Перейти к содержанию
Aviamodelka - форум авиамоделистов-самодельщиков

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

Потребление борта и рулевых машинок.


Рекомендуемые сообщения

Специально открыл тему здесь. А не в "электронике" или еще где-то. Эта тема интересует многих (даже если они сами этого не знают).

Поясняю. Для тех, кто занимается электричками, потребление борта актуально из-за наличия ВЕС. Меня, как "планериста" эта тема интересна тем, что в мелких моделях Акк ограничен, а время полета часто очень приличное...

И ВСЕХ это может занинтересовать в перспективе - металл-гидриды "вымирают (потихоньку), как мамонты". А литий почти однозначно означает ВЕС.

Чуть-чуть теории для тех, кто еще не знает. О работе рулевой машинки. Обычный приемник выдает на разные РМ сигнал со сдвигом в среднем 1.5мс с частотой 1 раз в 20мс (приблизительно). Сам сигнал - импульс шириной от 1мс до 2мс. Электроника в РМ сравнивает эту ширину импульса с значением, которое соответствует положению РМ. Если есть несоответствие, то формируется импульс, пропорциональный несоответствию и подается на двигатель в нужной полярности. Таким образом, РМ потребляет ток ИМПУЛЬСАМИ, когда двигается, и почти не потребляет, когда стоит. Для нескольких небольших аналоговых РМ я ток измерил и получил для 8-ми граммовой РМ импульсы тока около 1А (4-х граммовая имела величину импульсов 200-250мА). Вот и получается, что ВЕС нужен на довольно большие токи, даже если среднее поребление борта невелико (у меня две восьми граммовые РМ вместе с приемником в полете в среднем потребляли 150мА).

Сейчас активно появляются в больших количествах "цифровые РМ" (и с БК включительно). И никто не пишет сколько и КАК они потребляют. Я видел в инете (ссылка с этого форума) на исследование потребления РМ. Но это было давно...

Предлагаю, всем, кому не лень, померить "свой борт".

Необходимое оборудование - тестер со шкалой 200мВ (еще лучше - стрелочный прибор с похожей шкалой).

Что нужно спаять:

Систему из двух шунтов, стоящую в "плюсовом проводе" питания. Фактически паяется удлинитель питания борта с шунтом в "плюсовом проводе". Для тех у кого стоят электромоторы - удлинитель паяется не в провода питания регулятора, а в провода питания приемника.

Шунт составной, фактически он состоит из 2-х шунтов.

Шунт на малые токи (до 200мА) делается из резистора 1 Ом. Этот шунт зашунтирован диодом ШОТТКИ на 3-5А.

Шунт на большие токи (до 3А). Этот шунт сделан из резистора 0.1 Ом.

Где взять резисторы?

Резисторы номиналом 1 Ом продаются. Если их нет, то соединяются параллельно (скручиваются и пропаиваются) резисторы бОльших номиналов.

Примеры: (2 Ом, 2 ОМ), (1.8 Ом, 2.2 Ом), (3 Ом, 3 Ом. 3 Ом), (3.3 Ом. 3.3 Ом, 3.3 Ом, 10 Ом).

С резисторами номиналом 0.1 ОМ совсем плохо. Мне как-то попадались резисторы в доли Ома. Из них можно аналогично шунту 1 Ом спаять шунт 0.1 Ом.

Если такой возможности нет, то шунт можно сделать из любой проволоки, которую сумеете спаять. В идеале - проволока из переменных проволочных резисторов небольших номиналов (наши резисторы называются СП5-ххх)

Разматываете резистор, измеряете сопротивление проволоки известной длины, а дальше простейший расчет. Сопротивление проволоки пропорционально ее длине и обратно пропорционально количеству проволочек, спаянных параллельно.

Как измерить реальное сопротивление шунта? Загнать в него известный ток и измерить напряжение, которое на шунте падает. далее R=U/I.

Прикладываю схему.

ВНИМАНИЕ!!! Точки пайки не просто так обозначены!!!. Шунты паяются по 4-х проводной схеме! Это означает, что пайка "Для вольтметра" и пайка "для тока" РАЗНЫЕ. На концы выводов шунта припаиваете провода "для тока", а ближе к телу резистора - "провода для вольтмтера".

post-268-1265832671_thumb.jpg

Собственно измерения.

Собираете схему из источника питания, удлинителя с шунтом и приемника (если все находится на модели - отсоединяете РМ).

Включаете передатчик, включаете борт, измеряете ток. Таким образом, вы узнали потребление приемника. Между прочим, очень интересная вещь. Этот зависит от многих факторов (одно или два преобразования, синтезатор, 2.4ГГц...) По слухам, приемники 2.4ГГц потребляют до 60 мА, а приемники одинарного преобразования 10-20мА.

Прицепляете одну РМ. Далее ток приемника надо вычитать из измеренных токов.

Измеряете ток в покое. В разных положениях (если ниточно - пружинная система тяг, то ток может быть разный).

Переключаете вольтметр на шунт 0.1 Ом.

