Kyosho, FV-1000 EDF:
18.10.2006:
Nytt prosjekt, venter bare på batterier så er det jomfrutur.. Det er en Kyosho elektro ducted fan FV-1000 ARF,
med glassfiberkropp og balsa vinge/stab. Vingespenn = 100cm. Settet har gått ut av produksjon (tror jeg) for en stund siden.
Den står fortsatt på Kyosho sin hjemmeside, men "ingen" selger den lenger.
Kanskje like greit da den medfølgende vifte og børstemotor ikke var særlig godt egnet for LiPO batterier.
2 celler ble for spett, og 3 celler ville fått motoren til å smelte (og sikkert viftebladene til å fyke..)
Originalt ville man bruke 7 celler NiCd eller NiMH pakker på 2400-3000mAh, tunge greier.. Så ut med all dritten,
og inn med Wemotec Mini 480 vifte, Mega AC 16/15/2 børsteløs motor, Apache 70A børsteløs regulator og 3700mAh/3cell/20C LiPO pakke.
Måtte bygge om ducten ganske mye for å få den til å passe med nytt vifte/motor oppsett, håper det var verdt arbeidet.
Det nye batteriet er betydelig lettere enn original batteriet, så jeg er på pluss siden når det gjelder vekt.
Jeg tror den skal gå som en rakett.. Motocalc programmet spår en strøm på 50Ampere, og siden effekt er strøm ganger spenning,
skulle vi få ca 500Watt omsatt i den motoren på "wide open throttle"... Noe må vel bli varmt da?
Første test av vifte og ESC: Har ikke fått riktig LiPO batteri ennå, men gjorde første test med 3cell/1550mAh/15C pakke. Ikke alle er helt kjent med denne terminologien, så jeg beskriver litt (de som flyr elektro holder seg for ørene/øynene) :). 15C betyr at man kan trekke en kontinuerlig strøm på 15ganger batteriets merkekapasitet altså 1550mA x 15 = 23250mA. Det er 1000mA (milliAmpere) i en Ampere, så det blir 23.25Ampere maks strøm. Koblet på DC tangAmperemeter og så at strømmen ved 50% throttle stikke var på 25Ampere.. Det lover godt for de antatte 50Ampere . Det blåser godt ut av den vifta ved 25Ampere (stiv kuling på hobbyrommet, med litt papir og greier som fløy rundt), så jeg antar at 50Ampere blir bra! FOR EN LYD...
20.10.2006:Huston, we have a problem.. Syntes jeg kjente en litt svidd plast lukt når jeg kjørte vifta i går, men når jeg kjente på motoren den var kjølig (blir godt kjølt..),og Speed control var bare lunka, så jeg tenkte ikke mer på det. For å få god virkningsgrad på vifta, skal det være ekstremt kort avstand mellom vifteblader og innsiden av vifteveggen. Det er det også, 0.3mm eller noe.. Jeg jobbet litt for å oppnå dette, og det ble helt perfekt når jeg snurret viten rundt for hånd.. Men når jeg kjørte 250Watt eller noe gjennom den viften i går, vred selvfølgelig viftehuset seg i motsatt retning av viftens rotasjonsretning. Det burde jeg ha tenkt på.. Og ettersom viften er festet til vingen i to skruepunkter i bunnen, la den seg litt over til siden, og deformerte det relativt myke plasthuset så mye at viftebladene freste et skikkelig spor i vifteveggens ene side. Burde kanskje heller ha laget en "U" som viften kunne ligge stabilt festet i, og så var det heller denne U'en som vred seg til siden? Og hvordan dette blir med dobbel effekt gjennom viften, er jeg en litt bekymret for.. Men ny vifte koster ca kr 350,- så evt. nytt viftekjøp får gå på konto for utdanning. Uansett jeg prøver full effekt med det nye batteriet så får vi se.
