|
|
|
-------------------------------------
-------------------------------------
-------------------------------------
|
UniLog - SM-Modellbau -
Im Mai 2007 stellte ich fest, dass meine aktuellen Lipos für den T-Rex schon wieder schlechter wurden. Oder genauer gesagt, sie fühlten sich irgendwie im Flug schwächer an als noch einige Wochen zuvor. Um diesem Problem auf die Schliche zu kommen habe ich mich entschlossen mir einen Datenlogger zuzulegen um die notwendigen Werte für eine genauere Analyse im Flug zu erfassen. Mein Wahl fiel auf den UniLog vom sm-modellbau. Das Gerät selbst ist mit 7g super leicht und schön klein, so dass ich Ihn auch in der Hornet oder im T-Rex 250 einsetzen kann. Es ist so aufgebaut, dass es einen internen Temperatursensor sowie einen eingebauten Höhensensor besitzt. Zusätzlich können ein Strom/Spannungssensor, zwei Temperatursensoren sowie ein optischer oder magnetsicher Drehzahlsensor angeschlossen werden.
Die Auswertung der Daten kann entweder mit dem optional erhältlichen UniDisplay oder via USB-Kabel am Computer erfolgen. Zu diesem Zweck kann man von der Homepage des Herstellers eine Excel Datei herunterlanden mit der die aufgezeichneten Daten einfach eingelesen und visualisiert werden können. Mit dieser Datei wurden auch die unten folgenden Aufzeichnungen erstellt.
Für die folgenden Modell liegen Datenaufzeichnungen vor:
Das erste Diagramm habe ich mit dem T-Rex in der Halle aufgezeichnet. Damit habe ich erfahren, dass im Schwebeflug mit der Gasvorwahl 1 (=GV1) ca. 13 Ampere benötigt werden, wobei bei GV2 ca. 15 - 16 Ampere fließen.
Die folgen Diagramme sind an einem sehr windigen Tag entstanden. Mein Ziel war in Erfahrung zu bringen, wie viel Ampere der Motor maximal bei Vollpitch mit den verschiedenen Akkus benötigt. Der erflogene Maximalwert beträgt 29,59 Ampere. Die von mir verwendeten Akkus besitzen alle ein Kapazität von 2100 mAh. Das bedeutet, dass ca. 14C maximal benötigt werde. Da alle meine Akkus laut Datenblatt 18C bzw. 20C erreichen sollen ist dieser Wert meines Erachtens in Ordnung.
Auch die Montage eine kleineren Motorritzels führte bei meinen Testflügen zu keinem Erfolg. Die Rotordrehzahl war deutlich niederer und das Laufgeräusch ähnelte mehr einer Kettensäge als einem Modellhubschrauber. So macht mir das Fliegen keinen Spaß, deshalb habe schnell wieder das größere Ritzel umgerüstet. August 2007 Ich habe mir einen neuen Kokam 1800 3S 5H Akku zugelegt, der mit 2C geladen werden kann. Hier die ersten Messflüge mit diesem Akku.
Die erste Kurve zeigt die Werte nach einer Ladung mit 1 A. Für den zweiten Flug habe ich den Akku mit 3,5 A (= ca. 2C) geladen.
Die beiden Kurven zeigen, dass ich bei beiden Testflügen maximal 24,2 Ampere benötige. Im Gegensatz zu den ersten Testflügen ist das etwas weniger, da ich auch auf andere Rotorblätter gewechselt bin. Da die neuen Kokam Zellen dauerhaft mit 30C belastet werden können, gehe ich davon aus, dass sie meine benötigte Dauerlast von ca. 15 A locker wegstecken und entsprechend eine lange Lebensdauer haben werde.
Nach den ersten erfolgreichen Aufzeichnungen mit dem T-Rex habe ich den Datenlogger in meinen Joker CX eingebaut und die Sensoren für Strom, Spannung, Drehzahl und Temperatur angeschlossen. Die folgende Kurve wurde bei einem normalen Rundflug aufgezeichnet.
