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Kleiner, leichter, stabiler Fotokopter

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16 Antworten in diesem Thema

#1 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 02. Juli 2019 - 08:29

In den letzten Jahren waren Herkules III meine favorisierten ESCs. Nun habe ich sie alle durch die modernen T-Motor Sinus FOC ESCs ersetzt. Bei meinem momentanen Projekt, dem Rosewhite Tamara Kopter mit den MN 4006 KV380, sind die recht schweren ESCs jedoch überdimensioniert.
Hier
http://www.kopterfor...-8#entry1149611
war das Thema offtopic, weshalb es hier weitergehen soll.

Im Folgenden werden einige Daten und Bilder gezeigt. Ist das Gewicht des Kopters so ok? Lohnt es sich, die Gehäuse von den ESC zu entfernen?
13 und 14 Zoll Propeller habe ich getestet. 13 Zoll sind zu klein. Bringen 15 oder 16 Zoll Propeller noch Effizienzgewinn? Dafür wären allerdings die Arme zu kurz (bei der Art, wie ich die Lipos befestige).
24 Stahlschrauben M3x35 könnte ich noch durch Titan oder Alu ersetzen.
 

Angehängte Datei  Tamara_28_6_2019_1.jpg   1,63MB   5 Mal heruntergeladen

 

Angehängte Datei  Tamara_1_7_2019.jpg   1023,87K   3 Mal heruntergeladen

 

fliegt prima

 

 

Angehängte Datei  Leistung_27_6_2019.jpg   191,3K   1 Mal heruntergeladen

 

Testflug am 27.6.2019
14 Zoll Propeller
Kopter mit N3 und LB2: 1764 g
5.4 Ah 6S 10C Lipo: 635 g
Ballast (Kamera Dummy): 496 g
erster Teil des Diagrammes: Summe mit Ballast 2895 g, Effizienz 9.3 g/W
zweiter Teil, ab Sek. 400: Summe ohne Ballast 2399 g, Effizienz 10 g/W
 

 

Angehängte Datei  Leistung_1_7_2019.jpg   198,57K   1 Mal heruntergeladen

 

Testflug am 1.7.2019
13 Zoll Propeller
ohne Ballast 2436 g, Effizienz 9 g/W


Angehängte Datei  Vibrationen_Tamara_27_6_2019.jpg   382,44K   2 Mal heruntergeladen

 

Vibrationen Testflug am 27.6.2019
Die Vibrationen sehen OK aus (0.3-0.4 am Ende des ersten Teils beim Schweben). Im zweiten Teil sind die X-Vibrationen (rot) deutlich erhöht. Das kann nur daran liegen, dass der Kopter in X Richtung unsymmetrisch beladen war.
Viele Grüße,
Wilhelm


Bearbeitet von WiSi-Testpilot, 02. Juli 2019 - 08:49.


#2 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 02. Juli 2019 - 10:08

15 Zoll Props könnten am 4006-380 KV noch gehen, mit 16 Zoll dürfte er überfordert sein. Wenn Du die Mejzlik Props nimmst, sparst Du noch etwas Gewicht und bekommst etwas mehr Agilität. Könnte ca. 30g bringen.

Die Regler würde ich in jedem Falle von ihren Gehäusen befreien und in Schrumpfschlauch einschrumpfen. Spart auch noch mal ca. 80g.

 

Das Landegestell erscheint mir auch recht schwer und überdimensioniert, hast Du es mal separat gewogen?

 

Austausch der Schrauben gegen Alu bringt auch noch mal ein paar Gramm. Alu-Schrauben wiegen ungefähr 1/4.

 

Den GPS-Mast würd ich auch direkt auf das Center montieren und mir den Ausleger sparen. Ggf. mit verkürztem Stab auf die obere Platte. Es gibt leichte Klapp-Masten, die nur 9g wiegen.


