca o tura la cumparaturi... au extins aceasta teorie si la motoarele standard de 12/14 poli, lucru total neadevarat !
Ok, si ce e cu motoarele astea multipol, sunt ele bune la ceva ? Teoretic sunt avantaje, cresterea numarului de poli le face sa aiba aceasi tractiune la o turatie mai mica, practic fiind echivalentului unui reductor, dar fara roti dintate, ci realizat electromagnetic, fara frecarile si uzura aferenta unui reductor mecanic cu roti dintate.
Doar ca practica arata ca nici macar acum nu au aparut ESC-uri 100% safe pentru a asigura timingul diferit al acestor motoare, si majoritatea celor care le-au incercat au avut la un moment dat un glitch de sync, care s-a lasat cu o crashuiala zdravana, si li s-a taiat de experimente.
Plus ca, teoria ca teoria, dar in practica plusul de eficienta nu este asa de daramator incat sa se justifice utilizarea lor, fiind si substantial mai scumpe.
Nu in ultimul rand, eficienta lor se arata la tractiuni cu adevarat care ies din sfera uzualului, la peste 1kg pe bratz, adica platforme de la 4-8 kg in sus...
La clasa motoarelor sub 100 grame, adica tractiune sub 800 grame, ironic este ca cel mai eficient motor care il stiu este unul standard de aprox 600kv, la 4s, la 11g/W. O dovada elocventa ca motoarelor standard nu le place turatia joasa este ca echivalentul de 390kv/6s al acelui motor, doar altfel bobinat pentru kv redus, are o eficienta mult mai mica, sub 9g/W.
Chiar vreau sa lansez o provocare: stabiliti voi ce sa fac daca imi gaseste cineva un motor pe net, avand un tabel complet ca cel de mai sus, si care sa aiba eficienta mai buna la aceasi tractiune, cand se foloeste 6s fata de 4s :D

Exista si justificari teoretice ale acestui fenomen, il putem dezvolta intr-un post in zilele urmatoare, daca e cineva interesat.

[renatoa]

Si am ajuns si la ultimul parametru care poate influenta timpul de zbor, si caruia paradoxal, desi ofera potentialul de crestere cel mai redus, i se acorda atentie mai multa decat celorlalte doua!
Rar vad sfaturi de usurare cat mai mare a "orataniei", dar in schimb la recomandat o baterie cat mai... six S... toata lumea este experta.

Ceeace multa lume nu stie este ca pentru a maximiza energia specifica, trebuie sa ne uitam dupa pack-uri avand C cat mai mic !
Ce, cum ?!!! :o vor sari in sus unii revoltati de o asemenea idee, "pai mie imi merge mai bine cu 30-40C decat cu 20C, ce e ideea asta absurda sa scoti pack-uri speciale pentru multicoptere de 10C..."
Asta inseamna de fapt altceva din pacate, ca respectivul a uitat de fapt semnificatia primara a factorului C, multi il folosesc doar pentru calcularea curentului maxim suportat de un lipo... "aaa... 2200mAh 20C, 44A maxim, al meu "trage" 30A... merge", dar aprope nimeni nu coreleaza incarcarea unei baterii cu timpul de zbor, fara sa treaca prin calcularea intermediara a curentului consumat, un pas inutil, care nu e necesar.
Este suficient sa te gandesti cat este timpul de zbor ca sa obtii factorul C de solicitare al bateriei in timpuls zborului, fara nici un alt calcul.
Zbori o ora ? Inseamna ca descarci bateria la 1C ! Zbori 15 minute ? 4C... Zbori 10 minute ? 6C...

