Предел электро ЭМУ-ликбез
статья---автор Книжников ВВ
пиковый режим связки эд, рх и акку!
Иногда из энергомотоустановки (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 видеоонлайн 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!
пиковый придел 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---
соотношение пика тяги на стопе в грамм силы к массе мотора в граммах (16Кпок)!
например для авиамодели тренера массой 1кг при тяговооруженности 1 или 1000г силы достаточно электродвигателя массой всего 1000/16 =62г на полном газу без перекала!
предел эму
Если суммарную массу бк электромотора, регулятора хода и аккумулятора, то есть массу полной энергомотоустановки (ЭМУ) разделить на потребляемую максимальную мощность без вреда для компонентов, то цифра получается всегда 1кг на 1 квт 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----
Макку=2хМвмг=2(Мэд+Мрх+Мвинт)!!!
например Мэд=100г, Мрх=40г, Мвинт=10гр то Мвмг=100+40+10=150г -----Макку=2х150г=300г
для электро-вмг
для тянущего двухлопастного винта оптимально ---
диаметр Dв=1.1Сумахкр CAXкр и шаг Нгеом=0.9САХкр!!!
зависимость пиковой силы тока от массы мотора и омического сопротивления ----
Iпик=(Pтеп/R)0.5=Кпок(m(г)/R)0.5!!!
сила тока двухлопастной вмг от геометрии винта, электромехан. константы и напряжения----
Iст=0.1(D Kxx)3 (H Uак)2
сила тяги на стопе от геометрии винта,эл-мех.константы и напряжения ----
Fст=0.2HD(D fст)2=0.1HD(D Uак Kxx)2
мощность потребления вмг на стопе от тяги и теоритической скорости потока ----
Pпот=UаккуIст=FстVтеор=FстHfст
подбор диаметра и шага двухлопастного воздушного винта от диаметра и длины статора бесколлектор. мотора
(H+D)мм=10(d+l)мм
Общее уравнение полёзной мощности полёта(ватт) как произведение силы тяги вмг(ньютон) на скорость полёта ла(метр/сек)
Pпол=Fтяги Vпол=(2пиM KПДв/h)(hf)=MwKПДв=PмехKПДв --- для поршневых ДВС, где КПДвинта=Кво(h/Но)2=Кво(Куп)2=КПДвнешний=Кпропульсивный=(Vполёта/Vпотока)2=(0.8)2=0.64=64%
для электро вмг моделей средних габаритов ----
Pпол=UI КПДэд КПДакку КПДвнешний=UI х 0.85 х 0.9 х 0.64=0.5Рэл !!!
теорит. скорость потока через винт в полёте через просадку частоты вращения Vтеор=Hоfпол=0.81 Hо Uакку Kxx Коб=0.9 Нгеом Uакку Kxx
мощность силовой установки в полёте
мощность на валу для винтовых поршневых ДВС ----Pмех=0.8FстVпол
электрическая потребляемая мощность ВМГ -----Pэл=FстVпол
для электро импеллеров -----Pэл=1.5FстVпол
крейсерская скорость в пол газа ----Vкрейс=0.7Vмах
и круизная мощность Pкруйз=0.35Рэл
