Elektro setup configureren Door Verborgt Björn Deze   ‘tutorial’   naar   aanleiding   van   de   vraag   die   frequent   blijft   terugkeren   sinds   de   opkomst van de moderne brushless motoren en lipo-techniek, namelijk ‘hoe kies ik een elektrosetup?’ Wanneer   je   een   ARF   kit   koopt   is   veel   van   het   bouwwerk   met   betrekking   tot   de   romp   en   de vleugels   al   overgenomen.   Sommige   delen   moeten   wel   nog   met   elkaar   verlijmd   worden,   maar meestal   is   na   een   goede   namiddag   het   echte   bouwen   al   gebeurd.   Sommige   werkjes   waar   je nog   mee   te   maken   krijgt   bij   de   aankoop   van   een   ARF   zijn   vaak   nog   het   inlijmen   van   de scharnieren,    borgpennen    op    de    vleugels,    het    verlijmen    van    de    stabilo    met    de    romp, inbouwen van de servo’s, ontvanger en aandrijfset. De   zoektocht   naar   een   goede   aandrijfset   begint   dan   echter   nog   maar   net.   Hoewel   je   in wezen   bij   de   aankoop   van   elk   model   steeds   in   je   achterhoofd   moet   houden   dat   met   het uitkiezen   van   een   goede   aandrijfset   een   nagenoeg   even   grote   kost   als   de   aankoop   van   je vliegtuig                 je                 nog                 boven                 het                 hoofd                 hangt. Dit is natuurlijk wel ook voor een stuk afhankelijk van welk prestatieniveau je wil bereiken. Hoeveel vermogen heb ik nodig? De vraag ‘hoeveel is genoeg?’ is uiteraard heel moeilijk en sterk afhankelijk van de grootte (gewicht) en type model. Belangrijke factoren hier zijn vleugelbelasting (g/dm²) , luchtweerstand (dikte van het profiel (aerodynamische weerstand), dikte van de romp (parasitaire weerstand) . Met de introductie van brusschless techniek onderscheidt men de laatste tijd al zes grote types RC vliegtuigen.  Hoogdekker (trainer) Voldoende vermogen om op half gas rustig toertjes te doen boven het vliegveld en stijghoeken te halen tot 45 graden. Voor balsa trainers tot 1.8 meter, 3 kg =>  750 - 1000 watt  Balsa Acrobatic (sport) Vermogen om basis acrobatievluchten uit te voeren (looping, wingovers) . Continue stijghoeken van 60-70 graden zijn hier gangbaar. Afhankelijk van de grootte configureren naar een power to weight ratio van +- 1:1  Parkflyer (vb. mpx parkmaster, acromaster, mentor,dogfighter) of Elapor zwever tot 2m Gangbare vermogens liggen tussen  250 en 500 watt  3D Zware acrobatiefiguren waarbij een power to weight ratio van 2:1 wordt gevraagd. Vb. katana 1m 25, 1300gr, 650 watt   (500 watt per kg)  Elektro zwever Door de goede draagkarakteristieken, een aerodynamisch geoptimaliseerde vorm van romp en een hoge aspect ratio is de luchtweerstand hier kleiner dan bij motorvliegtuigen.  Er zal bijgevolg ook minder motorvermogen nodig zijn dan bij motorvliegtuigen. staufenbiel epsilon 3.5m=>  750 watt  Indoor foamies Gewicht 125-250 gram 50-80 watt In   vele   gevallen   zal   de   fabrikant   van   de   ARF   een   aandrijving   uit   de   ‘eigen   stal’   aanbevelen. Multiplex   is   hier   heel   goed   in.      Deze   aandrijfsets   leveren   meestal   het   correcte   vermogen, niets   te   weinig,   niet   teveel      en   niet   teveel   denkwerk   voor   soms   gemakszuchtige   mensen   die graag betalen wat de fabrikant ervoor durft vragen. Voor multiplex setups gaat dit vaak snel over 150 euro voor een combinatie ESC, motor, prop  voor een model dat leeg slechts 80 euro kost. Voor zij die prijsbewust redeneren en graag hun neus in de materie verdiepen zullen zien dat er meer mogelijkheden zijn. Hieronder ga ik zelf een setup configureren voor laat ons stellen een Mentor van Multiplex vliegklaar gewicht 2000 gram, spanwijdte 1.6m Stap 1a: Ga online naar www.modelbouwforum.nl Geef als zoekcriteria Mentor en kijk welke hits je krijgt. Vaak zijn velen je al voor geweest in het configureren van een eigen setup. Lees het draadje door en kijk eens welke ervaring mensen hebben met hun setup. Stap 1b: Begin van een blanco blad. Ik vertrek hierbij bij het analyseren van de fabriekssetup. voor 199 euro krijg ik namelijk: Content:  Motor HIMAX C 3528-1000  Controller MULTIcont BL-55 S-BEC  Battery Li-BATT FX 3/1-3200 (M6)  Propeller 12x6“ Thin electric  Driver with Nut M6  Head screw M3x8  Washer 3,2mm We vertrekken bij de motor. De motor is een HIMAX C3528-1000 Als we verder kijken naar de specificatie van deze motor op de site van multiplex zien we als specificaties Specification Motors   in   the   450   Watt    class,   suitable   for   3-D   model   aircraft   weighing   about   1200   g   to   1600 g,   for   aerobatic   models   up   to   2000   g,   and   trainers   up   to   about   2700   g.   