24.10.2006:Nye batteripakker er lovet til meg på onsdag, da rekker jeg litt mekking for å få batteriet inn i flyet, samt litt målinger før helgen:
- Temperatur på Electronic Speed Control (ESC) (må den kjøles bedre?)
- Temperatur på motor (er så godt kjølt som mulig).
- Batteristrøm ved maks throttle.
- Batterispenning (målt ved Deans kontakten, mellom batt. og ESC) for å kunne beregne motoreffekt.
- Prøve å måle turtall, ved hjelp av laser turtallsmåler, kjøpt inn fra Biltema for anledningen.
Viktig test før jomfrutur (som bør kunne skje til helgen om været er ikke helt umulig) vil være om innfetsting av vifte/duct er solid nok ved full throttle..
Da jeg skulle velge ny vifte til FV-1000 falt valget på WeMoTec (www.wemotec.com) sin "MiniFan 480", den hadde jeg lest mye bra om på nettet, og den var ganske billig, ca kr.350,-. Anbefalt motor var børsteløs Mega AC 16/15/2, og når jeg kjørte denne setupen i Motocalc programmet viste det seg å være en god match. Viften er beregnet for en motoreffekt fra 100-700W i følge bruksanvisningen. Programmet Motocalc (www.motocalc.com) anbefales på det varmeste, koster nesten ikkeno, og full testversjon kan lastes ned, som virker i 30 dager eller noe. Løp og kjøp/test. Den tjener du fort inn, da du kan simulere forskjellige motor/propell/vifte/gearbox/batteri/ESC/fly kombinasjoner og få masse data ut. Når du finner en setup som passer så er det rett på sak, uten å bli sittende med et hav av komponenter som viste seg å ikke passe sammen. Nei, jeg får ikke provisjon..
Så over til MiniFan480:
Tabbe nr1: motoraksel er 3.2mm, hullet i viftens aluminium motor adapter var veldig trang.. Fant raskt fram et 3.2mm bor og dro det opp..
Leste etterpå at adapteret er borret til 3.17 for å få en god fit, og skal varmes opp før det monteres på motorakselen.. Hvis intet annet nytter les bruksanvisningen..
Ok, men på med den, og Locktite på setskruene. Sentrerer motoren slik at det er veldig liten glippe mellom viftebladene og innsiden av viftehuset.
De originale festevingene på siden av viftehuset fjerner jeg. Prosedyre for å sjekke om vifte/spinner er balansert, er å kjøre motoren på lavt turtall, og forsiktig øke.
Hvis vibrasjoner oppstår skal man dreie spinneren til vibrasjonene opphører. Jeg hadde ingen vibrasjoner i det hele tatt, selv ved 250W, bra!
Leste så noe som bekymret meg i vifte bruksanvisningen: Hvis en motor effekt over 150Watt skal brukes (jeg skal bruke 500Watt),
skal inntaksringen (den sorte ringen foran på viftehuset, som er formet som en halvsirkel) erstattes med en ring som er skarpere, har en mer elliptisk form..
Hvorfor??
Sendte en mail til WeMoTec, og her er svaret:
****
You do not need to worry that much.
It is just, that a longer intake is easier for the air. But nowadays, that motors deliver so much power it is not longer that important.
Another choice is to have a straight piece of ducting between the intake and the fan. Adding a couple cm in here adds a lot to smoothness.
An eliptical one is not commercially available to my knowledge.
****
Så da tenker vi ikke mer på det, og bruker den ringen som følger med. Slik jeg forstår er alfa og omega i en slik vifte å gi en luftpassasje uten hindringer og brå vinkler,
for å unngå effekttapende turbulens. Røret bak viften skal helst ha nøyaktig samme diameter som viftens utløp, og som strupes jevnt inn til ca 15% reduksjon ved enden.
Dette fører til økt lufthastighet ved utløpet. Lengden på dette røret bak viften er ikke så kritisk, men WeMoTec anbefaler 50-60mm. Jeg bruker 55mm.
I tillegg burde man kanskje ha et rør foran, mellom vifte og inntaksring, som beskrevet i mailen.
