Немного теории о параметрах безколлекторных систем

Чтобы хоть как то ориентироваться в этом непонятном многообразии циферок и буковок….
Вначале, для понимания как ЭТО функционирует немного физики. Работа выполняемая электрическим током измеряется в ватах, напряжение тока – в вольтах, а сила тока в амперах.
Для упрощения представим, что электроны это таджики носящие кирпичи по мосту 😃
В вольтах измеряется скорость с которой бегают таджики, чем быстрее они носятся, тем выше требования к перилам моста (чтоб не вылетали в пропасть) и тем опаснее контакт с ними (врежется – мало не покажется). Именно поэтому в розетку пальцы совать опасно, а аккумулятор на большой машине трогать нет 😃
В амперах измеряется ширина толпы таджиков, чем шире толпа тем шире ей нужен мост. Поэтому провода бывают тонкими (узкая толпа, мало ампер) и толстыми.
Для перетаскивания 1000 кирпичей за минуту можно либо заставить 1000 таджиков быстро-быстро пробежаться колонной по одному, либо ту же 1000 пустить широкой толпой и медленным шагом, итог будет один – 1000 кирпичей в минуту.
То есть две лампы, одна рассчитанная на 1000 вольт и 1А а вторая на 1 вольт и 1000 ампер будут светить одинаково.

Вот так понемногу мы возвращаемся к электродвигателям.
Несмотря на высокую емкость обычные NiMh батареи сильно ограниченны в силе тока которую они способны отдать. А вот LiPo батареи лишены такого недостатка, поэтому для бк систем подходят только они. Проводя аналогии с таджиками NiMh - комната с одной маленькой дверью
LiPo – комната с опускающейся стеной
Количество таджиков (емкость батарей) в обоих комнатах одинаковое, но во втором случае можно махом выпустить целую топу.
Когда-то все производители LiPo батарей собрались и решили, что одна стандартная ячейка будет иметь напряжение 3.7 вольт. Так и повелось 😃 Поэтому в названии батареи часто указано не её напряжение, а количество элементов.
1s - 3.7 вольт, 2s - 7.4 вольт, 3s - 11.1 вольт и т.д (дальше сами умножайте). А вот с токоотдачей особо не договорились, но жизнь подпортить все таки решили – она указывается в загадочных цифрах 10С, 20С, 21С и т.д. Так вот, чтобы понять сколько ампер может отдать батарея нужно умножить её ёмкость на эту цифру.

Пример:
Батарея 2s емкостью 5000mah и долговременной отдачей 25С на самом деле имеет напряжение 7.4 вольта, и способна отдавать 125 Ампер. То есть, при ГРУБОМ расчёте питаясь от нее мотор сможет выполнить работу в 7.4*125 = 925 Вт

Для того, чтобы превратить все эти ватты в скорость нам понадобится электромотор 😃 В параметрах мотора указывают:

  • максимальное напряжение на котором он может работать (причем частенько не в вольтах, а S-ах (3s, 4s и т.д.)
  • максимальную силу тока которую мотор сможет переварить (тут все по честному, в амперах)
  • мощность (макс.напряжение * макс.ток) в ваттах (Wt)
  • загадочная цифра kV (2015kV, 5800 kV и т.д.) Вот об этой цифре поподробнее – она обозначает скорость с которой будет вращаться мотор если на него подать напряжение в один вольт. Фактически в этом показателе отражаются все характеристики двигателя. Весь фокус в том, что рабочие обороты мотора лежат в диапазоне от 3 до 40 тысяч, а пожираемая им сила тока не превышает 120 Ампер (по крайней мере более прожорливых моторов я в природе не встречал). Поэтому есть простая зависимость – чем больше оборотов на вольт делает мотор, тем при мЕньшем напряжении он достигнет порога в 40 тыс. оборотов и тем ниже будет его пиковая мощность.

Пример:
Мотор 5800kV, 120 А выйдет на 40.000 оборотов примерно при 7 вольтах. (батарея 2s) Теоретическая пиковая мощность при этом будет 120*7 = 840 Вт
Мотор 2015kV, 120А выйдет на 40.000 оборотов примерно при 20 вольтах, (батарея 6s) пик будет 2400 Вт

Также важно помнить, что сила тока потребляемого мотором не обязательно равна 120А.
Мотор 5800kV 100А выдаст 700Вт, Мотор 5800kV 80А – 560Вт и т.д.

Между мотором и батареей стоит регулятор.
Именно рулит мотором в зависимости от степени нажатия на газ. У него с параметрами все просто - это напряжение на котором он может работать (в вольтах либо в S-ах) и сила тока которую он может передавать (в амперах).

