Предел электро ЭМУ-ликбез

Версия 09:54, 14 сентября 2023

статья---автор Книжников ВВ

Пиковый режим связки эд, рх и акку!

Иногда из энерго-мото-установки (ЭМУ) состоящей из цепи преобразований энергии типа электрический аккумулятор,регулятор хода и электромотора требуется вытянуть долговременную максимальную мощность без разрушающих последствий для компонентов ----например воздушный бой или гонка на летающем крыле на средние расстояния до 10-15 км аля формула 1 по видео онлайн или электрический крылатый ракетоплан с вертикальным подъёмом на моторе до полной разрядке акку и потом планирование с высоты в 5-6 км----это режим максимальной потребляемой мощности при полном газу достаточно продолжительное время!

Золотое правило силовой электрики ---эмпирически для медных проводов Iмах(а)=10Sсеч(мм2), площадь пайки Iмах(а)=S(мм2), электрический контакт позолоченного разъёма Iмах(а)=dl(мм2)

Особое внимание надо уделять соответствию заявленному току производителем и реальной площади сечения силовых проводов, площади пятака под пайку и самим штекерам силовых электроразъёмов---например если

1)фазовый провод эд в сечении всего 2 мм2 то максимальный продолжительный ток всего 20А!

2) площадь пятака под пайку фазового провода не менее 5х4 мм2!

3) диаметр штекера 2мм при длине захода в 10мм!

И никогда не ведитесь на силовой рейтинг акку, когда на маленькой батареи массой 100-150 г припаяны провода с сечением одной жилы в 6-10 мм2-----это типичная фейковая уловка недобросовестного сборщика акку!!!!

Пиковый предел тяги электро-вмг

Для связки воздушного авиамодельного винта с золотым соотношением шага к диаметру как ш/д=0.62 и бесколлекторным электромотором типа аутрайнер всегда есть простая зависимость---так как механическая мощность зависит от силы тяги на стопе в степени полтора Pмех=Кла(Fст)^1.5/САХ

то соотношение пика тяги на стопе в грамм силы  к массе мотора в граммах 17(Кпок)^2/3!!! смотри статью "силовые электроприводы-ликбез"

например для авиамодели тренера массой 1кг при тяговооруженности 1 или 10Н=1000г силы достаточно электродвигателя 1 поколения массой всего 1000г/17 =60г типа 2213 на полном газу без перекала!!!

Предел эму

Если потребляемую максимальную мощность без вреда для компонентов разделить на суммарную массу бк электромотора, регулятора хода и аккумулятора, то есть массу полной энерго-мото-установки (ЭМУ), то цифра получается всегда 1квт на 1 кг или удельная мощность эму=1квт/кг ----

для моделей 1ватт / грамм при времени максимальной мощности всего в 5- 6 минут или ток не превышает 12-10С для нормальной работы акку ,

тогда минимальная масса для эму бпла мощностью 100 вт равна 100 г, а для одноместного сла 10 квт=10кг! 

Если массу эму принять за 100% то

многолопастый пропеллер фиксированного шага 3-5%-----1/20

бк мотора с крепёжной рамой 20-25% --------1/4

регулятора хода с радиатором 5-10% --------1/10

литьевый акку с проводами 70-65%----------- 2/3

для увеличения продолжительности полёта нужно увеличивать относительную массу акку и понижать массу вмг, но тогда удельная мощность эму будет менее одного ватта на грамм!

на практике масса аккумулятора должна быть не менее двух масс вмг----

mакку=2mвмг=2(mэд+mрх+mвинт)!!!

например mэд=100г, mрх=40г, mв=10гр то mвмг=100+40+10=150г -----mакку=2х150г=300г

Для пика мощности ВМГ в полный газ рекомендую запомнить нижеследующие эмпирические формулы !!!

1)для тянущего двухлопастного винта оптимально ---диаметр  Dв=1.1Сумахкр CAXкр  и шаг Нгеом=0.9САХкр!!!

2)зависимость пиковой силы тока от поколения и массы мотора, омического сопротивления ----  Iпик=(Pтеп/R)^0.5=(Кпок m(г)/R)^0.5!!!

3)мощность потребления вмг на стопе от тяги и теоретической скорости потока ----Pпот=UIст=FстVтеор=FстHfст

4)подбор диаметра и шага двухлопастного воздушного винта от диаметра и длины статора бесколлекторного мотора типа аутрайнер

для самолётного винта (D+Н)мм=10(d+l)мм---------для коптерного винта типа слоу-флаер (D Н)мм2=(100 d l)мм2

5)тяга пропеллера на стопе для э-ВМГ Fст=0.08 (n)^0.5 D Н (D Кхх Uакку)^2!

6)Iст=0.04 (n)^0.5 Cyлоп (D Кхх)^3( H Uакку)^2----------например 

сила тока на стопе для самолётного двухлопастного винта с плосковыпуклым профилем лопасти----Iсам=0.08 (D Кхх)^3(H Uакку)^2

сила тока на стопе для коптерного двухлопастного винта с вогнутовыпуклым профилем лопасти----Iкоп=0.1 (D Кхх)^3(H Uакку)^2