Also   good   for   gliders weighing up to 4500 g. Himax C 3528-1000 RPM / V: 1000 Cell count NiXX / LiPo: 6 - 9/ 2S – 3S Optimum working range: 15 – 48A Max current for 15 sec.: 68A Ø: 35mm Lenght: 65mm Weight: 197g Shaft Ø: 5 mm Mounting: Ø 25 mm / 4 x M3 In de benaming van de motor C3528-1000 zien we dat de eerste 2 cijfers slaan op de diameter van de motor. Het getal na de kenmerkende afmetingen slaat op de KV waarde of het onbelast toerental per volt. De kv waarde is van significant belang voor de propellerkeuze zoals we later nog zullen zien. Multiplex omschrijft een power setup van 450 watt en ook een belangrijk gegeven, op de tekening zien we een outrunner motor. Formule voor vermogen P= U*I Zodus kunnen we stellen dat de omschrijving van multiplex klopt want 3s,11.1V spanning. Onder belasting +- 10.5 V* 42 ampere nominaal  = > 441 Watt Stap 3 Zoeken van een equivalente motor. Zelf kijk ik vaak op hobbyking of de site van Patrick (3DExtraTime) naar een motor met specs die hier kort bij aanleunen. Hobbyking Aan de linkerzijde in het hobbyking menu gaan we kijken naar electric motors, outrunners by size. Of bovenaan in de zoekbalk geven we in: 3528 Dit zijn de kenmerkende afmetingen van de motor, daar deze vaak ook bepalend zijn naar pasvorm in een romp. De enigste hit bij de motoren die ik krijg is de volgende: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__19041__Shaft_Free_3528_450KV_Brushless_ Outrunner_Motor_1400W_3_blade_with_propellers_.html Als we de parameters overlopen zien we al vlug dat dit niet is wat we zoeken want de kv waarde ligt op 450 en de gevonden toepassing is aldus een traagloper voor schaaltoepassingen. Daar we op de zoekterm afmetingen niet meteen vinden wat we zoeken gaan we manueel zoeken op motoren met een 1000 kv waarde met een soortgelijke massa van 197 gram. Manueel We kiezen bij outrunner by size de categorie parkfly en sorteren op gewicht. De zwaarste motor in gewicht die we vinden (pakketgewicht) 215gr is de volgende http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__14403__Turnigy_G10_Brushless_Outrunner_1 100kv_.html Dit   levert   meteen   een   interessante   hit   want   de   afmetingen   met   een   diameter   van   35   en   een lengte   van   51   sluiten   al   relatief   goed   aan   op   wat   we   zoeken.   Ook   een   Kv   waarde   van   1100   is aardig   in   de   buurt.   Maar   met   een   maximum   amperage   van   32   A   continue   zien   we   dat   deze niet   voldoende   vermogen   aankan   voor   onze   toepassing.   De   vermogenrating   ligt   op   de   site ook op een goede 350 watt. We gaan terug naar outrunners by size en kiezen een categorie hoger. Eq. Methanolgrootte 0.15-0.40 cubic inch of 2.5-6.5cc. We sorteren opnieuw op gewicht en scrollen verder tot we de lijst zien met een pakketgewicht om en bij 200-300 gram. Goede resultaten: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__18233__Turnigy_D3548_4_1100KV_Brushles s_Outrunner_Motor.html http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__16232__NTM_Prop_Drive_Series_35_48A_11 00kv_640w.html http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__4659__KD_36_08XL_Brushless_Outrunner_1 000Kv.html http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__18121__Turnigy_Aerodrive_SK3_3548_1050k v_Brushless_Outrunner_Motor.html Van   de   NTM   prop   drive   is   er   ook   een   900   kv   versie.   Nu   zou   ik   persoonlijk   voor   de   1100   kv versie   opteren.   Simpelweg   daar   de   900   kv   versie   trager   draait   en   dus   een   grotere   prop vraagt   op   3   cellen.   