Zwischen 60 und 90 Sekunden schwebe ich zuerst mit Gasvorwahl 1. Das entspricht ca. 1400 U/min. Hier benötigt der Heli ca. 15 Ampere. Anschließend erfolgt die Umschaltung auf Gasvorwahl 2 mit ca. 1700 U/min. In diesem Augenblick zieht der Antrieb ca. 38 Ampere, dann pendelt er sich wieder bei knapp 30 Ampere ein. Bei 150 Sekunden folgen ein paar längere Steigflüge, Loopings und Turns. Hier sieht man deutlich, dass kurzzeitig bis zu 43 Ampere benötigt werden, darüber steigt der Wert jedoch nicht weiter. Der Spannungsverlauf bricht dabei jedoch dramatisch ein. Bei der maximalen Amperebelastung geht die Spannung bist auf 31 Volt zurück. In der Grafik ist das leider nur schlecht zu erkennen, da die Kurven sich gegenseitig überlagern. Dies deutet meiner Meinung nach darauf hin, dass der 10S4P Flightpower Lipo Akku verbraucht ist. Ich habe ihn übrigens im Mai 2005 gekauft. Die Werte spiegeln auch mein subjektives Empfinden wieder, dass der Heli sich wesentlich "müder" anfühlt als früher. Leider hat die Erfassung der Drehzahl mit dem optischen Sensor nicht funktioniert. Folgende Information konnte ich aus dem Messflug gewinnen: Mit maximal 43 Ampere Last betreibe ich weder den Regler noch den Motor im Grenzbereich. Für die Neuanschaffung eines Antriebsakkus benötige ich für meinen Flugstil einen Akku der kurzzeitig maximal mit 45 Ampere Ampere belastbar ist. Somit wäre z.B. ein 10S1P Flightpower Evo 3700 locker ausreichend. Die Dauerbelastung im Kunstflug würde 15C (= 55A) nicht überschreiten. Der Akku wiegt ca. 1000g. Gegenüber dem 104P Flightpower wäre das eine Gewichtsersparnis von knapp 40%! Bei einem weiteren Messflug habe ich mich auf das Schweben mit der niederen Drehzahl beschränkt und zusätzlich den Temperaturfühler an einer der oberen Motorbefestigungschrauben angebracht. Am Motorgehäuse selbst funktioniert ja leider nicht, da des sich im einen Außenläufer handelt. Die Außentemperatur betrug übrigens ca. 30 Grad.
Die schwarze Kurve zeigt deutlich, dass die "Motortemperatur" des Actro 24-5 bis auf ca. 60 Grad steigt. Dies ist auch nicht weiter verwunderlich, da er ja im reinen Schwebeflug nur wenig Kühlluft bekommt. September 2007 Wie bereits auf der Joker Seite beschrieben ist mein flightpower 10S4P kaputt gegangen. Die folgende Messkurve ist bei dem letzten vorsichtigen Schwebeflug entstanden. Man sieht deutlich, dass bereits nach kürzester Flugzeit die Akkuspannung auf 30 Volt fällt, gleichzeitig steigt die Temperatur der vermeintlich defekten Zelle extrem schnell an. Dieser Akku ist definitiv reif für die Entsorgung!
Deshalb habe ich einen Kokam 10S 4000H5 Akku gekauft. Die unten folgende Kurve wurde während des zweiten Fluges aufgezeichnet.
Auffällig ist, dass sich der Motor im Gegensatz zu dem alten Akku einen Maximalstrom von 53 A genehmigt. Trotz einiger langer und schneller Steigflüge fiel die Akkuspannung unter Last nie unter 38 Volt. Die Akkutemperatur steigt dabei fast gar nicht an, der Akku ist nach dem Flug gerade einmal handwarm. Für die nächsten Testflüge steht die Ermittlung der möglichen Flugzeit auf dem Programm. Außerdem interessiert es mich, wie gut der Drehzahlregler arbeitet und welchen Einfluss die Optimierung des Reglerverhaltens auf die Drehzahlkurve hat. Die folgende Messkurve wurde im Winter 2007 bei sehr niederen Außentemperaturen mit dem neuen Brushless Drehzahlsensor aufgezeichnet.
