Misura reale propulsioni a elica

[marnic]

Orginalmente inviato da aldofad

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

Anch'io sono sbalordito. Immagino che i riferimenti sull'oscilloscopio siano gli stessi del video ma dalla foto non riesco a leggere i valori, comunque:
Il numero di giri immagino non sia lo stesso visto che varia la spinta giusto? Come possiamo escludere il fatto che magari sia in toto o in parte un regime più efficente?
Di quella corrente così "disturbata" abbiamo un valore medio affidabile o un integrale?
Cerco di spiegarmi anche se in modo banale, ovvio che gli stai dando più corrente e quindi il motore spinge di più ma il rapporto potenza data e resa e migliorativo oltre che "di più"?

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.
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

Non conosco gli ESC quindi perdonami se dico cavolate ma, nei driver brushless si usa la tecnica sensorless per mantenere/gestire il sincronismo di rotazione e non perdere coppia ma la back-emf viene misurata sulla fase (o sulle fasi) non attiva in quel momento quindi senza bisogno di "spegnere" nulla.
E' evidente però che negli ESC qualcosa cambia quindi la tecnica è diversa, se non concettualmente lo è praticamente

[aldofad]

Marnic... sul "Low RPM power protect" ho sbagliato... ma non è colpa mia

mi ero documentato su questo parametro sul video in youtube di un guru italiano in ambito droni e costui ha detto una scemenza. Non è vero che quel parametro serve a spegnere l'ESC se questo non rileva rotazione pur dandogli potenza. La vera definizione è questa e significa tutt'altro:

Low RPM power protect:
Power limiting for low RPMs can be enabled or disabled. Disabling it can be necessary in order to achieve full power on some low kV motors running on a low supply voltage. However, disabling it increases the risk of sync loss, with the possibility of toasting motor or ESC.

Mannaggia a me, se non era per il tuo intervento rimanevo convinto di una sciocchezza

A questo punto però posso seguire il tuo discorso che risulta essere coerente con il vero significato di quel parametro. Ed ecco quindi i calcoli con i dati delle misurazioni:



ho messo i dati in Mathlab (che sto imparando a usare..)

Ne risulta che disabilitando "Low RPM power protect" riesco a raggiungere spinte maggiori ma con un costo di corrente aggiuntivo del 60%. In altre parole potrebbe essere un "afterburner" per droni, peccato non sia possibile abilitarlo e toglierlo in volo.

Grazie Marnic!

[guiott]

Orginalmente inviato da aldofad

...
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?

Scusami, ho letto più volte la frase ma non riesco a capire dove possa essere l'induzione. Intendi forse per conduzione?

Comunque sempre complimenti.

[aldofad]

Orginalmente inviato da guiott

Scusami, ho letto più volte la frase ma non riesco a capire dove possa essere l'induzione. Intendi forse per conduzione?

Oops, si Guido, grazie della precisazione!

Quanto mi piace che qua a nessuno sfugge nulla..

Un saluto

[aldofad]

Ecco i risultati pratici dei test circa l'assemblaggio. Guardate questa foto:



Prima della cura l'ESC arrivava a 60°C, ora è a meno di un grado dalla temperatura ambiente. La copertura è nastro di rame, non sta isolando nulla.
Con il taglierino ho aperto un rettangolo nella guaina che avvolge l'ESC per lasciare all'aria buona parte del dissipatore. Ma non solo, con del nastro adesivo in rame gli ho dato un giro attorno al montante. Non ci sono problemi di corto circuito perchè in tutti gli ESC il dissipatore è isolato dal mosfet con una sottile gommina.

E per finire il montaggio completo:





Struttura in alluminio, robusta, leggera e di ausilio nel dissipare calore dell'ESC e del motore. Realizzata da me a CNC.
Cavi terminali rigidi smaltati, un altro aiutino nel disspare calore

Ormai ci risente dopo la prova di volo
saluti

[Caronte]

Orginalmente inviato da aldofad

Ormai ci risente dopo la prova di volo
saluti

Macchè 'risente', volevi dire rivede...un Video video video!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Ciao!

