Двигатель электрический

Всё написанное здесь, есть мнение исключительно автора статьи, основанное на личном опыте и может не всегда соответствовать официальным источникам.

С каждым годом вертолёты с электрической силовой установкой обретают популярность. Когда я начинал на заре 2000-х годов, "электричками" были в основном маленькие детские игрушки, не представляющие особого профессионального интереса. Большие вертолёты с электродвигателем были очень дорогие из-за батареи и имели массу недоработок.

Достоинства электричек:

Сравнительно простая эксплуатация: вынес на поле, подключил батарею и полетел.

Отсутствие запаха бензина, масла, спирта, можно хоть спать с вертолётом в обнимку.

В случае хорошей силовой установки - потрясающая мощность и маневренность.

Недостатки электричек:

Всё же дорогая силовая установка, и чем круче тем дороже.

Недолговечность батарей и деликатность их обслуживания.

Непродолжительность полёта, где-то 10 - 15 минут в нормальном темпе.

Если же вы всё же решились полетать на электричке, то нужно очень серьёзно отнестись к компоновке силовой установки.

Двигатель

HML50M02T - Align RCM-BL500MX Brushless Motor (1600Kv)

Бесколлекторные двигатели бывают:

С подвижным корпусом - основная модификация для летающих моделей, из-за хорошего охлаждения.

С закрытым корпусом - на маленьких вертолётах, из-за повышенного перегрева под нагрузкой.

Очень важно правильно подобрать тип двигателя под имеющийся тип передаточных шестерёнок на главном роторе. В зависимости от оборотов на вольт Kv (rpm/V), нужно подбирать правильную шестерню (пиньон). Неправильная подборка может перегрузить двигатель и он сгорит. Естественно, длинна и тип лопастей так же являются важным фактором. Не стоит устанавливать лопасти более высокого класса - вертолёт взлетит, но через пару минут двигатель задымится и сгорит (как в афгане от стингера). Обычно на заводе эту проблему уже проектируют и нужно жёстко следовать заявленным допускам в инструкции. В виде примера, можно рассмотреть схему компоновки силовых электро установок вертолётов Century:

 http://www.centuryheli.com/products/upgrades/electric/electricsetup.html

Нужно учитывать ампераж Max Amp, который способен выдержать двигатель при работе с контроллером. На хороших контроллерах установлен механизм отключения двигателя (отсечки), при достижении критических токов нагрузки. Когда вы резко увеличите обороты, двигатель может отключиться (не сгорев) и вертолёт плавно садится.

Естественно, сам двигатель должен соответствовать размерам моторамы и жёстко крепиться на вертолёте. Диаметр вала должен соответствовать диметру резьбы сцепления, иначе придётся вытачивать переходник.

Тайминг ESC Timing обозначает техническую величину распределения фазового тока в двигателе (теоретически кажется так звучит). Эта величина должна соответствовать параметрам контроллера.

Частота тока ESC Switching Frequency определяет частоту передающих импульсов в обмотке двигателя. Эта величина должна соответствовать параметрам контроллера.

Принцип работы трёхфазного вентильного бесколлекторного двигателя

От двигателя отходят 3 провода разного цвета. Так как они используют фазовый ток, т.е. когда в процессе работы по силовому проводу может проходить ток разных полюсов и характеристик, то неважно в какой последовательности эти провода будут подключены к контроллеру. Проблема может возникнуть при определении стороны вращения ротора (по часовой или против стрелке). Тогда нужно просто 2 любых провода поменять местами или изменить реверс двигателях в настройках контроллера.

Очень деликатный и важный момент - это длинна проводов в электрической системе. Рекомендовано между батареей и контроллером оставлять минимальную длину провода, так как на этом участке возникает высокое сопротивление токов и чем длиннее провод, тем больше потери. У меня на вертолёте контроллер подключается к батарее через провод длинной в 1 см. Зато между контроллером и двигателем, провода могут быть практически любой длинны.