Men for all del ta dette for hva det er, jeg er nybegynner på EDF, ingen referansetekst altså!
Fikk batteriet fra Elefun i dag (3700mAh/3S/20C). Ladet det opp straks jeg fikk det, men rakk bare å kjøre en rask viftetest i kveld: strømmen var til å begynne med på 65Ampere!! Sank fort til 60Ampere. Det er den mest sinnsyke lyden jeg har hørt noen gang, og for en statisk thrust (har ikke målt den). Hadde nesten problem med å holde vingen fast ;). Den modellen MÅ gå fort! Dette er nok helt i toppen av hva denne viften kan håndtere av effekt, skal måle spenning inn til ESC etter hvert, men om vi grovt antar en spenning på 10V og en strøm på 60Amp, så har vi 600Watt.. ESC ble litt mer enn lunka, tipper 50graderC på kjøleplaten, batteriet var nok bare 40graderC, motor var kjølig.. Men dette var ikke lange kjøringen heller. Skal måle skikkelig etter f.eks to minutter eller noe. Denne SKAL fly til helgen!! Hadde forresten ikke noe problem med viftefestet, det tåler denne effekten bra. Ps. kan røpe at jeg har bestilt byggetegninger og lasercut tre-sett for en B2 bomber med vingespenn på 2,5meter og luft retract.. Den skal ha 4 slike vifter/motorer (tenk på den lyden ). Det kan jo bli en spennende byggetråd?
28.10.2006, Jomfrutur:Vindstille og lett overskyet på Luke, perfekte forhold for jomfruturen. Hadde bare ett batteri, da jeg ville sjekke ut hvordan det fysisk passet i modellen,
og ikke minst ytelsen før jeg kjøpte flere. Måtte gjøre noe modifikasjon i plywood spantene i kroppen for å få plass til det nye batteriet, slik at flyet fikk riktig balansepunkt
(putter ikke bly i et elektrofly..). Hadde lest på nettet at denne modellen trenger dual rate på høyderoret, for å få ekstra utslag når viften ikke blåser over V-halen.
Dette kan jo skje under landing dersom ESC'en har koblet ut motoren pga for lav batterispenning. Hadde derfor lagt D/R på høyderoret. V-halen er kun høyderor,
med felles servo for begge rorflater, ikke mikset V-hale med side og høyderor og to servoer. Kunne jo kanskje ha vært det, jeg vet ikke hvor mye bruk for sideror den modellen har.
Men jeg merket at jeg hele tiden brukte siderorstikka selv om det ikke "var noe der"..
En fin senderfunksjon som jeg første gang testet, var "Throttle delay" (Futaba 9C). Med den funksjonen kan man stille en lineær forsinkelse på throttle funksjonen,
for å etterligne responstiden fra en turbin. I mitt tilfelle var den funksjonen fin til å forhindre at jeg i panikk (eller noe..) dyttet throttle stikka for fort frem med mulig
overbelasting av viftefestet osv som resultat. Satt delay tiden til ca 1 sekund. Dvs. fra du dytter stikka til 100% throttle tar det ca ett sekund for viften å spole opp. Det høres fint ut også .
Først en avstandstest med senderantenne bare trukket ut det første leddet, med 0 throttle og full pinne. VIKTIG for alle nye prosjekter, men spesielt viktig med høy ytelse elektro modeller.
Mye radiostøy i disse motor/ESC oppsettene. No problems!
Så sannhetens øyeblikk: Full pinne på viften (for en lyd..) Bosse kastet modellen fint ut og opp gikk den som en rakett! For en fart..