Dit   is   minder   interessant   naar   speling   van   de   propeller   met   de   grond   op sommige                                                                                                                        modellen. Zie: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__16231__NTM_Prop_Drive_35_48_Series_900 KV_815W.html Nota: power ratings op hobbyking zijn soms wat optimistisch te noemen. Een motor met een 650 W rating best belasten tot een 500 watt voor een lange levensduur. De beste hit die we terugvinden is de NTM propdrive 3548- 1100kv, met een hoger maximum amperage van 70 ampere en goede reviews qua bouwkwaliteit. Kv (rpm/v) 1100 Weight (g) 173 Max Current (A) 70 Resistance (mh) 0 Max Voltage (V) 19 Power(W) 640 Shaft A (mm) 5 Length B (mm) 51 Diameter C (mm) 35 Can Length D (mm) 34 Total Length E (mm) 70 Prijs: 21 dollar Of equivalente motor bij Patrick in Dessel (3DExtraTime) C 37/3   35 49 1100 158gr 5mm 2-5s 560w 760w 50A 3s13x6,5     39,90 € http://www.3dextratime.be/brushlessmotors.html 39.90 euro, en uiteraard een schitterende service van Patrick. Keuze van de Electronic Speed Controller (ESC) Met   een   gebruik   tussen   40   en   45   ampere   is   het   veilig   als   we   onze   snelheidsregelaar   iets ruimer dimensioneren. Een unit die 60 ampere continue kan leveren bij uitstek. De   turnigy   plush   reeks      is   een   reeks   van   solide   regelaars   met   een   ruim   berekende   BEC   van 3A.   Ze   zijn   niet   het   lichtste   in   gewicht   of   het   meest   compact   in   afmeting   maar   oerdegelijk.   Bij aankoop   van   een   turnigy   plush   regelaar,   investeer   ook   éénmalig   in   de   programmeerkaart van 7 dollar. Ze komt ooit nog handig van pas. http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__2169__TURNIGY_BESC_Programmin g_Card.html http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__2166__TURNIGY_Plush_60amp_Spe ed_Controller.html regelaar 34 dollar Keuze van de propeller Hiervoor gaan we een beroep doen op het freeware software programma drivecalc. Drivecalc    heeft    een    uitgebreide    database    met    allerhande    motoren    van    diverse    merken. Metingen     zijn     ingestuurd     door     externe     personen     maar     vaak     gecontroleerd     op betrouwbaarheid   door   de   ontwerper   van   het   programma.   Ook   zijn   vele   typen   propellers berekend   op   hun   belasting.   We   hebben   geluk   in   die   zin   dat   de   himax   3528-1000   aanwezig   is in de database. Met   een   12x6   APC   E   prop   zoals   multiplex   in   zijn   handleiding   omschrijft   voor   gebruik   van   de motor   op   3   cellen   zien   we   een   thrust   (trekkracht)   van   2.2   kg.   Dit   geeft   met   het   gewicht   van het   toestel   dus   een   power   to   weight   ratio   van   1:1.   Voor   een   pittige   hoogdekker   met   acrobatie potentieel zoals de mentor een prima verhouding. Props: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__5441__APC_style_propeller_12x6_E.html http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__28919__Turnigy_APC_Style_Glow_in_the_Da rk_Propeller_12x6.html Met   deze   12x6   prop   wordt   een   amperage   opgemeten   van   41   ampere.   Nu   heb   ik   de   NTM propdrive   opgezocht   en   hij   is   blijkbaar   nog   niet   opgenomen   in   de   database   van   drivecalc. Wel heb ik de voorloper van deze motor kunnen terugvinden, namelijk Turnigy SK3548-1100 Testmetingen van tal van hobbyking motoren zijn terug te vinden op de Franse website bungymania motors database. http://www.bungymania.com/imageshome/includes3/motorperf1.php?id=74 Conclusie: De hobbyking Turnigy sk3548-1100 levert met dezelfde propeller APC E 12*6 een gelijkaardig resultaat. Op een iets hoger stroomverbruik na. Het gangbare nadeel dat je dus ondervindt met een goedkopere (hobbyking) motor.   Keuze van de batterij De   batterij   die   we   gaan   kiezen   voor   onze   mentor   is   afhankelijk   van   de   motorparameters.      Het motorverbruik   op   volgas   zoals   hierboven   beschreven   gaf   45   A.   