Oups, si deja incep sa se invarta niste rotitze... ceva e in neregula... De ce as avea nevoie chiar si de 20C la o baterie, cand eu nu consum din ea nici 6C, ca 10 minute zboara oricine, corect ?
Asa ca cine pretinde ca lui ii merge mai bine cu 30-40C probabil ca nu a incercat niciodata o baterie cu C mic, ori are o platforma extrem de ineficienta ca propulsie.
Sau, ar mai fi o explicatie, iarasi un mit fals propagat cu ceva ani in urma, legat de zborul la temperaturi reduse, care la noi inseamna 5 luni pe an, poate mai mult.
Fenomenul este ca sub 5 grade Celsius - plus, nu minus ! - rezistenta interna la Lipo explodeaza exponential, chiar si de 6 ori ! Si una este sa iti creasca o rezistenta interna de 5-10mO cat au celulele de 20C, si alta este sa creasca o rezistenta aproape nemasurabila, sub 2 mO cat au cele de 35-40C...
Numai ca acest fenomen este unul conjunctural, iar rezolvarea nu este sa utilizezi pack-uri cu C mare, ci sa le pastrezi calde pana in momentul conectarii, ca pe urma stau ele calde oricum, datorita curentului consumat si proceselor chimice care au loc in interior. Pentru asta profesionistii care zboara iarna folosesc Lipo warmer, dar la fel de bine poti purta in camasa la piept bateria care urmeaza sa o folosesti la zborul urmator, un sfert de ora ii ajunge ca sa isi revina de la zero grade pana la un 25 de grade C la care este "dezmortita" si gata de zbor.

Pack-urile care la ora actuala sunt alegerea evidenta a celor care "stie" sunt Zippy Compact de 25C, cele galbene. Ele au o energie specifica de aprox 150-160wh/kg, de exemplu 156Wh/kg pentru un 5000 de 3s la 354 grame, aproape cat pack-urile de Phantom.
Utilizarea unui pack high C poate duce la penalizari serioase, mergand chiar pana la 20% timp mai mic, daca am folosi un nanotech de 65C de 442 grame, la 125 Wh/kg.

Un pas mai departe in cresterea energiei specifice il reprezinta aparitia pe piata, destul de recenta, a pack-urlor "speciale de multicopter" avand doar 10C si pana la 185Wh/kg, deci o crestere de pana la 20% a timpului de zbor.
Doar ca acestea nu sunt pentru oricine, ci doar pentru premianti... :) nu oricine ar trebui deci sa se uite la pack-uri cu C redus, forumurile sunt deja pline de plangeri ale acelora care avand deja timpi de zbor foarte mici, au pus aceste pack-uri si s-au trezit ca zboara si mai putin ca inainte !
Asta pentru ca iarasi, reiau teza de mai sus, factorul C reprezinta inca un mister pentru unii :) Cei care deja au o propulsie cat de cat eficienta, minim 15 minute, asta insemnand o incarcare de 4C, pot vedea o crestere de inca 2-3 minute utilizand aceste pack-uri de 10C.
Daca insa tu vii cu timpi de zbor sub 10 minute, adica incarcari de peste 6C, nu e de mirarea ca punand un pack de 10C le-a mers si mai prost ca inainte, orice pack se foloseste la maxim jumatate din cat scrie pe el, asta o stim toti :D

Cresterea cu adevarat spectaculoasa a timpului, cu peste 50%, adica de la o medie de 170Wh/kg la 260-270Wh/kg se obtine insa trecand pe LiIon, doar ca... daca pack-urile 10C erau rezervate premiantilor, tehnilogia LiIon este rezervata olimpicilor !
LiIon are marele dezavantaj ca nu permite o descarcare de calibrul LiPo, teava fiind mult mai ingusta, de 2-3C maximum. Asa ca LiIon nu este abordabila decat pentru cei care deja au atins jumatatea de ora, prin imbinarea corecta a factorilor deja prezentati pana acum: propulsie eficienta si raport intre greutati cat mai mic.
Daca nu zburati deja jumatate de ora cu lipo, nici nu va ganditi la trecerea pe celule LiIon, pentru ca asta inseamna ca trageti din baterie peste 2C si LiIon nu va face fata. In schimb, daca sunteti in grupa mare, doar simpla trecere la LiIon face ca jumatatea de ora sa devina 45 minute, la aceasi greutate a bateriei.
Aceast afirmatie este valabila si pentrul noul val de Lipo de 2C care se pregateste sa fie lansat in curand pe piata, cu energie specifica de 240Wh/kg conform reclamei. Nu va repeziti la ele ! Nu sunt pentru oricine, le veti pufaii la primele 2-3 zboruri, asa daca decolati macar prima oara :)