-

[aldofad]

Va bene, promesso, faro' il video

[aldofad]

Scusate se annoio ancora con questo argomento ma ho fatto altri test esclusivamente per chiarire al meglio il funzionamento del parametro "Low RPM power protect".
Ho fatto i test anche con delle eliche più piccole e aggiungendo la misura dei giri al minuto utilizzando un tachimetro digitale laser, oltre naturalmente alla misura della corrente e della spinta su cella di carico.

Risultato:
"Low RPM power protect" è solo un limite che impone l'ESC. Non è un altro modo di governare la variabile di forzamento (l'output dell'ESC) ma è un limite al suo valore.
Quello che non so è su cosa si basi questo limite, non si tratta di corrente e non si tratta di RPM. Non faccio ipotesi al riguardo perchè l'unica sarebbe guardare l'argoritmo dell'ESC e sapere anche su quali variabili interne si basa (es.: la back-EMF o altro)

Morale di tutta la storia sul "Low RPM power protect":
Disabilitare il "Low RPM power protect" aumenta il rischio di incenerire il motore e l'ESC, questo rischio dipende sia da fattori costruttivi che di pilotaggio e non deve essere affidato al caso ma alla conoscenza del mezzo.
Io ritengo che vada tenuto disabilitato perchè per motivi di emergenza si può avere necessità di una brusca accelerata.
Chi si diletta nel volo acrobatico tenga disabilitato il "Low RPM power protect"e stia in una zona libera da persone.

Un'altra morale:
secondo me ogni pilota dovrebbe avere con se una piccola termocamera come la mia per guardare ogni tanto la temperatura di ESC e motori immediatamente dopo aver fatto atterrare il mezzo a seguito di particolari manovre. Serve a capire meglio il proprio mezzo. Purtroppo non mi risulta esistano ne droni ne centraline che rilevino e considerino le temperature.

salutone

[marnic]

Orginalmente inviato da aldofad

Quello che non so è su cosa si basi questo limite, non si tratta di corrente e non si tratta di RPM. Non faccio ipotesi al riguardo perchè l'unica sarebbe guardare l'argoritmo dell'ESC e sapere anche su quali variabili interne si basa (es.: la back-EMF o altro)

Mi sono perso
nel post con il grafico matlab parli di 60% di corrente in più.
Se fossi io il progettista degli esc (e non lo sono) sapendo che motore o esc si cuociono se il motore smette di girare farei un controllo per limitare la coppia con conseguente limite sull'accelerazione e sulla velocità massima dipendente dal tipo di pala. Dovrebbe essere però un parametro "regolabile" per sfruttare al massimo o quasi le caratteristiche della combinazione motore-elica-drone

[aldofad]

Rispondo solo ora perchè ho fatto altri test anche su altri 2 tipi di ESC di altra marca

Orginalmente inviato da marnic

nel post con il grafico matlab parli di 60% di corrente in più

Tra una cosa e l'altra ammetto di aver fatto confusione e l'ultima credo nasca dal fatto che quel grafico doveva essere generato con più punti per mostrare l'andamento smussato tipo parabola. Di fatto la derivata del consumo di corrente cresce rispetto alla velocità di rotazione delle pale, il consumo non è lineare in altre parole, come con l'automobile per via dell'attrito dell'aria (solo per fare un esempio della tipologia di andamento)

Orginalmente inviato da marnic

Se fossi io il progettista degli esc (e non lo sono) sapendo che motore o esc si cuociono se il motore smette di girare

Attenzione, su tutti e tre gli ESC che ho testato, ed essendo economici mi azzardo quindi a dire su qualunque ESC, l'ESC ferma subito l'erogazione di corrente se la rotazione del motore viene inibita da impedimenti esterni. Tale situazione è rilevata e gestita dagli ESC, con tanto di segnale acustico. A te questo non risulta?

Orginalmente inviato da marnic

farei un controllo per limitare la coppia con conseguente limite sull'accelerazione e sulla velocità massima dipendente dal tipo di pala. Dovrebbe essere però un parametro "regolabile" per sfruttare al massimo o quasi le caratteristiche della combinazione motore-elica-drone

Su BlHeli (e credo certamente anche su SimonK) si può impostare il PID per ogni marca di ESC, non ancora provato a giocarci però e lo lascio disabilitato. Puoi vedere un esempio sulle immagini a fondo pagina 1 di questo thread, sono proprio i primi parametri