Der Verlauf der grünen Drehzahlkurve ist aus meiner Sicht sehr bemerkenswert. Zwischen Sekunde 60 und 210 bin ich zuerst mit Gasvorwahl 1 ( = 1400 U/min) gestartet und nach einer kurzen Schwebephase gemütlich herumgeflogen. Trotz einiger schneller Steigflüge bleibt die Drehzahl nahezu konstant und bricht nur unwesentlich ein. Zwischen Sekunde 210 und 320 habe ich umgeschaltet auf Gasvorwahl 2 (= 1650 U/min) und habe ein paar Kunstflugfiguren wie Loopings und Rollen geflogen. Hier zeigt sich deutlich, dass das der Motor nicht genügend Leistung hat um die Rotordrehzahl aufrecht zu erhalten. Ich hatte das schon so ähnlich vermutet, doch dass die Einbrüche bei hohen Lastanforderungen so extrem sind hätte ich nicht erwartet. Ich werde den GV 2 Wert für die nächsten Flüge auf 1500 U/min einstellen um zu sehen, wie die Schwankungen dann sind. Ab 320 habe ich wieder zurückgeschaltet auf GV 1. Nun folgten wieder ein paar Steigflüge mit Maximum Pitch. Auch hier bin ich wieder sehr überrascht, wie gut der Drehzahlregler die Drehzahl konstant hält. Als Fazit der Messungen lässt sich feststellen, dass der Actro 24-5 trotz des neuen Kokam Akkus seine Leistungsgrenze erreicht hat. Für 3D Flüge ist der Motor sicher nicht geeignet.
Zum Spaß habe ich den Datenlogger auch einmal in meiner Minimag eingebaut. Diese Modell fliege ich mit einem Robbe Roxy Außenläufer und einem Flightpower 3S1P 1800 mAh Akku aus meinem T-Rex.
Bei diesem Flug habe ich versucht so hoch wie möglich zu fliegen. Die hellblaue Kurve zeigt, dass ich eine maximale Flughöhe von 158 Meter erreicht habe.
Für die Messungen der Hornet X-3D konnte ich den neuen Brushless Drehzahlsensor einsetzten, der auch beim Hallenflug genaue Ergebnisse liefern kann, da er die Drehzahlimpulse direkt an einer Motorsteuerleitung abgreift. Die erste Kurve habe ich noch mit dem 25er Motorritzel aufgezeichnet.
Für die nächste Kurve habe ich das 27er Motorritzel montiert. Die gesteigerte Drehzahl lässt sich deutlich an der grünen Kurve erkennen.
Kokam 10S 4000
12S A123 2300 mAh Die folgende Aufzeichnung entstand bei einem Trainingsflug mit den A123 Zellen. In den ersten 60 Sekunden nach dem Start folgten einige schnelle Steigflüge, Loopings und Rollen. Daran anschließend folgten mehrere Rückschwebeflüge. Anhand der blauen Linie ist deutlich die niedere Spannungslage der A123 Zellen unter Last zu erkennen.
31.05.2009 Nachdem sich inzwischen mein Flugstil vom reinen Rundflug in Richtung Kunstflug geändert habe ich den Kokam 10S 4000 noch mal neu vermessen. Die Aufzeichnung entstand bei einem Flug mit vielen Rollen, Loopings, Aufschwüngen und Rückschweben bei starkem Wind und ca. 24 Grad Außentemperatur.
Der Unterschied bei den Maximalwerten ist nicht so gewaltig wie ich es erwartet hätte. Die Schwarze Linie zeigt die Reglertemperatur. Den entsprechenden Fühler hatte ich wie folgt befestigt:
Anhand der Kurve sieht man deutlich, dass der Regler trotz Teillastbetrieb von 50% mit dem großen Kühlkörper nicht zu heiß wird.
Logo 600 Empfängerakku Saehan 2S 1300 Es hat mich interessiert, wie sich denn der Empfängerakku im Flug verhält zu diesem Zweck habe den LipoWatch angeschlossen und einen Flug aufgezeichnet.
Trotz Einsatz von V-Stabi 4.0 und unruhigen Wetterverhältnissen gibt es keine heftigen Spannungseinbrüche der jeweiligen Zellenspannung. Somit erscheint mir den Akku gesund und ausreichend dimensioniert.
SLS EP 5S4000 Die Folgende Datenaufzeichnung entstand bei ca. 10 Grad Außentemperatur an einem stürmischen Tag mit den neuen Zellen nach zwei Ladezyklen.
Ich in sehr viel mit maximalem Pitch geflogen um zu sehne, wie viel A der Antrieb benötigt und mit welcher Flugzeit ich rechnen kann.
Die folgenden Kurve zeichnete ich bei 2 Grad Außentemperatur auf.
Legende für die Datenaufaufzeichnung
|