Si cu asta am terminat pomelnicul... e randul dumneavoastra pentru oua stricate si rosii :)

[sandu62]

Pentru Hely?factorul C conteaza ?cat de mult la fel?functie de zbor?agresiv /non agresiv?
stima,

[renatoa]

Cu cat mai agresiv, cu atat mai mult conteaza C-ul.
La multicoptere de filmat curentul maxim la decolare full throttle poate fi cel mult 3x curentul de hover, deci si C-ul tot cam la fel.
Deci 5-6C devine 15-20C la varfuri, adica baterii de 30-40C pentru siguranta, la zbor agresiv
Valabil si pentru multicoptere de racing, cele mici clasa 250, au o propulsie de heli 3D practic, supradimensionata si lucrand in forcing 3/4 din timp.
Paba la urma insa tot timpul mediu de zbor ne da C-ul mediu... tii heli in aer 10 minute, ai C mediu 6C... pana unde te duci cu C-ul maxim tine doar de siguranta care vrei sa o ai, fara un logger de curent e greu de spus.
Si apropo, nu trebuie telemetrie, un wattmetru de 30A care memoreaza valoare maxima e 25g si 9$, oricine si-l poate permite...

[stiganas]

Felicitari pentru topic, e un subiect important si cam in ceata. Se aplica foarte bine la tot ce consuma constant; elicopter/multicopter, etc.

Eu folosesc de mult timp o chestie simpla: zbori 6 minute consumi 10C (in medie). Ce as adauga la prezentarea excelenta e ca C-urile trebuie luate cu mult scepticism. Cei mai multi le umfla, unii cu nerusinare. Chiar si capacitatea in mah a pakului nu e intotdeauna corecta, te poti baza cu certitudine pe masa si dimensiuni (ca le poti verifica usor).

[sandu62]

multumim Renato si Stefan
stima :drinks:

[Tealk]

am o intrebare ..

pe kitul quadro F450 de la dji cu escuri octo de 30A cu motoare stok 2212/920kv suporta Lipo4S?

escurile suporta dar despre motoare nu gasesc nimic concret...cu 3S zbor 7 minute si ma gandeam ca daca pun un 4s mai castig ceva

greutatea lui este de 1300g cu tot cu baterie, gimbal si camera gopro... recomandarea este pana in 1600g

acumulatorii ce ii am sunt cam la jumatea vietii

Aceasta postare a fost editata de Tealk: 25 January 2015 - 06:38 PM

[renatoa]

1600 nu prea e recomandare... mai mult o limita, asta inseamna 400g/motor e prea mult pentru motoarele alea, care de la 300g incep sa gafaie.
Nu ai precizat cam la ce % de thr faci hover acum, si ce elici ai.
De asemenea nu ai precizat cum vrei sa treci la 4s, pastrand aceasi capacitate, adica 2200mAh 4s in loc de 2200mAh 3s, sau pastrand aceasi greutate pack adica 1600mAh 4s in loc de 2200mAh 3s ?
In functie de raspunsul la cele de mai sus, pot fi situatii variate.

Dar, ca idee, cresterea tensiunii la orice motor, cu pastrarea constanta a tractiunii duce la o eficienta mai slaba.
Cand maresti tensiunea la un motor, practic ESC-ul il va comanda in impulsuri mai scurte si mai puternice, fata de situatia cu o tensiune mai mica, atunci ai impulsuri mai slabe dar mai lungi. Se spune ca factorul de umplere (duty cycle) PWM este mai mic la tensiune mare si mai mare la tensiune mica.
Graficul de mai jos arata cum evolueaza eficienta unui motor in functie de % PWM

http://newenergyandfuel.com/wp-content/uploads/2009/04/tokai-u-motor-efficiency-graph.jpg

Continuam discutia dupa ce imi dai detalii despre ce am intrebat in primul paragraf.

