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-   -   Misura reale propulsioni a elica (http://forum.roboitalia.com/showthread.php?t=11110)

aldofad 08-03-2017 20.13.46

Misura reale propulsioni a elica
 
Ciao a tutti,
appena terminato di realizzare questo strumentino,

https://s21.postimg.org/nwfavlhqf/IMG_3317.jpg

Motore brushless, elica, esc, cella di carico. Domani attacco l'oscilloscopio all'uscita in tensione della cella, controllo i consumi in corrente e determino i migliori parametri dell'esc. Obiettivo: massimo rapporto tra spinta generata e corrente assorbita.
Dopodiche' si passa a misurare disturbi radio emi e schermatura.
Creazione di un centro stella sull'uscita dell'esc e osservazione in oscilloscopio.
Per quanto mi riguarda e' ora di fare ordine sull'argomento nella galassia di questi prodotti, per comprare e valutare con reale cognizione.
Domani comincio a testare un motore con due eliche e due esc

Salutone

aldofad 12-03-2017 12.01.53

Ecco il video, date un occhiatina

https://youtu.be/44EnwDHEwuc

Saluto!

guiott 13-03-2017 05.54.56

Citazione:

Orginalmente inviato da aldofad (Messaggio 74447)
Ecco il video, date un occhiatina

https://youtu.be/44EnwDHEwuc

Saluto!

QUESTE SONO MISURE SERIE!!!

complimenti

aldofad 13-03-2017 11.10.50

Grazie Guido

landyandy 13-03-2017 17.55.15

roba da ingegneri :D però mi sembra di aver capito che riesci a "quantificare" la bontà del motore in relazione alla corrente.

quindi due motori con stessa portanza ma con assorbimenti diversi, si sceglie il minore.

ho sinteticamente detto una stupidaggine?

dimmelo anche sinteticamente.:D



bye
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aldofad 13-03-2017 21.34.45

Non esattamente a dire il vero, o meglio, dipende dai requisiti. Mi spiego, e' ovvio anzitutto che la forza propulsiva deve essere superiore a [massa * gravita'] del mezzo, altrimenti non si alza nulla dal suolo, dopodiche' tale risultante deve essere sufficiente ancora a garantire una buona manovrabilita' a seconda dei requisiti d'uso.
Ne faccio un caso pratico di esempio, se monto le eliche corte, queste spingono meno e consumano meno ma ci metto di piu' ad arrivare alla quota prefissa e ad altezza raggiunta il consumo di corrente potrebbe essere stato maggiore che non montando eliche piu' grandi. Tuttavia in hoovering le eliche piccole consumano meno di quelle grandi. Quindi dipende dalla missione.
Ad ogni modo il tester che ho sviluppato e' comodo per trovare precisamente la configurazione ottimale dell'ESC, ossia timing, PID, brake e altri parametri. Oltre a cio' permette di dimensionare un drone sulla carta con una approssimazione molto buona.
Alla fine di tutto e' ovvio che a parita' di performance si vada a preferire il minor consumo

aldofad 18-03-2017 10.41.44

A breve usero' il tester sviluppato per fugare un dubbio che ho da tempo sui motori per droni. Ho in casa questi due motori:

https://s10.postimg.org/i62uzalsp/foto.png

sono simili sia per prezzo che per caratteristiche di datasheet ma non vi do maggiori info sui modelli perchè i datasheet (come al solito) sono fasulli e ve lo garantisco.

I due modelli in foto, seppur simili in dimensioni, hanno diametro del filo smaltato molto differente, da 22 AWG a 32 AWG e, come si può notare, hanno di conseguenza un numero di avvolgimenti ben diverso.

Sappiamo che l'intensità del campo magnetico B generato da un solenoide di lunghezza L avente N avvolgimenti e attraversato da corrente I, è pari a:

B=I*N/L

A questo punto è evidente che il motore di sinistra è stato sviluppato sull'idea di ricavare la forza elettromagnetica da un elevato numero di avvolgimenti N con sezione del filo minore, minore corrente I avendo resistenza maggiore ma un peso complessivo maggiore.
Il motore a destra fa invece leva sulla corrente I poiché ha meno resistenza, meno avvolgimenti, sezione filo maggiore e pesa meno.

Posso finalmente mettere a confronto su banco queste due differenti filosofie di progettazione motori per droni.

Quali dei due darà il miglior rapporto tra spinta effettiva e corrente assorbita?

