Стенд тестирования модельных двигателей
Стенд включает в себя софт управления и снятия показаний, USB-устройство управления, тахометр для двигателя (так же с передачей показаний в компьютер). USB устройство так же выполняет роль генератора задающих сигналов для двигателя.
В моем варианте конструкция выглядит так:
Стенд состоит из следующих частей:
- Подвижная рама в виде угла с местом крепления двигателя. Противоположная часть упирается в весы.
- Контроллер управления, он занимается взаимодействием с компьютером, задает ШИМ сигнал для контроллера двигателя и считает обороты с регулятора, передавая параметр обратно в компьютер.
- Софт управления. Он отрабатывает сценарий тестирования и выводит графики работы двигателя. Так же им можно задавать значение ШИМ-сигнала управления. К сожалению, софт в настоящий момент не реализован, все замеры проводились в ручном режиме.
Преимущество Г-образной стойки - нет воздушной подушки под двигателем, которая образуется при установке непосредственно на весы, т.е. в теории стенд выдает более точные показатели статической тяги.
В идеальном режиме, стенд может тестировать двигатель самостоятельно, полностью снимая все показания: ток, напряжение, обороты, тягу, скорости раскрутки/торможения. Но в реальности из-за недостатка времени данного функционала не реализовано, так же замер токов и тяги производится при помощи отдельного измерителя мощности и весов.
Одна из функций, для которой строился стенд – это замер времени реакции двигателя на изменение входных параметров на регуляторе хода. По данным показаниям возможно построить таблицы, позволяющие добиться от регулятора хода лучших характеристик по тяге и по скорости изменения тяги. Так же позволит оценить надобность перепрошивки управляющей микропрограммы в регуляторе хода.
Тесты двигателей
Для несущей части выбрано 2 варианта моторов: KDA 20-28M 1050kv (в настоящий данный двигатель заказать не получилось, однако, имеется один экземпляр для тестов) и Turnigy FC 28-12 1534kv. Так же заказано 3 комплекта различных винтов: 10x6, 9x5, 8x4. Соответственно 1 и 2 будет тестироваться с двигателем KDA, 2 и 3 для тестов с двигателем Turnigy.
Найденные в интернете ориентировочные характеристики двигателей
Двигатель KDA (пропеллеры 9х6, 10х5):
| KDA 20-28M | 10X5 | 9X6 |
| Amper: | 13,7 A | 13,1 A |
| Rpm: | 7490 r/min | 7980 r/min |
| Thrust: | 645 gr | 500 gr |
Двигатель KDA 20-28M с пропеллером APC STYLE 10x4.7:
| Напряжение, В | Ток, А | Тяга, гр | Мощность | Эффективность |
| 11.02 | 12.27 | 643 | 135W | 168oz/kw |
| 11.49 | 8.15 | 522 | 94W | 197oz/kw |
| 11.96 | 5.22 | 398 | 62W | 225oz/kw |
| 12.31 | 2.67 | 250 | 33W | 269oz/kw |
| 12.52 | 1.54 | 158 | 19W | 290oz/kw |
1 Унция (oz) = 28.35 гр
Двигатель Turnigy:
| Turnigy FC 28-12 | 7x4 | 7x6 |
| Amper: | 10,5 A | 15.5 A |
| Rpm: | 12250 rpm | 11000 rpm |
| Thrust: | 580 gr | 730 gr |
Снятые мной характеристики
Двигатель Turnigy FC 28-12, пропеллер APC STYLE 8x4 (в виде файла ods):
| N | PWM (мс) | RPM (об/м) | A (А) | V (В) | W = AV (Вт) | W (Вт) | F (гр) | Eff. (гр/Вт) |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 11,25 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1,05 | 0 | 0 | 11,25 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 3 | 1,1 | 0 | 0 | 11,25 | 0 | 0 | 2,5 | 0 |
| 4 | 1,15 | 2220 | 0,32 | 11,23 | 3,593 | 3,5 | 26 | 7,43 |
| 5 | 1,2 | 3360 | 0,61 | 11,22 | 6,844 | 7 | 54 | 7,71 |
| 6 | 1,25 | 4200 | 1,04 | 11,2 | 11,64 | 11,7 | 84 | 7,18 |
| 7 | 1,3 | 5040 | 1,54 | 11,17 | 17,20 | 16,7 | 120 | 7,19 |
| 8 | 1,35 | 5880 | 2,11 | 11,16 | 23,54 | 23,6 | 158 | 6,69 |
| 9 | 1,4 | 6600 | 2,8 | 11,13 | 31,16 | 31,7 | 200 | 6,31 |
| 10 | 1,45 | 7020 | 3,45 | 11,11 | 38,32 | 37 | 230 | 6,22 |
| 11 | 1,5 | 7620 | 4,15 | 11,1 | 46,06 | 45 | 270 | 6 |
| 12 | 1,55 | 7980 | 4,8 | 11,08 | 53,18 | 53 | 296 | 5,58 |
| 13 | 1,6 | 8280 | 5,13 | 11,07 | 56,78 | 58 | 317 | 5,47 |
| 14 | 1,65 | 8750 | 6,1 | 11,03 | 67,28 | 68 | 360 | 5,29 |
| 15 | 1,7 | 9120 | 6,7 | 11,03 | 73,90 | 75 | 384 | 5,12 |
| 16 | 1,75 | 9780 | 8 | 10,98 | 87,84 | 90 | 430 | 4,78 |
| 17 | 1,8 | 10200 | 8,97 | 10,96 | 98,31 | 99 | 475 | 4,8 |
| 18 | 1,85 | 10800 | 10,71 | 10,92 | 116,9 | 117 | 530 | 4,53 |
| 19 | 1,9 | 11000 | 12 | 10,9 | 130,8 | 130 | 572 | 4,4 |
| 20 | 1,95 | 11220 | 12,6 | 10,9 | 137,3 | 134 | 600 | 4,48 |
| 21 | 2 | 11460 | 12,8 | 10,9 | 139,5 | 138 | 620 | 4,49 |
Комментарии: более-менее высокая эффективность двигателя сохраняется при тяге в пределах 300 грамм. Затем идет сильное падение, хотя в пике двигатель выдает очень высокую тягу. За хорошую эффективность могут быть приняты значения более 7 гр/Вт.
Справочная информация: Токи проводов
| AWG | Сечение мм2 | Максимальный ток, А |
| 30 | 0.05 | 3 |
| 28 | 0.08 | 4 |
| 26 | 0.14 | 5 |
| 24 | 0.25 | 7 |
| 22 | 0.34 | 9 |
| 21 | 0.38 | ? |
| 20 | 0.5 | 12 |
| 18 | 0.75 | 17 |
| 17 | 1.0 | ~20 |
| 16 | 1.5 | 22 |
| 14 | 2.5 | 30 |
| 12 | 4.0 | 40 |
| 10 | 6.0 | 55 |
| 8 | 10.0 | 70 |
| 6 | 16.0 | 100 |
| 4 | 25.0 | 135 |
| 2 | 35.0 | 180 |
| 1 | 50.0 | ? |