Účinnosť ťahu elektropohonu - čo to je?
autor: Janko O.
Keďže sa o návrh vrtuľového pohonu zaujíma mnoho modelárov a niektorým nie sú úplne jasné niektoré pojmy, pripravili sme voľné pokračovanie.
Ešte asi pred štrnástimi rokmi sme zrealizovali veľké množstvo meraní statického ťahu vrtuľového elektropohonu. Vychádzali sme z podmienok bežného modelára, ktorý nestavia extraveľké modely poháňané niekoľkokilowatovými motormi ani superrýchle vrtuľové špeciály.
Meraniu sme podrobili množstvo rôznych elektromotorov "strednej" kategórie, ktoré boli zaťažené vrtuľami zodpovedajúcich rozmerov. Vtedy sme ešte nemali otáčkomer (tak ako ho nemá drvivá väčšina bežných modelárov) a tak sme merania realizovali metódou "plyn na plno" a potom pomocou ampérmetra sme výkon motora menili nastavovaním prúdu po určitých stupňoch. Neskôr sa naše "prístrojové vybavenie" trochu zlepšilo a ďalšie merania už boli realizované s uvedením dosiahnutých otáčok.
Tabuľky uvedené v tomto článku sú len malou vzorkou, vyjadrujúcou podstatu tématu.
Už po absolvovaní prvých meraní sme postrehli, že medzi spotrebovaným príkonom a statickým ťahom elektropohonu je akási "zviazanosť". My sme ju nazvali "MVindex", ale neskôr, keď sme získali program DriveCalc, sme zistili, že jeho autor to nazval "Thrust Efficiency". A tak sme tento termín začali používať tiež, preložený ako "Účinnosť Ťahu". Asi nie sme špičkoví angličtinári, ale nám sa ten výraz zdal byť výstižný.
Čo to teda "MVindex" alebo "Thrust Efficiency" vlastne je? Vo viacerých našich článkoch to spomínané je, ale ako sa hovorí: Opakovanie - matka múdrosti.
Najlepšou odpoveďou je jeho jednotka: g/W, čiže gram na Watt. Inými slovami povedané: aký statický ťah (v gramoch) vyvodí každý spotrebovaný Watt elektrickej energie. Je pochopiteľné, že snahou každého modelára bude dosiahnuť najvyššiu hodnotu tohoto parametru.
.jpg)
Z našich "ranných" pozorovaní vyšlo, že priemerná hodnota tohoto parametru sa u bežného elektropohonu "motá" stále okolo čísla 5.
Pri elektrických dúchadlách býva táto priemerná hodnota okolo 2. Prečo ten rozdiel? Odpoveď je v rýchlosti, na ktorú je "urýchlený" vzduch, prechádzajúci pohonnou jednotkou.
Aj pri vrtuľových pohonoch pre rýchle modely (rýchlo sa točiaca vrtuľa s malým priemerom a veľkým stúpaním) nevychádza Účinnosť ťahu 5, ale menšia. Naopak, pri "pomaloletoch" (pomalšie sa točiaca vrtuľa veľkého priemeru a malého stúpania) Účinnosť ťahu môže dosiahnuť aj hodnoty okolo 7. V prípade dúchadiel sa vlastne jedná o naozaj rýchlo sa točiacu vrtuľu dosť malého priemeru, ale veľkého stúpania.
.jpg)
Ale dosť rečí. Uvedené tabuľky poskytujú väčšinu potrebných údajov, potvrdzujúcich správnosť návrhu bežného elektropohonu, ktorý na našich Web stránkach vysvetľujeme.
Ačkoľvek je význam Účinnosti ťahu vysvetlený v súvisiacich článkoch, vyskytli sa náväzné problémy, teda: čo to je, to už je jasné, ale na čo to je. Podľa nášho názoru to je zrejme najdôležitejší parameter, pretože sa z neho dá vypočítať, akú silnú pohonnú jednotku budeme potrebovať, akú prúdovú spotrebu bude mať motor a ako dlho bude bežať pri danej batérii. Príklady sú uvedené v článku "Návrh elektropohonu - jednoduché príklady" ale aj ďalších.
Význam statického ťahu pre ten-ktorý druh modelu názorne vyjadruje graf z článku "Čo robiť, aby bol model rýchly? - 1.časť - Teória".
Vetroň, hoci má na tomto grafe najväčší ťah vrtule, dosiahne rýchlosť V1, pretože má aj najväčší aerodynamický odpor. Statický ťah je síce veľký, ale s narastajúcou rýchlosťou rýchlo klesá.
EDF "jet" má úplne iný priebeh ťahu pohonnej jednotky: statická ťah nie je až taký veľký, ale s narastajúcou rýchlosťou klesá oveľa pomalšie. My tomu hovoríme, že má potenciál rýchlosti.