Aceasta postare a fost editata de renatoa: 26 January 2015 - 09:52 AM

[Tealk]

acuma am 3s 2200mAh si as vrea sa iau 4s 3300mAh ceva de genu ...elicile sunt 9.4x4.3..hover fac undeva la 55% throttle

ma intereseaza sa cresc macar la 10 minute...dar tin sa iti spun ca 3s-urile ce le am acuma is cam la jumatea vietii ..deci daca as lua tot 3s 2200mAh si as pune niste elici de la un Phantom de 10x45 parca, cred ca as mai imbunatatii ceva

[renatoa]

4s3300 are 46% mai multa energie decat 3s2200, dar si 46% mai grele adica inca vreo 150 grame.

46% la 7 minute inseamna un strop peste 10 minute dar asta ar fi valabil daca nu ar creste si greutatea, si nu ar scade eficienta datorita cresterii greutatii.
Scaderea eficientei o compensezi putin din cresterea elicilor la 10", dar nu integral... nu cred ca vei atinge 10 minute cu toata manevra asta, din pacate... pur si simplu nu pot duce motoarele.

Jumatate de viata la baterii nu inseamna si jumatate de timp de zbor, cu siguranta unele noi de 3s2200 nu o sa iti dubleze timpul, nici 1 minut as zice ca nu iti vor aduce... lipo cand se duce, se duce.

Nu gasesti un pack de 4s imprumut macar sa ii faci o proba ?

Aceasta postare a fost editata de renatoa: 26 January 2015 - 08:52 PM

[Tealk]

am vre-o 40 de celule de 2500mAh noi nefolosite... trebuie doar sa construiesc un pack 4s si sa testez...imi era groaza sa testez aiurea sa nu ard motoarele

[moro696]

Va salut, am si eu cateva intrebari

conform formulelor din primele posturi, in cazul meu vorbim de urmatoarele

cadru 450mm cu 4 brate - 250grame
motoare cf2822 4 bucati - 160grame
elici 10x4.7 4 bucati - ~60grame
electronica+escuri 30A - 200 grame

Cu o baterie zippy 3300mAH 35C 11.1v - 280 grame

Total insumat am 950grame

Bateria are 130Wh/kg
AUW = 950/280 = 3.4
eff_gw am ales 9, unde imi rezulta 105Wh

Timpul mi-a dat aprox 20 minute. Tinand cont ca n-am luat in calcul marja de 20% rezerva pt baterie.
Is curios chiar ar duce 20 minute?

[renatoa]

Eficienta 9 este mult prea optimista, as estima mai curand la la un 7, poate 7.5 cu multa ingaduinta... sorry
Deci un 15 minute mai curand, 12min cu 20% rezerva la aterizare.

Aceasta postare a fost editata de renatoa: 06 February 2015 - 11:24 PM

[moro696]

Va salut, mi s-a parut foarte interesant acest subiect, mai ales din perspectiva unui incepator in ale modelismului.

Acum revenind la oile noastre , cum pot estima aceasta eficienta motor/elice.

Sa inteleg ca este vorba despre energia necesara ( W/h) pentru motoare (mai exact amperaj vs thrust cu elicea xxx) , ca sa ridice energia echivalenta greutatii totale?

[renatoa]

Estimarea eficientei tine ori de experienta, ori de utilizarea unor instrumente de simulare gen eCalc.

Poti tine minte o singura valoare, cea care a fost folosita ca etalon in APM, si de acolo poti face estimari aproximative destul de exacte.
Valoarea etalon este un quad de 1kg echipat cu motoare 2830 de 850kv (cele fabricate de DYS si vandute de rctimer si HK) si elici EPP1045, alimentat la 11V (lipo 3s).
Pentru asemenea platforma puterea consumata este de aproximativ 120W, rezultant o eficienta de 8.25g/W.