Теперь как собрать все воедино-начинать надо с мотора. Если собираем монстра то масса особо не волнует, а мощности надо как можно больше. Поэтому смотрим на мотор с низким kV (на данный момент это 2015kV, 2400Вт). А вот например для багги такой дури не нужно, а масса наоборот нужна поменьше, поэтому под нее рекомендуют мотор 3800kV (для мотора в 120А мощность будет 1200 Вт). Фактически выбор мотора это всегда поиск золотой середины между мощностью и массой модели. Если в багги поставить мотор на 2015kV, но питать его от батарей 3s, получится тихоходный трактор с ломовой тягой снизу и низкой скоростью. В общем включайте голову, читайте рекомендации, решайте что вам больше подходит.

Выбрав мотор под него подбирают регулятор. В случае с багги из примера это будет пиковое напряжение в 11.1 воль (3s) и ток 120 Ампер (может быть и ниже, смотрите характеристики мотора).

Батарею подбирают по напряжению (2-3-4-6s) и требуемой токоотдаче, причем по силе тока желателен запас в 25%
Пример:
На монстра с мотором жрущим 6s 120А по нижней границе нужно две батареи на 3s емкостью 5000mah и способностью отдавать ток в 25С (лучше 30С) подключенных последовательно. Важно учитывать, что батареи емкостью в 3500mah и отдачей 25С способны отдавать не более 90Ампер и ставить их не стоит т.к. при активной езде они быстро прогорят (потеряют емкость и раздуются).

На багги с мотором 2s 60А хватит батареи 2s 2500mah 25C

Как и с регулятором в случае с батареями запас карман не тянет, чем выше ее емкость тем дольше проездит машина на одной зарядке. Главное строго соблюдать вольтаж (напряжение).

P.S.Если где ошибся - пишите 😁

  • 2174
Comments
ADF

Про “обычные NiMH батареи” - вы в моделизме, наверное, не дольше 3х лет?
А то бы застали те времена, когда все летало и ездило как раз на гидридах да на кадмиях и с разрядными токами у них было все в порядке! 😉 Только заряда батареи хватало не на 10-15 минут, а где-то на 5-8. Секрет в том, что это не бытовые гидриды из соседнего магазина, а также специальные, силовые, с малым внутренним сопротивлением. Недостаток в том, что емкость у них нифига не сравнима, а в 2-3 раза хуже на единицу веса, чем у литиев.

А батареи традиционно выбирают первее всего - по массе. А уж из подходящих по массе затем выбирают нужное число банок и токоотдачу.

PS: если же это попытка написать трактат о выборе силовой, так все уже написано 100500 раз, и зачастую куда более продвинуто 😒 ну вот, чисто как пример

Vasilich11

Вот как раз буквально на днях собирался искать “разжеванный” материал по данной тематике. И вот те раз - всё воедино собрано - СПАСИБО!!!
Пока собрал бездумно вертолёт по мануалам. Вроде летает а вот осозниние работы всего - нет. Теперь делаю самолёт - и тут уже нужны знания.

ЗЫ: А как расчитывать массу - которую вытащит вся эта собранная система? Или по другому поставить вопрос - как расчитывать систему на определённую массу в граммах?

ADF
Vasilich11;bt69718

ЗЫ: А как расчитывать массу - которую вытащит вся эта собранная система? Или по другому поставить вопрос - как расчитывать систему на определённую массу в граммах?

Вы это уже относительно самолетов спрашиваете? Там трактаты давно написаны, вот например: dev.rcopen.com/forum/f20/topic171881 - хотя там описана не единственная методика подбора силовой.

Dead_Morozz

Александр, спасибо за ссылку!

Я со стороны новичка опираюсь на текущее положение дел с аккумуляторными батареями 😃
Добавить запись решил потому, что начав интересоваться электротягой не нашел ни одной темы на форуме, и в статьях на другом хорошем сайте где можно было узнать поверхностно и обо всем, эдакий вводный курс.
Аналогичная ситуация обстоит с Саважами и Рево, все старожилы давно сравнили эти две модели, но сделали это на 400-та страницах. ЭТО прочитать быстро невозможно, в результате информация присутствует, но воспользоваться ей непросто.

ADF

…Мне про саваж и реву в одном предложении как-то объяснили. Примерно так: саваж более неубиваем, рёва - позволяет создать на её базе хороший спортивный снаряд, чтобы драться за победу. 😃

This site will not work without javascript!
This site will not work if cookies are completely disabled.
Site is offline