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#3 WiSi-Testpilot

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Geschrieben 02. Juli 2019 - 17:08

el Kopto, danke für deine Anmerkungen. Ich werde ihn noch mal neu aufbauen, so dass auch 15 Zoll Propeller drauf passen. An den ESCs könnte ich dann gleich die dicken Leitungen durch AWG18 Leitungen ersetzen. Es sind zwar Spitzen bis 50 A vorhanden, aber normalerweise fließen ja nur ein paar Ampere/ESC.
Auf das Landegestell möchte ich nicht verzichten. Es ist noch von Quadframe und wiegt gut 200 g, ungefähr genau so viel wie der kleine original Tamara Lander.
Viele Grüße,
Wilhelm

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#4 tornado

tornado
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Geschrieben 02. Juli 2019 - 17:54

Hallo! Ich habe in der FreeFlight 6 App ein neues Fenster,,Karte laden''.Ich weiß nicht wie ich damit arbeiten soll.Kann mir jemand ein Anleitung geben?Schon mal vielen Dank.  Ein Bild im Anhang.

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#5 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 02. Juli 2019 - 21:14

200g für ein starres Landegestell ist aber echt heftig. Soweit ich erinnere, wog das elektrisch klappbare Gestell meines Tarot 680pro "nur" 160g - aus heutiger Sicht auch noch deutlich zu schwer.



#6 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 09. Juli 2019 - 21:01

Heute war der neue Kopter mit 16 Zoll Propellern in der Luft. Die Akkubefestigung musste ich ändern, damit die Props überhaupt drauf passen. Ich habe nicht den Eindruck, dass die 16 Zöller für den Antigravity 4006 KV380 zu groß oder zu schwer sind. Der Kopter ist agil und schnell unterwegs.
Die Effizienz ist 10.4 g/W bei 2917 g und 11 g/W bei 2423 g. Die Schwebeleistung habe ich aus den ruhigen Bereichen des Plots entnommen.
Viele Grüße,
Wilhelm

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#7 keilie

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    155:13 Minuten mit rein elektrischem Kopter unter 1Kg Abfluggewicht

Geschrieben 10. Juli 2019 - 15:11

@Wilhelm, was hast du für 16" Props drauf, die von Mejzlik oder was anderes?



#8 WiSi-Testpilot

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Geschrieben 10. Juli 2019 - 19:21

Reiner, T-Motor 16 x 5.4 Zoll sind drauf.

Heute habe ich ihn bei etwas Regen mit Haube gescheucht. Die Haube wird noch in Rot gefertigt, da er so schlecht zu sehen ist. Bei dem momentanen Gewicht arbeitet die Kombination einwandfrei. Mit 500 g Ballast hatte ich nur Schwebeflüge gemacht. Die Propeller lasse ich erst mal drauf und teste, wie es sich mit Kamera(s) verhält.
Viele Grüße,
Wilhelm

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Bearbeitet von WiSi-Testpilot, 10. Juli 2019 - 19:22.


#9 keilie

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Geschrieben 10. Juli 2019 - 21:07

@Wilhelm, ich denke das ist die Grenze für diesen Motor. Bei höherem Abfluggwicht könnte es schon eng werden.

 

Berichte bitte weiter, nach meiner Erfahrung Motor Prop Kombination in Verbindung mit dem von Possi definiertem Drehmomentbeiwert des Motors und der von mir gemessenen Massenträgheitsmomente der Propeller ist das etwa die Grenze die gerade noch geht.

Was wiegen deine T-Motor Props - mein vermessener Prop wog 27,21g und hat ein Massenträgheitsmoment von 0,00027 kgm² der Drehmomentbeiwert laut Possi vom 4006 380KV liegt bei 25,3 so das sich ein Faktor von 94.000 ergibt. Das Massenträgheitsmoment des 17" T-Motor Prop liegt bei 0,00038 das wäre ein Faktor von 66.000 und das ist nach meiner Erfahrung unfliegbar



#10 WiSi-Testpilot

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Geschrieben 10. Juli 2019 - 22:02

Reiner, danke für die Info. Ich werde auch mit Zuladung die Effizienz bestimmen und berichten. Notfalls nehme ich wieder 14 Zoll Props. 15 Zoll habe ich nicht. Wenn die Props runter sind, wiege ich sie. Allerdings hat meine Waage keine Nachkommastellen.