Ak takýto pohon použijeme do modelu s drsným (napr. polystyrénovým) povrchom, dosiahne rýchlosť V2. Ak sa s povrchom "pohráme", skrátka povrch modelu bude hladký (napr. laminátový, lakovaný), model dosiahne vyššiu rýchlosť - V3.
Schválne si skúste domyslieť, aký význam má použitie dúchadla (EDF) alebo turbíny na obyčajný vetroň.
Okrem toho, Účinnosť ťahu je približnou analógiou tohoto: "koľko kilometrov prejde auto na 1 liter paliva, čo je prevrátenou hodnotou spotreby auta v litroch na 100 kilometrov. A to je v automobilovej branži sakramentsky zaujímavý údaj.
Z uvedených tabuliek je možné vyčítať napríklad aj to, že daná pohonná jednotka má vyššiu Účinnosť ťahu pri nižších otáčkach. Preto ak je to možné (vzhľadom na podvozok a pod.), je pre nie príliš rýchle modely výhodnejšie použiť vrtuľu väčšieho priemeru, ktorú bude poháňať motor s nižším Kv (alebo s prevodovkou), teda nižšími otáčkami. Výsledkom bude rovnaký statický ťah pri nižšej spotrebe a teda dlhšej dobe behu motora.
Takým extrémnym príkladom tohoto tvrdenia je vrtulník. V minulosti iné stroje, ktoré na kolmý štart používali menšie vrtule s vyššími otáčkami, museli mať oveľa výkonnejší motor a mali aj oveľa vyššiu spotrebu.
Kto chce, dokáže z uvedených tabuľkových hodnôt vyčítať množstvo užitočných údajov. Kto úmyselne nechce, ten tam nájde asi len samé nezmysly 
.
Súvisiace články:
Čo robiť, aby bol model rýchly? - 1.časť - Teória Porovnanie výkonov dvojlistých vrtulí s vrtuľami viaclistými
Programy pre návrh vrtuľového aj EDF elektro pohonu modelu
Návrh elektropohonu - jednoduché príklady
Jednoduchý návrh elektro pohonu pre modely
<Staršie | tento článok | Novšie>
Napísané: 9. 5. 2021, 08:30 | Prečítané: 11842x | Kategórie: Pohony | Napísal: admin |
Komentáre: 23
tak, tak
veď to, ako hovoríš. Mám drobné tušenie, že presne o to išlo: Aby sme si zostali na svojom lokálnom piesočku a "nemútili vodu" tým ľuďom, ktorí si za roky úsilia vybudovali "pieskovne". A tak niektorí "mocní" radšej aj popreli svoje predchádzajúce výroky a boli odrazu ochotní tvrdiť, že trebárs aj Zem je plochá a Slnko okolo nej obieha. To všetko len preto, aby úplne VŠETCI ukázali, že títo "dvaja červi", ktorí sa tu naraz tak zvideteľňujú, nemajú ani "ždibku" pravdy. Ale to majú smolu, lebo práve tým ma to začalo ešte len naozaj baviť a podporilo túžbu dokázať, že aspoň v niečom pravdu máme, na rozdiel od ich "bohorovného" tvrdenia.
Pokial sa budete hrať na vlastnom piesočku tak budete ťiť izolovaný modelársky život a budete žiť vo vlastných chybách. To myslím nie je to pravé orechové...
Prečo si autor článkov (asi ty?) neprizná chybu, že aj keď v teoretickej rovine má pravdu a za dodržaní optimálnych podmienok je to OK, tak prax je odlišná a články sú písané príliš všeobecne... a keby sa tým riadil úplný trotl, tak môže nastať problém
LiPolky nie sú ideálny zdroj a prakticky každá séria je originál.
Treba si priznať chybu, upraviť články aby boli bez chýb, vypustiť z nich invektívy a pociť ohrozenia a všetko bude v poriadku.
navrhujem vám spoluprácu. Napíšte článok, kde uvediete všetky veci na pravú - správnu mieru. Pridajte k tomu zdôvodnenia svojich tvrdení a nejaké schémy alebo obrázky na lepšie pochopenie problematiky. Sľubujem vám, že my ho tu pod vašou skratkou uvedieme.
Treba si uvedomiť jednu vec:
Veď predsa sa predpokladá, že by takéto veci mali robiť ľudia s ASPOŇ základnými znalosťami - je jasné, že ak je taký trotl, ktorý po 1300 mAh baterke bude chcieť 100A, tak mu nepomôže ani milión sebelepšie napísaných článkov!
Z 1300mAh fakt nikto ťahať 100A nebude, ale v spojení s akumulátorom 5000mAh už ano. No a pokial tieto sady nebudú veľmi podobné (Ri, hystória) a pokial tá 1300vka bude "tvrdšia" tak bude mať snahu vydať viac energie a tým sa zohreje. Zohriatim sa jej ešte viac zníži vnútorný odpor..... No a pokial nenastane vážna porucha rýchlo, tak po pár cykloch určite.