De la acest etalon poti deduce o alta eficienta (aproximativa) pe baza catorva reguli:
- orice crestere a diametrului elicii duce la cresterea eficientei
- orice crestere a turatiei, fie datorita kv, fie datorita cresterii tensiunii duce la scaderea eficientei
- orice crestere a pasului elicii duce la scaderea eficientei, ultima avand totusi un impact minor

Influentele nu sunt proportionale ! evaluarea impactului presupune experienta totusi ... Doar ca idee, fata de scenariul etalon, avem urmatoarele:
- cresterea elicii la 11" (10% crestere) creste eficienta la aprope 9g/w (9% influenta - aproape proportional ! )
- cresterea alimentarii la 4s (33% crestere) scade eficienta la sub 7.5g/w (9% influenta)
- cresterea kv la... 1200 ;) (41% crestere) scade eficienta la aproape de 7g/w (12% influenta)
- cresterea pasului elicii la 6" (25% crestere) scade eficienta infim, sub 1% influenta

Aceasta postare a fost editata de renatoa: 07 February 2015 - 12:14 PM

[moro696]

Observ ca sunt ceva compromisuri intre a vrea viteza si a vrea durata de zbor.

Elicile mici necesita turatie mai mare iar cele mari turatie mai mica.

Intr-un fel se explica pentru ca la elici mari pe acelasi motor creste practic sarcina (pe elici mari, masa de aer miscata este mai mare ) nu?

[renatoa]

Evident, cam ca diferenta intre dubitza diesel si bmw, unde daca intrebi consumul esti dat afara din showroom ;)

Daca vrei sa aprofundezi cum e cu miscarea masei de aer si tractiunea la diverse combinatii turatie/elice, poti citi aici:
http://en.wikipedia....ki/Disk_loading

[moro696]

Dupa ce am urmarit explicatiile Dvs am decis sa renunt la elici de 10x4.5, eu am deja motoare emax cf2822 de 1200 kv, si folosind eCalc mi-a zis ca

"suge" prea mult curent.

Asa ca am decis sa folosesc elice mai mica (sarcina mai mica pe motoare), respectiv 8x4.5

Cadrul meu este de 450mm, iar acumulatorul folosit va fi un zippi compact de 11.1V 4000mAH 25c


Folosind datele astea, in ecalc mi-a dat pt hover un timp de zbor de 14 minute la throtle 46%, in "mix flight" 10 minute, iar viteza maxima 60km. (suna destul de argesiv pt un n00b ca mine)

Astea la o greutate de 950 grame. Desi raportul greutate/putere este de doar 5.7g/W

Cred ca mai mult de atat in materie de performanta sau raport timp/viteza pt drona nu pot scoate cu motoarele astea.

Ramane asadar sa-mi comand bateria si elicile, apoi sa-mi pun la punct softul si abia apoi o sa trecem la chestii mai heavy ;)

Aceasta postare a fost editata de moro696: 08 February 2015 - 05:16 PM

[renatoa]

Ba poti, foloseste elicile DJI 9443 ;)
Doar ca eCalc e limitat mult la partea de elici, nu are asa ceva in burta lui, sa poata sa evalueze ce salt au produs aceste elici in bransa asta...

[moro696]

Vai de capul meu ce diferenta enorma ii cu elicile astea....

Cu aceasi configuratie din postul anterior si elicile alea de la DJI in ecalc mi-a crescut timpul de hovering de la 14 minute la 23 minute, si pt mixed la 13 miute.
Throtle-ul pt hovering a scazut de la 46% la 29% , si raportul mi-a urcat la 8,4 g/W !!!!

Acum am un dubiu, legat de parametrul din sectiunea "General", este vorba de "Model weight" unde am 3 optiuni
-without drive
-less batery
-inc drive

Nu am inteles care ii treaba cu ele foarte bine din acel help.
Acum eu acolo am bagat la model weight greutatea cadrului gol golutz, respectiv 250grame. Restul am vazut ca le aproximeaza softul pt esc,motoare,baterii...