Ich verwende ja die T-Motor Alpha Sinus ESCs mit FOC. Für eine Reihe von Motor/Prop Kombinationen gibt es eine abgestimmte Firmware. In diesem Fall sind der 4006 380KV und 16 Zoll Prop aufeinander abgestimmt. Daher könnte es sein, dass eure Theorie, die ja auf Rechteck- oder Trapez-nicht-FOC ESCs beruht, hier nicht mehr ganz funktioniert.
Viele Grüße,
Wilhelm

#11 keilie

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Geschrieben 10. Juli 2019 - 22:15

Ja das mit den abgestimmten ESCs habe ich nicht getestet, daher sind deine Erfahrungen interessant
Die Effizienz ist nicht das entscheidende, wichtiger ist das Flugverhalten und das wird merklich schlechter wenn die Motoren nicht genug Kraft haben die Props zu beschleunigen und abzubremsen.


Bearbeitet von keilie, 10. Juli 2019 - 22:19.


#12 WiSi-Testpilot

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Geschrieben 10. Juli 2019 - 23:12

Das Flugverhalten teste und beobachte ich auch immer. Das siehst du an den starken Ausschlägen im Plot. Man merkt sofort, wenn der Kopter wie ein nasser Sack reagiert.
Viele Grüße,
Wilhelm

Bearbeitet von WiSi-Testpilot, 10. Juli 2019 - 23:13.


#13 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 11. Juli 2019 - 17:28

Den Einfluss der FOC Regelgung auf die Leistung halte ich hier für marginal und mir wäre neu, wenn auch der Propeller Teil der Abstimmung ist. Ein theoretischer Gewinn an Effizienz (den ich in meinen Messungen nicht erkennen konnte) wird auch durch das höhere Gewicht der Regler (insbesondere, wenn Du sie weiterhin mit Gehäuse verwendest) zunichte gemacht. Bleibt also nur das angenehmere Laufgeräusch.

In der Tabelle von T-Motor (Reiter "Specifications") warnen sie in Kombination mit dem 16 Zoll Prop auch deutlich davor, dass der Motor damit im oberen Schubbereich überhitzt. Auch die Effizienzwerte sind mit den 16" Props schlechter, als mit den 15" Props. Ich kann also nur davon abraten und Dir zu den 15-Zöllern raten.

 

Sofern der Kopter dem Titel des Threads ("kleiner, leichter...") gerechter werden soll, wäre auch am Gewicht noch einiges zu optimieren.


Bearbeitet von el Kopto, 11. Juli 2019 - 18:29.


#14 WiSi-Testpilot

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Geschrieben 14. Juli 2019 - 19:26

@ El Kopto, danke für deine Hinweise. Einige davon werde ich noch umsetzen. 100 g lassen sich bestimmt noch einsparen.
Die Motoren wurden bei allen Flügen nur handwarm. Die Temperaturwarnung (HOT) gilt nur für 10 Min mit 100% Vollgas.

 

Zitat: Bleibt also nur das angenehmere Laufgeräusch. Zitat Ende.
1) Weniger Geräusch = weniger Verlust.
2) Ob ein FOC ESC Vorteile bringt, kannst du am Prüfstand so einfach nicht messen. Reiner schrieb: Zitat: Die Effizienz ist nicht das entscheidende, wichtiger ist das Flugverhalten und das wird merklich schlechter wenn die Motoren nicht genug Kraft haben die Props zu beschleunigen und abzubremsen. Zitat Ende.
Das ist ein kluger Satz und hat sich in den Tests unten bestätigt.
Hier ist ein realer Stromverlauf abgebildet (I [A], t [s]):
Angehängte Datei  Strom_Tamara_14_7_2019.jpg   69,71K   0 Mal heruntergeladen
Ein FOC ESC steuert den optimalen Stromfluss (bei Laständerungen), so dass die Kombination wie ein stärkerer Motor aussieht. Selbst wenn die Effizienz messtechnisch schlechter würde, aber das Flugverhalten besser, wäre das ein Gewinn.