Sledujem tie články o paralelnom spojení od začiatku a takéto riziká tam spomenuté neboli. A o tom celý ten humbuk je
VEĎ ANI NA LiPOlKE nie je napísané, že neťahať z nej vačší prúd ako je možné!!To sa predsa očakáva, že ju používa niekto iný, ako trotl! Lebo trotl to urobí, ak keď to tam bude!
Nikdy sa nedá napísať úplne "blbuvzdorný" článok - to mal tisíce strán, lebo by bolo treba vynemovať všetky riziká. Aj v elektronike - napr. v Amatérskom rádiu sa píšu články, ktoré popisujú nejaké atypické zapojenia - funkčné s určitými obmedzeniami. Ale ešte som nevidel, aby tam bolo napísané všetky riziká, vrátane toho, že káble sa neolizujú, lebo čo keby tento článok čítal troltl.... A všetci vieme, že ten, kto nevie, čo robí, tak môže zle dopadnúť. Preto si myslím, že naozaj nejde vymenovať všetky riziká!!!
Autor nedokáže - nie je to v jeho silách! - vymenovať všetky kombinácie rizík! Jednoducho sa predpokladá určitá znalosť osôb, venujúcich sa nejakej činnosti
Na tej baterke tiež nieje napísané, že zapájať konektory spolu do seba je nebezpečné - a stáva sa to!
Ty chceš, aby sa vyznačili všetky riziká - vieš si predstaviť, aký zošit by musel byť priložený k baterke, vrtuli, motoru, len aby tvorca upozornil na všetky riziká?
moja predstava je v podstate totožná s vašou, ale fakt je, že modelárčeniu sa venuje veľa ľudí, ktorých vedomosti o elektrike sú (použijem mierny výraz) pomerne "chabé". Dokonca si trúfnem povedať, že ich je väčšina. A pri tom niektoré nebezpečenstvá elektriky zase až také "chabé" nie sú. Upozorňovať a varovať treba. Doteraz som si myslel, že sme to robili dostatočne, ale chcem byť prístupný názoru, že skúsenosti tých, čo už niečo také zažili sú viac ako PREDPOKLAD, že keď si niekto upozornenie prečíta, tak sa toho aj bude držať. Ja viem, je to taká špirála: upozornenie -> dôrazné upozornenie -> ešte dôraznejšie upozornenie .... ktorá vlastne nemá konca, pretože žiadne upozornenie nie je dostatočne dôrazné.
Dám reč s bratom, ale za seba sľubujem, že som ochotný ešte viac zdôrazniť niektoré "skryté" riziká, alebo doplniť upozornenia na riziká, ktoré sme v našich článkoch nespomenuli. Nie sme neomylní, nie sme najmúdrejší a konštruktívnu formu upozornenia a pomoci rád prijímam. Veď to môže viesť jedine k zlepšeniu našej snahy, o ktorú sa na tejto Web stránke snažíme. Ďakujem všetkým za kľudný a vecný tón a prosím, aby sme sa uberali radšej touto cestou. Ešte raz, DÍK.
V Kutnej Hore prajeme šťastie a úspešný let!
Od začiatku mojej kritiky na články o paralelnom spájaní LiPol mi šlo iba o bezpečnosť menej skúsených a nie o útok na nejaké stránky či osobu.
Aj keď v teoretickej rovine za ideálnych podmienok má autor článku pravdu, nedá sa to aplikovať na modelárske použitie ako štandart.
Akumulátory LiPol totiž nie sú ideálnym zdrojom a často sa stáva, že aj sady jednoho výrobcu a rovnakej série nemajú úplne rovnaké vlastnosti a deklarované parametre. Je to dané technológiou výroby, ktorú majú niektoré firmy lepšie zvládnutú a iní menej.
Moje odporúčanie je, že pri akomkoľvek spájaní LiPol sád či už sériovom, alebo paralelnom, je treba spájať sady rovnakých vlastností. To je rovnaký výrobca, rovnaká séria, rovnaká história.
Pokiaľ sa niekto rozhodne spojiť dve a viac sád paralelne ide mu buď o vyšší príkon pohonu, alebo dlhšie letové časy. Rozhodne by to nemal podstúpiť niekto, kto nemá ani najmenšie znalosti či skúsenosti s „modelárskymi“ LiPolkami. Pokial je dotyčnému jasné čo od takejto spojenej sady očakáva, mal by poznať vnútorný odpor článkov (Ri) a vybíjaciu charakteristiku (krivku) spájaných sád. Ak chcem spojiť napríklad sadu 1300mAh/25C a 2500/25C mali by pri zaťažení rovnakým „C“
napríklad 20C trvalo (u sady 1300=26A a u sady 2500=50A) mať takmer identickú vybíjaciu krivku. Pokial by hociktorá z týchto sád mala strmší pokles napätia pri tomto zaťažení, tak by sa to prejavilo pri paralelnom spojení tak, že „tvrdšia“ sada s menším Ri by vydala za jednotku času väčší náboj a tá mäkčia by sa iba „viezla a dorovnávala napätie v rámci svojich možností. To by malo za následok zohriatie lepšej, tvrdšej sady a tým by ešte viac znížila vnútorný odpor a dávala ešte väčší náboj.... Niekoľkonásobným použitím takto paralelne spojenej sady by mohlo dôjsť k poškodeniu sady a k jej zničeniu.
