Vyvažovanie elektrických dúchadiel - 1.časť

V priebehu posledných piatich rokov výrazne stúpla obľuba RC modelov poháňaných elektrickým dúchadlom (anglicky EDF - electric ducted fan).

Táto obľuba je zrejme ovplyvnená rozsiahlou ponukou a množstvom reklám, ktoré nás nabádajú, aby sme sa aj my stali pilotmi stíhačky.

Drvivá väčšina týchto modelov je vyrobená z penových materiálov a krajina ich pôvodu je zrejme jednoznačná.

autor: Janko O.

     


 

Nevýhodou dúchadlového pohonu voči vrtuľovému je nižší statický ťah na jednotku príkonu: asi  2 gramy na Watt pri EDF  (a asi 5 gramov na Watt pri vrtuli). Výhodou dúchadla je pomalší pokles dynamického ťahu s rastúcou rýchlosťou modelu, až pri určitej hraničnej rýchlosti je ťah pohonu nulový. Nad touto rýchlosťou sa z pohunu stáva brzda.

Elektrické dúchadlo v "rozloženom" stave

A tu je podstatný rozdiel. Pre  bežné  elektrolety je hraničná rýchlosť modelu s vrtuľovým pohonom od 60 km/h do 100 km/h (podľa stúpania vrtule a otáčok), zatiaľ čo pre dúchadlový pohon je to aj 200 až 300 km/h. Z toho je zrejmé, že pre pomalolety je dúchadlový pohon neefektívny. Avšak pre rýchle modely je asi jediným cenovo prijateľným riešením aj vďaka svojej, od rýchlosti menej závislej akcelerácii.

EDF zabudované v gondole

Pri rýchlych modeloch sa však už začína významnejšie uplatňovať aerodynamický odpor modelu, ktorého veľkosť rastie s druhou mocninou rýchlosti. Pri takýchto modeloch sa už vyplatí  venovať zvýšenú pozornosť aj povrchovej úprave.

Je samozrejme rozdiel v kvalite spracovania modelu od jednotlivých výrobcov a niekedy sa líši aj kus od kusu. Nebudeme sa zaoberať povrchovou úpravou či kvalitou serv alebo regulátoru, ale tým podstatným, pre čo sme si takýto model zaobstarali. Teda pohonom - elektrickým dúchadlom. Nie je najdôležitejšie, či motor alebo samotný  impeler  je značkový alebo nie. Pretože aj lacný "no name" je niekedy možné vypiplať do slušnej podoby a drahý značkový "brus" sa dá nevhodným zásahom hravo degradovať až k nepoužiteľnosti. Máme na mysli  vyváženie rotujúcich častí pohonnej jednotky.

Aj takéto zaujímavé a pritom krásne môže byť elektrické dúchadlo

Tu je možné výrobcov a dodávateľov rozdeliť do niekoľkých kategórií: jedni nám predajú dúchadlo kompletne zmontované a vyvážené. Druhí nám ho predajú síce zmontované ale nevyvážené, alebo rozobraté. Tí solidnejší nás upozornia, že dúchadlo je nutné vyvážiť a pridajú podrobný postup, ako tak učiniť. Najhoršia situácia je, keď je dúchadlo v rovnakom stave ako v predchádzajúcom prípade, ale o vyvážení ani zmienka.

Forsáž elektrického dúchadla. Plyn (zrejme Propan-Butan) je za dúchadlom zmiešaný so vzduchom. Horením takejto zmesi sa dosiahne ťah, na ktorý my bežní "EDF-kári" nie sme zvyknutí a pri ktorom sa nám môže zotočiť hlava.

Potom je model nadmieru hlučný, málo výkonný, silno sa chveje a niekedy sa hriadeľka elektromotoru po čase odlomí následkom únavového lomu. Príčinou je samozrejme nevyvážený rotor dúchadla, kedy  motor nemôže dosiahnuť potrebné otáčky.  Pohonná jednotka nemá dostatočný výkon, pretože časť výkonu motora sa spotrebovala na chvenie modelu. A keďže trup ale hlavne krídla pôsobia ako kmitajúca membrána reproduktoru,  model je v pásme nižších frekvencií  výrazne hlučnejší  ako pri vyváženom dúchadle.

  Otázkou je, prečo nás vyváženie "netrápi" pri modeloch poháňaných vrtuľou. Trápi, ale motor je od výrobcu vyvážený, vrtuľa by mala byť tiež a ak ju nenasadíme vyložene nešťastne, tak sa pri otáčkach napr. 6000 za minútu nič zvláštne nestane. Ale dúchadlá "točia" aj desať krát viac. A keďže  odstredivá sila nevyvážených hmôt narastá s druhou mocninou otáčok,  je zrejmé, že tu je situácia diametrálne odlišná.

Na ilustráciu uvedieme, že ak sme vo vzdialenosti 10 mm od osi na rotor vyváženého 64 mm dúchadla prilepili kúsok izolepy o rozmere 3 x 3 mm, došlo k znateľnému rozváženiu pohonnej jednotky. Na konci listu rotoru by rovnaké problémy spôsobil tri krát menší prúžok izolepy alebo kvapôčka farby či lepidla.