Legat de elicile astea, merg si pe ax de 3mm ? Vad ca is cu autostrangere

Aceasta postare a fost editata de moro696: 08 February 2015 - 05:41 PM

[Tealk]

iti recomand si eu 9443...la mine acumulatori care sunt de 3s 2200mAh, zbor maxim cu buzerul setat la 3.4v/cell 7 minute, iar acumulatorii ce ii am is varza totala ...greutatea quad-ului F450 1200g...ma gandesc ca daca o sa imi iau acumulatori noi de 2200mAh mai castig vre-o 6 minute

Kit F450
Tren aterizare (modelul cu 4 picioare de la DJI)
4 x 2212/920 kv motoare
4 x 9443 elici
4 x E300 Esc
Naza M lite + GPS
Gimbal
Gopro Hero 3
1 x 3s 2200mAh
Receptorul

toate dau 1200g ...cam greutatea maxima admisa la aceste motoare

[moro696]

Salut, este un soft dezvoltat de la 0 de mine, scris in C pe o platforma cortex m4, mai exact chipul stm32f407 cu Gyro L3GD20 si ACC/MAG LSM303DLHC cu IMU cu quaternioni si extended kalman filter ( dupa 8 ore am 0degree drift pe toate 3 axe)... Ca am muncit jumatate de an sa inteleg algebra quaternionilor e cu totul o alta poveste :)
Momentan astept elicile sa pot avansa cu softul pe zona PID-urilor

Aaaa daca te referi la simulatoul ecalc, aici e link http://www.ecalc.ch/...p?ecalc&lang=en


renatoa elicile alea dji merg si pe ax de 3mm ?

Aceasta postare a fost editata de moro696: 08 February 2015 - 05:56 PM

[renatoa]

moro696, la 08 February 2015 - 05:52 PM, a spus:

...cu quaternioni si extended kalman filter ( dupa 8 ore am 0degree drift pe toate 3 axe)... Ca am muncit jumatate de an sa inteleg algebra quaternionilor e cu totul o alta poveste :)
Momentan astept elicile sa pot avansa cu softul pe zona PID-urilor

...

renatoa elicile alea dji merg si pe ax de 3mm ?

si nici un klingon, nimic ? :p

elicile sunt si fara filet autostrangere, cu gaura in trepte de 6mm sus si 8mm jos
Cu un tub adaptor 6 la 3mm nu ar trebui sa ai probleme.

[renatoa]

Capacitatea se masoara in Ah, sursa da un curent maxim de 4A, 4Ah este cantitatea de curent debitata de sursa ta timp de o ora :)

Pai daca 3p rezultant este de 7500mAh, la 4A inseamna ca incarcarea va dura putin sub 2 ore, la un curent de aproape C/2
Este ok as zice, chiar prea mult, LiIon nu se incarca rapida ca LiPo, un laptop se incarca in 3-4 ore daca ai apucat sa il descarci la blana.

[stiganas]

Bai parca ar costa bani deschiderea unui topic nou.

Vademecum DEX:
Carte (ghid, manual, repertoriu etc.) pe care o poartă cineva cu sine ca să o consulte în diverse împrejurări.

Daca sunt intrebari legate de cine stie ce celula gasita la soacra in pod se poate deschide un topic nou. Nu costa nimic. O sa fac mai tarziu ordine aici, cele mai multe posturi vor disparea. Tealk, deschide te rog un topic nou.

[Tealk]

a inteles, sa traiti sefu :p ...sorry

[roland_fzj]

@renatoa daca 6s este asa rau dc nimeni nu poate sa zboare mult cu 3-4s? eu am zburat cu 3s, 4s acum cu 6 si o sa merg spre 8s cu siguranta. am facut un mic test pe care o sa-l pun si aici...

motor 3508 pala 16/55 la 500g 4S 34.5W si 2.1A
motor 3508 pala 16/55 la 500g 6S 34.5w si 1.4A
motor 3508 pala 16/55 la 550g 6S 39w si 1.6A

Sa zicem ca avem un 4s 5A si un 6s 5A (6s este cu 200g mai greu), chiar si cu acele 200g in plus tot cu 6s zbori mai mult si vorbesc din probate nu din calcule.

Pun si filmuletul cu testul
https://www.youtube....eature=youtu.be

Aceasta postare a fost editata de roland_fzj: 18 March 2015 - 08:04 PM