Z takto spojenej sady (3800mAh/25C) odporúčam odoberať maximálny trvalý prúd menší ako 20C optimum okolo 15C a špičkovo (do 30 sekúnd) 20C. Určite nie 25C čo by bolo 95A.
Takto spojená sada potrebuje dlhodobú starostlivosť. Nabíjanie vždy pod kontrolou, radšej jednotlivo aj keď to ide paralelne a paralelne spájať iba na dobu letu (jazdy, plavby....).
Takúto sadu je treba používať iba nevyhnutnú dobu a snažiť sa ju nahradiť originálnou sadou 3800mAh. Každý kto si takto „pomôže“ preklenúť dobu až našetrí na novú sadu si musí byť vedomý veľkého rizika s tým spojeným. V najhorších prípadoch môže dôjsť k požiaru akumulátoru a tým k zničeniu modelu, ohrozeniu ostatných modelárov na ploche, ich majetku, poprípade k škodám na priľahlých nehnuteľnostiach.
Nepíšem to aby som niekoho odradil od experimentovania, ale chcem týmto iba nabádať k ostražitosti.
Laco
V ziadnom pripade by som tuto zasluznu pracu neznizoval, ved tu nejde o traktaty na zaklade jedneho merania ani slohovu ulohu s cislami. Vysledky pekne koreluju, pohlad do tabulky moze usetrit tym ktori chcu mnozstvo casu i penazi. Navyse mi nie je mi znamy iny slovensky web kde by to niekto zrealizoval. Naco teda kalit jedom diskusiu? K druhemu "spornemu" bodu -paralelne clanky len tolko ze cca 15 rokov mame litiove aku v notebookoch a zatial mi ziadny z tych Thinkpadov ani Dellov nevybuchol aj ked u mna zazili co inde malokde.
Ďakujeme za podporu. Ako jedného z autorov článkov na tejto Web stránke ma "dosť" trápi skutočnosť, že práve články tohoto typu sú mimoriadne náročné na čas a vynaložené úsilie. A paradoxne tieto články majú najnižšiu čítanosť. Naproti tomu nejaký (fiktívny) článok, kde v priebehu pár minút popíšem, ako sme si boli zalietať, ako sme rozbili niekoľko modelov a pridám k tomu "srdcervúcu" fotku pozostatkov modelu, bude mať čítanosť niekoľkokrát vyššiu.
Ale to ma netrápi. Trápi ma to, že za články toho prvého typu "zožneme" často od niektorých ľudí posmech, vulgarizmy a dehonestujúce vyjadrenia. Ale s bratom sme "pochopili", že sa MUSÍME brániť, musíme argumentovať, vysvetlovať a dokazovať. Inak by ostatní modelári dospeli k záveru, že sme uznali svoje omyly, že sme zblúdili a odvolávame svoje "kacírstva".
Máme takú filozófiu, že ak naše úsilie pomôže čo i jedinému modelárovi, tak to stálo a stojí za to.
Jednoducho musel som urobit vynimku. Opakovane tvrdim a podpisem sa k tomu ze robite skutocne uzitocnu vec na velmi dobrej urovni. Diskutovat o odbornych veciach treba ale podla mna odborne a vecne inac je to strata casu a energie. Kdesi ktosi povedal "nikdy sa nehadaj s hlupakom, lebo ta zrazi na zem a tam ta s prehladom dostane". Neprajnik/ci mozno nie su hlupy, len maju nejaky ucitelsky syndrom alebo co a teda potrebu poucovat co je daleko od toho co tu kazdy hlada. Prajem vela dobrych napadov do buducna a nech ti to lieta. Mimochodom, vratim sa k teme - ako mi prosim ta vysvetlis hodnoty ucinnosti tahu namerane na komutatorovych motorcekoch -zalozka pohony lada odkaz ?
Pan puziva bulharsky meter alebo to mam brat tak ze pri nizkych vykonoch/rychlostiach je napriek objektivne nizsej ucinnosti DC motora mozne dosiahnut vyrazne vyssie hodnoty atakujuce 10g/W ?
Pridaj komentár
- Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
- HTML znaky budú prevedené na entity.
- Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
- Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)