Første å gjøre var å trimme den ut, og det kostet ganske mange ned klikk på høyderoret. Neste var å få den litt høyt og teste høyderor effekt ved vifte avslått,
med begge dual rate instillingene. Kunne se at høyderoret ikke var så effektivt med viften avslått, men det virket ikke som om det skulle bli noe problem,
fortsatte turen på low-rate. Modellen er aerodynamisk "ren" så den seiler fint, ingen dårlig egenskaper så langt. Så var det high speed egenskapene..
det er her det blir gøy.. Modellen var veldig rask, med en svært bra rollrate. Faktisk så bra rollrate at når jeg skulle ta en split-S så rollet den 1.5 gang i stedet for 0.5 gang,
skvatt litt da... Kanskje litt mer eksponetial på balanseroret kan være greit. Enkle manøvre som roll, loop, split-s og Immelman gikk som det skulle, tok ikke sjansen på lang invertert
flukt foreløpig (hadde for høy puls til det..). Modellen var EKSTREM i vertikalen. Etter en fin lowpass, var det bare å gi full pinne, og rett opp gikk den så langt jeg ville, gøy!!
Landing.. landet fra skogen, kuttet viften helt på begynnelsen av final, og lot den stupe inn (litt fort..) lot den så bleede av så mye fart som mulig ved å forsiktig løfte nesa,
så landet den pent helt i enden av stripa.
Flytid var ca 6 minutter. Hadde montert temperatur strips som viser maks temperatur på batteri og ESC, de indikerte ca 40gCelsius på batteriet
og 70gCelsius på ESC. Ladet batteriet på stripa, og tok flere småturer senere, for å bli kjent med landingen. Fant ut at jeg kunne trenge litt mer utslag på høyderoret ved landing,
så jeg brukte til slutt high rate på denne under landing. Bare ikke fly rundt med high rate, da snapper den lett ut i loopen. Jeg fikk erfare det en gang jeg hadde glemt å sette den til low rate på ny tur.
Konklusjon: Vellykket, oversteg forventningene, dette blir ikke det siste EDF prosjektet! På tide å bestille noen batterier fra elefun.no, Hyperion pakken gjorde jobben!
FV-1000 til lading på Luke sammen med Goldberg Chippie:
12.11.2006:
Siste målinger er utført på FV-1000:
Målinger utført på batteri som er ca 60% ladet, full throttle. Spenning målt på Deans konnektor (dvs. på batteri kontakten) var 10,6Volt når det batteriet leverte ca 60Ampere. Det blir 636Watt! Nå er det litt spenningsfall videre i ESC, kontakter og ledninger frem til motor, så litt effekt tapes her. Men basert på temperaturmålingene kan ikke dette effekttapet representere mer enn maks 10W. Så ca 630Watt omsettes i motoren.. Mye effekt! Gjorde også en hastighetstest av vifta, brukte en laser hastighetsmåler fra Biltema. Limte en tynn refleksstripe på spinneren og instrumentet viste over 40.000 omdreininger pr. minutt.. Motoren har en RPM/1V rating på 4600. 10,6Volt * 4600 = 48.760 omdr.pr.min. Så det er vel omtrent der det skal være. Har installert Doppler analyse software på maskinen min, så nå kan jeg anslå modellhastighet basert på en lyd fil. Den tar alt av motorer/propeller/vifter. Mail meg gjerne en lydfil fra en lav flyby, så kan jeg teste dette.. Har balansert modellen lateralt også i dag, måtte lure litt bly hagl inn i den ene vingespissen. Tror det kan ha litt å si på denne modellen.
16.03.2007:
En interessant opplevelse med FV-1000 for noen helger siden: Var en tur ute ute og fløy i ca -1 grader eller noe. Rett etter start hørtes et skarpt smell fra flyet og vi så noe som falt. Alt fungerte som det skulle, men når jeg landet så vi at spinneren på viften var borte.. Det som var rart var at skruen imidten av spinneren satt igjen, dvs spinneren må ha sprukket og falt av. Det er kanskje sånn som skjer når det snurrer i 40.000 omdr. pr. minutt og det samtidig er lav temperatur. kanskje ikke så lurt å kjøre disse viftene så hardt i lav temperatur, det kan jo nesten være litt skummelt om viftebladene begynner å løsne ved en rpm på 40.000?