Очень качественно пропаивайте стыки проводов и изолируйте их. Обычно в двигатели вмонтирована крыльчатка охлаждения, но сам двигатель должен иметь доступ к потоку воздуха от работающих главных лопастей.

Иногда для запуска двигателя, необходимо установить газ на 50% и в таком положении включить пульт, который автоматически блокирнёт запуск двигателя. После опускаем газ в 0% и тем самым разблокируем запуск мотора. Внимательно читайте инструкции. У меня автоматически установлен запуск двигателя с минимального тока с медленным стартом. Это позволяет в случае случайного запуска, вовремя его прекратить, так как только 10 секунд двигатель будет медленно раскручиваться - хороший предохранитель. В начале моей суровой полётной практики, у меня на руке был вырван маленький кусочек мяса до кости из-за случайного запуска двигателя (задел локтем рукоятку газа) - будьте очень аккуратны с электричкой, это вам не ДВС, который порой нужно ещё умудриться завести !!!

Контроллер

Factory Refurbished Castle Creations Phoenix ICE 100SB Brushless ESC

Контроллер выполняет функцию преобразования электрического тока от батареи на двигатель, заставляя его вертеться в различных режимах ;)))   Поэтому к покупке контроллера нужно отнестись очень ответственно. Не покупайте дешёвые контроллеры сомнительных фирм - такие очень быстро выходят из строя под нагрузками. Основной показатель, это максимальный ампераж Max Amp. Важный момент: лучше брать контроллер с запасом по амперажу, скажем Max Amp100А для двигателя с 70А. Обычно двигатель может некоторое время работать на запредельных амперах под нагрузкой, иначе просто отключается контроллером. Зато если мощности контроллера будет не хватать для двигателя, то контроллер начинает перегреваться и сгорает. У меня первые 2 контроллера расплавились с дымком из-за того, что они были Max Amp70А под 70А двигателя. И только установив контроллер  Castle Creations Phoenix ICE 100А , всё начало работать нормально. В любом случае, контроллер будет сильно греться преобразуя ток и его нужно охлаждать. Я установил его сбоку на корпусе вертолёта рядом с батареей. Таким образом, потоки воздуха от винтов обдувают его со всех сторон отводя лишнее тепло, а заодно охлаждая батарею. Вроде выше 80С температура не поднимается даже летом в жару (отсечка на контролере > 100С).

Очень хорошо, если контроллер можно программировать. Обязательно установите правильно размерность батареи LiPo на минимальный разряд 3,1 вольт на банку, иначе батарея выгорит.

Если контроллер имеет встроенный трансформатор BEC , который преобразует ток с основной батареи для запитки электроники и серваков, то лучше выставить его оптимальное значение. На сервомашинках указан их максимальный вольтаж, который они поддерживают (обычно 6V), вот такое значение и нужно установить на BEC. Слишком высокий вольтаж не стоит устанавливать, возможно серваки и начнут лучше удерживать тяги, но могут сгореть.

Телеметрия

Чем хорош электродвигатель - что заводится сходу без проблем, но с таким же успехом он глохнет, заставляя вертолёт падать блинчиком на планету. Дабы этого не произошло, на батарею можно установить телеметрию. Это специальное электронное устройство, которое снимает определённые показатели (вольтаж, ампераж, температура и тд.) с вертолёта и передаёт его на панель передатчика. У меня установлена телеметрия Quanum 2.4Ghz Telemetry System (Volt/Amp/Temp/mAh)

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__392__172__FPV_Telemetry-Quanum_Telemetry.html

Хороший прибор, позволяет видеть заряд каждой банки в батарее и заранее уводить вертолёт на посадку по сигналу, не дожидаясь полного разряда и экстренного падения. Так же можно видеть температуру скажем батареи или двигателя, что очень удобно при обкатке и работе в режиме повышенных нагрузок.

http://www.youtube.com/watch?v=sIZ-73mP5WU

Удачных полётов !!!