@ Reiner, die vier 16 Zoll T-Motor Props wiegen alle zusammen 108 g nach meiner Waage.

Kleines Update:
Meinen Tamara-Kopter möchte ich in Zukunft als handlichen Dual-Kamera-Kopter mit der Flir Vue Pro und der Sony RX0 betreiben. Die beiden Kameras sind an einem Tiltservo montiert. Beide Kameras eignen sich sehr gut für die starre Montage, da sie kein sichtbares Jello erzeugen. Zur Bildübertragung dienen die LB2 und das große Connex System.

Gestern hatte ich einige Flüge mit dem Kopter mit den 16 Zoll Propellern gemacht. Das Abfluggewicht war 3100 g. Die Effizienz ist 10 g/W, wenn ich 30 W Verbrauch im Stand für die gesamte Elektronik abziehe, s. die gelb hinterlegte Spalte in den Plots. Der Kopter fliegt damit, aber die Props sind zu groß, wie ihr auch schon geschrieben habt. Beim Bremsen zB sackt der Kopter durch und beim senkrechten Abstieg taumelt er.

Heute waren wieder die 14 Zoll Propeller drauf. Das Abfluggewicht war 3064 g. Die Effizienz ist 9.6 g/W, wenn ich 35 W Verbrauch für die gesamte Elektronik abziehe. Damit fliegt der Kopter ordentlich.

Interessant ist noch, dass die Stelle, an der der GPS-Turm montiert ist, ~10 Satelliten kostet. Zunächst hatte ich das Connex in Verdacht, aber das Herunterklappen der Kameras ließ die Zahl der Satelliten wieder auf 20 ansteigen. Bei den anderen Koptern befindet sich der Turm an Arm Nr. 3. Dort tritt das Problem nicht auf.
Ich werde also den Turm noch versetzen, etwas aufräumen, die Kamerabefestigung ändern und die Haube montieren. Das Strippen der ESCs kommt später, in der Hoffnung, dass es keine Satelliten kostet.
Viele Grüße,
Wilhelm

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#15 el Kopto

el Kopto
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Geschrieben 14. Juli 2019 - 20:54

Wilhelm, selbst wenn der Sinus den Stromfluss optimiert, wie Du spekulierst, bringt es bestenfalls ein paar Prozentpunkte. Wie ich an anderer Stelle schon schrieb, verursacht der "Torque Ripple" aus den Trapezoid-Annährung normaler ESCs einen Teil der Geräusche. Mag durchaus sein, dass dadurch ein bisschen Leistung verloren geht. Das alles wird aber nicht reichen um die 16 Zoll Props noch zum Freund des Motors werden zu lassen. Ich bin mir relativ sicher, dass sich die Investition in einen Satz 15-Zöller lohnen wird.

 

Das Durchsacken beim Bremsen habe ich übrigens auch. Den Grund dafür sehe ich eher in der Luftdruck-Änderung durch den wegfallenden Fahrt-(bzw. Flug-)Wind. Das Taumeln beim Abstieg würde ich allerdings zumindest zum Teil auf die zu großen Propeller schieben. Gerade da muss der FC ständig und schnell nachregeln und wenn die Motoren das nicht dynamisch genug umsetzen, kommt es zum Taumeln.

 

Was die GPS-Störungen angeht:
Ich würde versuchen, das HDMI-Kabel weitestmöglich vom GPS-Puck und dessen Anschlusskabel entfernt zu führen. Bei mir war es jedenfalls meistens ein schlecht geschirmtes HDMI-Kabel der Übeltäter und eine andere Verlegung hat meist gereicht. Vielleicht die Connex umdrehen, damit das HDMI-Kabel von der anderen Seite ankommt.







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