20.03.2007:Det er dyrt å være dum !! Etter forrige tur med FV-1000 så lot jeg Lipo pakken stå igjen i flyet. Pakken var nesten utladet, og bryteren til ESC'en stod på "OFF".. Pleier jo alltid å koble batteriet fra ESC'en i tillegg, men denne gangen glemte jeg det rett og slett. Koblet fra batteriet en uke eller noe senere når jeg så glippen, og skulle da lade opp pakken.. Men neida, batterispenningen var på 2.0Volt eller noe ! Dvs permanent ødelagt!! Koblet en frisk pakke inn flyet og målte strømmen ut av batteriet når ESC bryterern stod i "OFF" stilling, og gjett hva, det går fortsatt 50milliAmpere (0.05Ampere) ut av batteriet da.. Så det har sakte men sikkert blitt dyputladet og ødelagt. Kr.1200,- ut av vinduet. Så å koble batteriet fra ESC'en er et must, både pga brannfaren, men også for lommebokas skyld ;).
08.05.2007:FV-1000 flyr fortsatt. Har blitt en sånn modell som ofte blir med som modell nr.2. Siste turen på Luke for litt over en uke siden var litt interessant.. Det skranglet litt i flyet når jeg løftet det fra stripa etter en tur, og det viste seg at kjølefinnen på fartskontrolleren hadde smeltet krymestrømpene som klemmer den mot elektronikken, og lå løs i flyet... Ikke så bra da! Regulatoren får ganske god kjøling, men strømmen er i spiss opp mot 70Ampere, som er maks strømmen til regulatoren. Og denne turen hadde jeg flydd ut en full pakke (ca 7 minutter) på full throttle omtrent hele tiden. Det ble nok litt tøft for regulatoren. Transistorene i en fartskontroller er av typen MosFet (Metal Oxid Semiconductor Felteffekt Transistor). Fine transistorer som tåler ganske tøff behandling. Det er bare et snag (egentlig noen flere snag da..) med disse transistorene: Jo varmere de blir, jo varmere blir de... Hmm litt dårlig forklaring kanskje.. Litt mer teknisk da: I en slik fartskontroller går transistorene fra å være helt av til helt på med en ganske høy frekvens (dvs. mange tusen ganger i sekundet). Når transistoren er av går det ikke strøm fra batteri til motor, og når transistoren er på så flyter det strøm fra batteri til motor. MosFet transistoren måles i Ohm (elektrisk motstand) når den er på. Dess lavere Ohm verdi, dess lavere varmetap i regulatoren. For å få lav nok motstand i transistorene er gjerne flere slike koblet i paralell med hverandre, og i helt forskjellige konfigurasjoner avhengig om det er en regulator for børste eller børsteløs motor. Ohms Lov sier at effekt = strøm * strøm * Ohm . Enkel matte som forteller oss at når Ohm verdien stiger, så stiger effekttapet også (måles i Watt). Det som i denne sammenhengen er noe dritt med MosFet's er at de har positiv temperatur koeffisient, dvs at Ohm verdien stiger med stigende temperatur. Det betyr at om disse begynner å bli varme, så kan det bli termisk "runaway" om de ikke får god nok kjøling, der noe til slutt går i stykker. Transistorene tåler enn viss maks temperatur, så er det slutt. Man kunne jo tenke at når motstanden (dvs. Ohm verdien) stiger i transistorene så må jo strømmen synke?? Hmmm.. riktig nok, men det vi piloter da gjør for å få samme strømmen i motoren er å gi litt mer throttle. Og da blir det bare varmere og varmere.. Så hvor vil jeg hen med alt dette tørrpratet? Jo, dess bedre vi får kjølt en fartskontroller dess lavere tap får vi, og derved lenger flytid og bedre ytelse! Så mulig jeg fester en mye bedre kjølefinne til regulatoren på FV-1000, da den helt klart er litt underdimensjonert. Kanskje litt bedre lufting i flykroppen også.