Al 100% di potenza, quale dei due avvolgimenti raggiungerà la temperatura più alta? (ho la termocamera FLIR per iphone che fornisce davvero misure esatte)

Saranno sostanziali le differenze in performance?

Se dovessero avere prestazioni simili, preferisco nettamente il motore con meno avvolgimenti dato che faccio meno fatica a sostituire il filo in caso di rottura

Nel frattempo chiedo a voi qualche idea sul motivo per cui esistano queste due diverse filosofie di progettazione nel settore droni.

Il test su banco a breve

Un saluto

Caronte 18-03-2017 11.31.51

Citazione:

Orginalmente inviato da aldofad (Messaggio 74487)

Se dovessero avere prestazioni simili, preferisco nettamente il motore con meno avvolgimenti dato che faccio meno fatica a sostituire il filo in caso di rottura

Mah.... 8/9 anni fa potevo essere d'accordo ma oggi che hanno un costo abbordabile conviene prenderlo nuovo, almeno parlo per me.


Citazione:

Orginalmente inviato da aldofad (Messaggio 74487)

Nel frattempo chiedo a voi qualche idea sul motivo per cui esistano queste due diverse filosofie di progettazione nel settore droni.


Credo che sia un motivo commerciale piuttosto che prettamente tecnico. Le grandi case di costruzione di qualsiasi cosa devono fare i conti con la materia prima innanzitutto ed i relativi rapporti economici con i fornitori.

Dico io eh? Però credo sia così

Ciao

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aldofad 21-03-2017 13.07.28

Eccomi. Ho rilevato qualcosa che mi ha sbalordito e credo che lo sia anche per molti appassionati di droni.

Nel corso delle misurazioni sul banco, adoperando un discreto ESC DYS 40Amp, ho misurato un aumento di performance quasi del 100% disabilitando il controllo automatico di spegnimento motore in caso di mancata rotazione eliche. Di default questo controllo è abilitato e suppongo lo sia in tutti gli ESC.

Ecco la misurazione con controllo abilitato:

https://s11.postimg.org/mvoh7c8dv/test08.png

ed ecco la misurazione a controllo disabilitato:

https://s24.postimg.org/qyhnx7o9h/test07.png

Quell'opzione serve a fermare il motore automaticamente nel caso vi siano impedimenti esterni alla rotazione. Personalmente da ora in poi lo tengo disabilitato.

Il motivo del degrado di questa performance credo sia nella necessità da parte dell'ESC di avere un feedback sulla velocità esatta del motore, il consumo di corrente non ha senso in questo caso, pertanto l'unico modo di avere un feedback su un motore elettrico senza encoder è quello di fermare per un breve istante l'erogazione di corrente per leggere la "Back-EMF" (per capirci, la tensione ai poli del motore mentre gira). Quel breve istante di lettura è evidentemente molto lungo.

Un saluto! State sintonizzati qui che farò altre misure su cose interessanti

aldofad 21-03-2017 14.31.09

E ancora, lo stress test con la misurazione della temperatura delle bobine del motore e dell'ESC a pieno regime. Dopo 2 minuti di innalzamento le temperature si sono stabilizzate a questi valori:

97°C le bobine del motore. Mi sembra accettabile considerato che lo smalto di solito è garantito a 160°C, confermate?

https://s2.postimg.org/swk12lltl/hea...20_secs_01.jpg

e 59°C l'ESC. Questo valore mi sembra davvero buono, niente male per un mosfet, che dite?

https://s9.postimg.org/lmnsdfwbz/hea...20_secs_02.jpg

Guardate i cavi di alimentazione e dei terminali, diventano veri e propri dissipatori. Sul velivolo vorrei montare cavi rigidi in rame smaltato per sfruttare bene la capacità di dissipazione del calore dei cavi, che dite?

Quello dei cavi non è effetto Joule per l'attraversamento della corrente ma è calore trasmesso per induzione dal mosfet, lo si deduce dal fatto che la temperatura è a livello ambiente vicino alla batteria, confermate?

Guardate la batteria che scalda un pochino ma i cavi della stessa sono freddi, vorrei far notare che si può anche ridurre un pochino la sezione dei cavi se adopero quelli rigidi smaltati che dissiperanno un sacco, siete d'accordo?

Il vento prodotto dall'elica sui dispositivi sarà grossomodo lo stesso che sul velivolo

Quando arrivo a fare le misure del calore vuol dire che sono già convinto che tutto il resto è a posto, ora incrocio le dita e comincio l'assemblaggio del velivolo

Saluto!


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