 

Súvisiace články:

Snímanie otáčok elektromotorov

Vyvažovanie elektrických dúchadiel - 2.časť

Vyvažovanie elektrických dúchadiel - 3.časť

Vyvažovanie elektrických dúchadiel - 4.časť

 


<Staršie | tento článok | Novšie>

Napísané: 11. 1. 2014, 09:01 | Prečítané: 14564x | Kategórie: Pohony | Napísal: admin |
Komentáre: 8
no teda, super! prave som minule pozeral na odkaz , musim si skontrolovat moje motory na quadcopter... :-D
Odpoveď | 2011-03-26 09:53:53 | Príspevok upravený: 2011-03-26 09:54:36
pozri odkaz
Odpoveď | 2011-03-26 20:12:24
hej, pekne jednoduche, len mne sa paci ta vezia, ze mi LED osvetli bielu ciarku a rovno uvidim, kde je treba pridat pasku/zavazie.
:-)
Odpoveď | 2011-03-26 20:22:47
Zdravím. ;-)
Mohol by si prosím ťa napísať viac o tej forsáži? Dosť ma to zaujíma... Vďaka ;-)

PS: nič o nej nevie ani Anglický google
Odpoveď | 2011-05-22 21:42:17
.:. Janko O
Použitie Propan-Butanu alebo plynu do zapalovačov je veľmi jednoduché. Na otváranie a zatváranie ventilu, alebo priamo na reguláciu jeho množstva, sa tu používa servo, ktoré zatláča plniacu plastovú rúrku. Ako keď fajčiari napĺňajú zapalovač.
Možno väčším problémom bude zapálenie zmesi. Žeraviaca sviečka zrejme nepripadá do úvahy, prúd vzduchu od dúchadla by ju ochladzoval. Takže asi iskrové zapalovanie, možno piezo. Stačí jedna dobrá iskra a keď to "blafne", tak ďalej už to horí samo.
Trysky asi nemusia byť nijako špeciálne, plyn zo zásobníka vychádza pod pomerne stálym tlakom a ochotne sa zmieša s prúdiacim vzduchom a v určitej vzdialenosti od trysiek horí.
Princíp tejto "forsáže" sa veľmi podobá bežnej činnosti skutočného tryskového motora. Tam sa časť energie výstupného prúdu horúceho vzduchu v turbíne prenáša hriadeľom do kompresoru, ktorý vháňa studený vzduch do motora a určitým spôsobom bráni pohybu horiacej zmesi smerom dopredu.
V našom prípade je turbína vynechaná a kompresor - v tomto prípade modelárske dúchadlo (EDF), ktorý vháňa studený vzduch do spaľovacej komory a bráni pohybu horiacej zmesi smerom dopredu je poháňaný elektromotorom a energiu berie z batérie.
V konečnom dôsledku by teda takýto pohon mal byť ešte účinnejší ako jeho "dospelá" predloha.
Vzhľadom na materiály, z ktorých sú vyrábané modelárske EDF-ká je zrejmé, že takáto forsáž môže fugovať len krátkodobo a musí byť vypnutá skôr ako prestup a sálanie tepla zvýšia teplotu určitých častí zariadenia na neúnosnú hodnotu.
Fotografia nie je fotomontáž, autor dokonca ani nezvolil riešenie, kedy je pohonný elektromotor pred impelerom, v studenom vzduchu. Jednoducho umiestnil trysku/y viac dozadu.
Krátkodobé zapínanie forsáže v EDF modeli má svoje opodstatnenie. Vyrieši sa tak mnoho problémov pri ťarbavom štarte zo zeme, problémy s katapultami a podobne. Aj strmé stúpania a niektoré obraty môžu byť s forsážou veľmi efektné. Že zas pribudnú problémy nové? Nuž čo, vždy je to niečo za niečo.
Odpoveď | 2011-05-23 17:18:15
Ďakujem za odpoveď. ;-)

Bolo to skúšané aj vo vzduchu? O ako veľké dúchadlo sa jedná? Aká je veľká tá nádobka na propán? Je jednorázová alebo sa znovu napĺňa? Z čoho je výtoková rúra?

Idem objednať z HC nejaké dúchadlo a vyskúšam to.
Vďaka.
Odpoveď | 2011-05-23 21:06:54
.:. Janko O
Či to bolo skúšané vo vzduchu? Ťažko povedať, lebo na fotografii nevidno krídla a ani výškovku. Či to len vadilo pri fotení, alebo tam nikdy neboli, neviem.
Nie som fajčiar, tak neviem aké sú nádobky na plyn do zapalovačov, ale ja by som zvolil nejakú menšiu verziu, ktorú by som dopĺňal z tej najväčšej maxi-nádobky aká sa dá kúpiť.
Je možné, že výtoková rúra je z vinuného a zlepovaného papiera, ktorý môže byť vo vnútri polepený nejakou modifikáciou Alobalu. Aj malé raketové motory sa vyrábajú z papiera a vydržia to. A tam sú navyše aj oveľa vyššie tlaky.
Navyše ak sa papier pred takýmto použitím nechá nasiaknuť napr. soľou (alebo ešte niečím lepším), tak nemá snahu horieť ani tlieť.
Ak to vyskúšaš, daj vedieť. Ak k tomu nacvakáš dáke fotky, tak môžeš mať svoj článok. Mnohých by to naozaj zaujímalo.
Odpoveď | 2011-05-25 14:28:55
Vďaka za radu. ;-)

S tou soľou by to mohlo byť zaujímavé...

Určite to mám v pláne vyskúšať. Ale potrebujem nejaké spoľahlivé dúchadlo.

Sú v hobbycity nejaké overené? Vďaka. ;-)

Určite dám vedieť výsledok.
Odpoveď | 2011-05-25 14:45:35
Pridaj komentár
Meno
Web
Mail
Kontrola Zadajte číslo päť
Text

:-)
:-D
:-(
|-/
:-[]
;-)
8-|
8-o
Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz
  • 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:-)
správca | ICQ-Vaše ICQ | Podpora miniRS | Styl LazyDays | Sk preklad by beekeeper | Veľkosť databázy: 28191.34 kb