Измеряете ток, двигая ручки так сильно и так часто, как это обычно делаете в полете. Если набрать достаточно много замеров, то получите "средний ток потребления конкретной РМ".

Измеряете ток, двигая ручку передатчика максимально быстро и часто. Получите некий ток. Если его умножить на 2-3, получите импульсный ток потребления РМ.

P.S.

Если с шунтом РМ начнет отрабатывать положение ощутимо медленнее, то это странно...

Если при подсоединении очередной РМ при активном движении всех ручек, РМ начнут отрабатывать медленнее, то у вас или Акк высокоомный или ВЕС недостаточно мощный.

 

 

Ссылка на комментарий

Бальза Фанера Карбоновые трубки Эпоксидные смолы Карбоновые стержни Латунные трубки Проволока ОВС Ткани

Бальза, Фанера, Карбоновые трубки, Эпоксидные смолы, Карбоновые стержни, Латунные трубки, Проволока ОВС, Ткани, МРД, Клеи

  • Ответов 9
  • Создана
  • Последний ответ

Топ авторов темы

Топ авторов темы

Изображения в теме

Спасибо за информацию по сервам!

 

Шунт составной, фактически он состоит из 2-х шунтов.
Зачем? И зачем там диод Шоттки?

 

А мерить на каком шунте? А почему нельзя обычный тестер (стрелочный) использовать в режиме амперметра?

И еще - правильно ли я понял, что решается задача определения "среднего по полету" тока потребления для определения времени работы батареи?

 

С уважением, Алексей

Ссылка на комментарий

Прошу заметить, что среднее потребление борта не обьязательно будет существенно ниже, как может показаться на первый взгляд.

 

Допустим у нас борт из 4-х машинок с пиковым потреблением в 0.5А, но включаются они РРМ-импульсами последовательно одна за другой.

Отсюда ток в 0.5А нужен будет практически все время присутствия канальных импульсов и будет снижаться только в моменты появления импульса управления ДУ и синхроимпульса.

 

Еще один ньюанс.

Лично на практике не пробовал (РМ нет под рукой), но в описаниях работы РМ существуют упоминания об устройствах выборки-хранения, что дает основания считать, что потребление, все же, постоянное (может быть не у всех, но все же).

Изменено пользователем Norbert
Ссылка на комментарий
Допустим у нас борт из 4-х машинок с пиковым потреблением в 0.5А, но включаются они РРМ-импульсами последовательно одна за другой.

Отсюда ток в 0.5А нужен будет практически все время присутствия канальных импульсов и будет снижаться только в моменты появления импульса управления ДУ и синхроимпульса.

Пардон, но вынужден поправить!

РМ - интегрирующее звено и работает не во время действия импульса управления, а пока производная этого импульса по времени не равна нулю! Т.е., например, пока РМ перекладывается из одного крайнего положения в другое (100-150 мсек.) она получит и обработает 5-7 управляющих импульсов!!! А мотор её будет всё это время работать постоянно на максимальной скорости.

Есть ещё режим удержания отклонённого органа управления от нейтрали. При этом, в зависимости от аэродинамического сопротивления, ток может достигнуть максимального тока якоря в заторможенном состоянии.

Так что, рассчитывая средний ток потребления всех машинок, нужно представить себе режим пилотажа. Для 3D-пилотажки все 4 РМ работают почти непрерывно, потребляя максимальный ток. А для планера той же конфигурации те же 4 РМ будуд "спать" почти всё время.

Что же касается тока потребления от ВЕСа, то нужно учитывать именно средний ток, поскольку ИС регулятора напряжения допускает, как правило, кратковременные перегрузки. И при нормальном охлаждении она будет норально работать.

С уважением,

Виктор.

Ссылка на комментарий
для чего?

Посмотрите ссылку.

Из рисунка хорошо понятно, что контакты силовой цепи находятся вне контактов измерительной. И результат измерения не зависит от состояния силовых контактов. Также он мало зависит и от состояния измерительных контактов, поскольку ток измерительной головки (или цифрового тестера) ничтожен.

С уважением,

Виктор.

Ссылка на комментарий

Посмотрел все, что написали в ответ. И обнаружил, что приличное количество людей не представляет принципа работы РМ. Вот привожу рисунок осциллограммы работы аналоговой РМ. Входной сигнал эквивалентен щелчку тумблера, перекладывающего РМ на большой угол; то есть, РМ перекладывалась с максимальной скоростью. Картинки на всех РМ у меня оказались похожими (только ток разный).

Первый импульс тока в двигатель появился, когда следящая система РМ обнаружила большое рассогласование (почти из одного края в другой ) между положением РМ и шириной управляющего импульса. Он получается максимального размера (ширины) и максимальной амплитуды. Причина большой амплитуды - "мотор еще стоит". По мере разгона мотора (импульсы 2, 3) амплитуда тока падает (двигатель вращается все быстрее и ток уменьшается). Ширина пока максимальная, так как рассогласование велико. Далее ширина импульсов начинает уменьшаться (рассогласование мало), и, по мере замедления скорости вращения, их амплитуда растет. Потом РМ останавливается (рассогласование меньше ЗАЛОЖЕННОЙ в РМ "мертвой зоны") и потребление прекращается до очередной команды с другим положением РМ.

post-268-1265915846_thumb.jpg

Если РМ прекладывать медленно, то все импульсы получаются короткими.

