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martes, 6 de noviembre de 2012

Calculando El motor Eléctrico para un avión de 3D.





Determinar que motor es el ideal en un avión de 3d, es más fácil de lo que parece.

Los aviones para 3D ocupan mucha potencia. Se considera que un motor que produzca el 100% de empuje o un empuje igual al peso del avión podrá hacer un hover.

En la práctica ocupa alrededor del 120% de su peso, pero para salir de alguna situación comprometida es necesario mas potencia. Siendo la mínima requerida del 150% y la ideal de175% en adelante.

Estos porcentajes son de acuerdo a mi percepción e ideas. Pero cada uno puede utilizar los porcentajes que mas se ajusten a su estilo, necesidades y disponibilidad del paquete de potencia.

También al seleccionar la hélice, se supone que entre mas grande mejor, pero no es tan cierto debe buscarse un equilibrio. Por lo general una hélice del 25% del tamaño de ala será apropiada.

Escoger un motor para un Foamy es bastante fácil y con poca potencia podemos obtener un empuje del  200% de su peso.

Ejemplo.
Un Foamy de DW. Pesa aproximadamente 15 oz. Y mide 39 pulgadas de ala.
El 25% del ala casi es 10 pulgadas.
Así que la hélice mas común en este tamaño es la APC SF 10x4.7

Y esta produce 30oz de empuje a 6550rpm. , Un motor solo ocupa 126 watts de entrada. 11Volts, 11.5A.
Así que cualquier motor brushless outruner de 42 a 60 gramos  y con un Kv de 800 -850 es suficiente.

Para Algo más complicado como un avión diseñado para glow o simplemente más pesado utilizare el método utilizado en mi programa de Excel de Calculando El motor Eléctrico para un avión de 3D.. Pero ajustado a solo aviones de 3D.(la descarga es gratuita)
 http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1282505

Para cubrir cualquier criterio, los porcentajes utilizados quedan como variables y uno los puede alimentar con decisiones personales.

Ejemplo.

El Excel de ejemplo incluye los datos para convertir el Avión de Aerowork Extra 300  versión 60-90.
El cual Pesa 6.5lbs. 60 pulgadas de ala y 690 Sq. In.

Para no subirnos mucho de peso, lo ideal seria 6s, 4000-5000ma.
Con una hélice APC 17x8.
Un motor de no más de 400 gramos.
Y un  KV de 440.

En el caso del Eflite 90.
Con un peso de 440gramos y un kv de 325.
Al utilizar 8s 4000, una APC 16x8 dará unas  8000-8200 rpm ,
Consumiría unos 1500watts a 54Amperes.
Podría ser la mejor combinación para vuelo Imac. Con velocidad moderada y un empuje de alrededor de 5.7 kilos.
De requerir más velocidad entonces seria la  15x10 y 16x10.


Con una 17x8 se consumiría  unos 1800 watts y 62Amperes.
Que seria una combinación muy agresiva para 3d, con mas de 6.5 kilos de empuje.

Posiblemente también sea mucho para este motor.

De utilizar solo 6s, la hélice podría  andar en las 18 pulgadas.
Como no conozco este motor, no puedo asegurar que trabaje con hélices tan grandes.
Ya que algunos motores sobre todo los motores largos (como este)  tienen problemas y se salen de sincronía al acelerar abruptamente.

Claro que estos consumos son proyectados,  y es necesario medir el amperaje real.
Para lo que recomiendo primero hacerlo con la APC 16x8. O una menor.

En caso de que este motor sea mas eficiente de lo que yo estoy calculando ( 82% nls, 74% effy.)
Entonces las RPM y el Amperaje serán  mayores.

De ahí la importancia de hacerle pruebas estáticas con amperímetro y tacómetro.
El cálculo es hecho al nivel del mar. Y a la altura de la Cd. de México, las RPM serán ligeramente mayores,.
El empuje en gramos y el consumo de amperes serán  menores.

Es natural que a esas alturas, los motores puedan ser más exigidos en cuanto al tamaño de la hélice.
Aunque su desempeño sea menor.

Con este motor se puede utilizar un ESC de 70-85A. Que soporte las 8s.
La desventaja de utilizar uno de 110 es solo su peso. Y posiblemente el precio.
La ventaja seria menor resistencia (proporcionaría un voltaje ligeramente mayor y daría mas rpm.), mas versatilidad al emigrar a proyectos con aviones mas grandes y con mas celdas. (Como la substitución de motores de gas de 30cc-50 cc)

También se debe utilizar un Bec externo. O una batería adicional para el RX.

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