Ervan   uitgaande   dat   we   niet continue   volgas   vliegen   vermenigvuldigen   we   dit   met   een   aannemelijke   factor   0,6.   Dit   geeft een gemiddeld verbruik van 27 ampere-uur afhankelijk van de vliegstijl. Een   lipo   batterij   mag   je   bovendien   slechts   ontladen   tot   15   procent   van   de   totale   capaciteit. Op   een   3000   mah   batterij   geeft   dit   een   restlading   van   450   mah   die   je   ten   allen   tijde   moet respecteren   om   de   levensduur   van   je   accu’s   niet   te   gaan   reduceren.   3000   mah-   450   mah   = 2550 mah nuttige lading. 2.55A/(27A/h)= 0.095 uur *60 minuten= +- 6 minuten vliegtijd Een   te   sterke   ontlading   resulteert   in   een   reverse-polarisatie   die   het   einde   betekent   van   de batterij. C-rating van de batterij Vaak    zien    we    ook    een    C    waarde    op    de    batterij    aangeduid    staan.    Ligt    dit    getal    in    de grootordes   tussen   15   en   75   C   dan   betreft   het   de   discharge   rate.   Een   batterij   met   een continue   C   rating   van   30C   kan   30   keer   zijn   capaciteit   leveren   als   ontlaadstroom.   Sterkere ontlaadstromen   schaden   de   batterij   en   een   te   lage   C   waarde   vormt   ook   een   bottleneck   voor de prestaties van het vliegtuig. Bij het kiezen van een batterij wordt steeds gekeken naar het maximum amperage dat de motor in een bepaalde configuratie zal afnemen. In het geval van onze mentor: 45A Kiezen we voor een batterij met een capaciteit van 3000 mAh zoals hierboven wordt de C rating als volgt bepaald: 45A/ 3A = 15C burst afgifte nodig. Doordat   fabrikanten   van   batterijen   op   hun   beurt   ook   optimistische   C   waarden   vermelden zullen   we   bij   het   kiezen   van   een   batterij   de   maximum   C-waarde,   berekend   aan   de   hand   van het   maximum   amperage   van   de   motor,   nemen   als   continue   discharge   C   waarde   van   de batterij. Een turnigy nanotech 3300 mAh, 15-20C continue 30C piek  zal voldoen aan de noden van onze mentor. http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__11923__Turnigy_nano_tech_3300mah_3S_25 _50C_Lipo_Pack.html LiPo batterij handling Als   laatste   een   anekdote   over   lipo   handling.   Omgaan   met   lipo   batterijen   dient   met   een bepaalde    voorzichtigheid    te    gebeuren.        Ongevallen    of    woningbranden    ten    gevolge    van verkeerd   omgaan   met   lipo   batterijen   zijn   legio.   Bewaar   je   batterijen   steeds   op   een   droge plaats   op   kamertemperatuur   verwijderd   van   brandbare   materialen.   Leg   nooit   lipo   batterijen weg        voor    een    lange    periode    die    volledig    opgeladen    zijn.    Dit    verhoogt    het    risico    op zelfontbranding   en   is   sterk   schadelijk   voor   de   levensduur   van   de   batterij.   Lipo   pakketten   die een   diepteontlading   hebben   ondergaan   zodanig   dat   de   spanning   per   cel   onder   de   2V   is gedaald   mag   men   niet   meer   recupereren   door   trickle   charge   of   het   zogeheette   ni-cd   laden   op lage laadstroom. Voor   batterijen   met   een   diepteontlading   tot   een   spanning   nog   ergens   boven   2.2V   is   dit   wel mogelijk   mits   een   heel   lage   laadstroom   in   te   stellen   op   een   nicd/nimh   programma   en   het geheel   permanent   te   controleren   (temperatuur,   zwelling).   Eens   de   cellen   boven   3V/   cel   zitten kan het pack verder opgeladen worden op normale lipo programma’s. Persoonlijke noot: In deze handleiding komt misschien erg vaak de naam hobbyking naar boven. Ik verhef hobbyking niet tot het walhalla van de rc-sport en hoop met dit stukje vakliteratuur niet in de clinche te komen met de winkeliers rond de deur. Dat je op gebied van service niet dezelfde dienst krijgt als van je rc shop om de hoek is iets wat niet onbelangrijk is. In vele gevallen loont het zeker de moeite om toch die 10 euro meer te betalen, waarbij je als ruil een service krijgt die veelal persoonlijk en op maat is!! Ook zij kunnen je verderhelpen met evenwaardige alternatieven voor duurdere ‘branding’ setups en de voordelen/nadelen beargumenteren.