По поводу системы "выборки и хранения". Честно говорю, что не знаю, откуда взялся этот термин применительно к РМ (если она не цифровая). Я бы назвал это же "схемой растяжки импульса". Смысл следующий - разность ширины входного импульса и импульса, соответствующего положению РМ (импульс обратной связи; такого может реально не быть, но некое время положению присваиваетя) измеряется долями милисекунды. Подавать такие короткие импульсы на РМ бесполезно (раз в 20мс). Поэтому эта "разность времен" растягивается (умножается на коэффициент, например 20 или на 100, но с ограничением по времени меньше 20мс, чтобы к следующему управляющему импульсу предыдущий прекратился). И подается импульс полученной ширины на двигатель. "Мертвая зона" нужна чтобы РМ не потребляла энергии, когда стоит. Чем качественнее (и повторяемее) детали и чем "умнее" РМ (не обзательно цифровая), тем "мертвую зону" можно сделать уже. Как это делать мы учили на "Системах автоматического регулирования" в институте.

В цифровых РМ может быть реализован другой алгоритм, но результат получится похожий - РМ будет потреблять, когда движется, и не будет потреблять, когда стоит.

Потребление РМ "при удержании". Имеются ввиду отклоненые нагруженные рули или растянутая пружинка при ниточно-пружинной системе. Оно во много раз меньше потребления при движении руля (если РМ подобрана правильно). Можете проверить сами, нажав на отклоненый (или не отклоненый) руль. Это слышно и по звуку ( и видно по потреблению, если измеряете ток).

 

Последовательный сигнал (во времени) попадающий на разные РМ. Так как действует система растяжки, то импульсы частично накладываются и ток разных РМ суммируется. То есть, при установке 2-х РМ по 8г (потребление 0.7А-1А) кратковременно ток может достигать 1.5А-2А

 

О стабилизаторах "переваривающих большой ток" кратковременно. Стабилизаторы (ВЕС) бывают импульсные и аналоговые. В импульсных стабилизаторах можно сделать кратковременное "переваривание большого тока". Правда, при этом они будут бояться даже кратковременных (на "время переваривания") коротких замыканий (дело в том, что "кратковременность" нужна большая - десятки миллисекунд, а за это время регулирующий транзистор вполне может успеть сгореть). Не знаю, что делают РЕАЛЬНО. Что же касается линейных стабилизаторов, то в них стоит (современные стабилизаторы) две защиты - по току и по температуре. Защита (ограничение тока) по току "мгновенного действия" (микросекунды) и все время "переваривания больших токов" определяется конденсатором на выходе (меньше 1 миллисекунды). Так что, если не рассматривать действительно мощные борты, то риск схлопотать ограничение по току больше риска перегреть стабилизатор (если это не 3-D модель у которой рули двигаются энергично и непрерывно).

 

Зачем два шунта?

В покое борт потребляет мало. Тем не менее, это тоже интересно, так как далеко не всегда выключают борт между полетами и далеко не все полеты идет активное управление (я уже не говорю о том, что просто интересно знать куда идет сколько энергии; например, меня "ток покоя очень интересует; эта одна из причин, по которой я не перехожу на 2.4ГГц). Для измерения этого служит шунт с большим сопротивлением (ток до 200мА). Он зашунтирован диодом Шоттки, чтобы падение на нем не превышало 0.5В ни при каких токах (кстати, на него полезно поставить замыкалку, чтобы исключать и это падение напряжения, когда им не пользуетесь). А на маленьком шунте ( 0.1 Ом) измеряются токи, когда РМ двигаются. 1 Ом сопротивления большого шунта (без диода, если хотите на нем измерять и большие токи) не даст работать борту, в котором стоят РМ весом больше 8-10г. Так как при движении токи велики, то их можно померить и на маленьком шунте.

 

Почему не использовать тестер в режиме измерения токов? Можно попробовать, но за результат не поручусь. Причина простая - длинные провода тестера и плохие контакты. "Стоячий борт" можно померить на шкале 200мА, а вот "движущийся" придется измерять на шкале 10А (промежуточных шкал на современных цифровых дешовых тестерах я не видел).

 

Ссылка на комментарий
стоит прочитать статью из "Школы Дядьки Глайдера".

Хорошая статья!

Однако, как изменилась техника за эти 10 лет! В статье 5-ти граммовый моторчик для сервы считают чуть ли не пределом совершенства, а сейчас купить целую серву весом менее 3 г не проблема.

То ли еще будет..

 

 

С уважением, Алексей

Ссылка на комментарий
Хорошая статья!

Однако, как изменилась техника за эти 10 лет!

Думаю, что и потроха другие (например, реального одновибратора нет в аналоговых РМ). Но надо помнить другое - сам принцип работы у РМ сохраняется независимо от начинки (даже для цифровых с БК можно можно считать статью актуальной).

 

Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

×
  • Создать...