Undran om specs VS verkligheten

[Ålänning]

Påhittat exempel för att se om jag tänker rätt:

Om det står att tex en Tiger Motors-motor har en thrust på 500 g vid 50% throttle (hovring) och då drar 2A per motor med 10x4.5" APC MRP och 4S... kan man då räkna med att en quad med total flygvikt på 2 kg hovrar i x minuter med en 4S 4000mAh (med tillräckliga C) med sina 10x4.5"?

Dvs 75% av 4000mAh = 3000mAh.
Fyra motorer drar 4 x 2 A = 8 A.

Rätt?:
Dvs 8000mA / h?
Alltså (3000/8000) * 60 minuter = 22,5 minuter max hovringstid om vindstilla.

Tänker jag rätt?

[McRegor]

Är en aning tveksam till 500 g statisk dragkraft med ca: 40 W inmatad effekt. F ö tycker jag det ser ut som att du tänker rätt...
Roger

[JonasH]

Tror att du ska multiplicera ditt svar med 0,8 om du tömmer batteriet till 80%.

Edit: Såg att du redan har multiplicerat med 0,75:-)

[Jorgen]

Strömmen som går åt för att hovra kommer att gå upp allt eftersom batteriet laddas ur och om du då mätt strömmen när batteriet är fullt så stämmer det inget vidare. Om man däremot mätt strömmen med ett batteri som är exakt halvfullt så stämmer det.

Om man istället gör beräkningen baserat på effekten i watt så kan man mäta effekten på vilken spänning som helst. När man beräknar kapaciteten på batteriet så tar man kapaciteten i mAh multiplicerat med genomsnittsspänningen som batteriet har under hela flygningen. Den nominella spänningen är 3.7v men det stämmer inte riktigt om man belastar batteriet väldigt lite eller mycket hårt.

Jörgen

[Ålänning]

McRegor: Japp, påhittat exempel (läs första meningen). Beräkningen jag var ute efter.

Jorgen: Menar du att acken inte klarar av att leverera 8A från 100% laddat till 75% urladdat? Eller menar du att motorerna kommer dra mer ström ju längre tiden går? More details on that! =) Menar du att det ändrar för att spänningen sjunker med tiden från 100% till 75% och att strömmen därför kommer öka för att hålla upp varvtalet? Varför skulle spänningen sjunka vid hovring? Vid fullgas kan jag förstå.

[Kenneth E]

Därför att du pressar esc mer vid hovring om totalspänningen sjunkit, du håller högre på gasen för att hovra. Esc faserna ändras, effekten är den samma.

[Ålänning]

Aha! Så spänningen minskar till motorn även fast acken kan leverera högre spänning. Jag kanske jämför för mycket med likspänningsmotorer. Teoretiskt: 12V-ack till motorn via reglage och ger halvgas... borde bli 6V. Men det kanske inte är 6V när acken närmar sig 11V, utan då bara 5,5V eftersom reglaget fortfarande inte använder 11V för att få ut 6V, utan halverar. Flummigt exempel. Men det verkar som det är nåt sådant du menar, men på ett mer avancerat vis för borstlös drivning. Dock tycker jag det verkar lite 1900-tal att elektronik inte kan ge ut 6V fast acken ger 12V och sjunkande spänning med tiden. Spänningsregulatorer som ska ge ut 5V så brukar ju klara det rätt så länge, inte sjunker deras spänning, förrän riktigt på slutet när acken är tömd. Men nu tänkte jag inte dra ur LiPot mer än 75% och då borde det finnas tillräckligt med spänning i acken för att ESCen ska kunna orka ge ut samma spänning från början till slut. Men det är alltså inte så? Blev ju intressant detta... ska testa hovra med en multicopter och kolla loggarna lite. =)

Jopp, jag har vart med om att jag hållit högre på gasen i slutet.... men då har jag dragit ur acken på tok för mycket och cellspänningarna har varit närmare 3.2V efteråt obelastat och svalnat.

[McRegor]

"Halvgas" är ett mycket luddigt begrepp - vad menas egentligen ? Halva maxeffekten eller t ex halva spakutslaget ? F ö vill jag nog påstå att dagens LiPo-ackar, i alla fall de med hög C-rating, håller spänningen mycket bra ända till acken är mer eller mindre tom så talar vi om rimliga belastning och att man bara drar ur typ 75--80 % av kapaciteten så tror jag inte att det problem som bl a Kenneth nämner är speciellt stort. Sen är ju inte fartreglaget nån spänningsstabilisator så det exemplet är ju inte tillämpligt här.
Roger

[Ålänning]

Jag utgår ifrån siffrorna motortillverkaren lämnat. Dvs 50% throttle = 500 gram thrust och då drar motorn 2A. Så ur motortillverkarens synvinkel så är det väl halvgas in på ESCen (den kurvan är väl linjär?). Det brukar stå att det gjorts under diverse temperaturer och tider, men inget om att de kört nån speciell spänningskälla.

Om strömmen ökar eller att thrusten sjunker så måste spänningen ha sjunkit, fast det är en bit kvar till ackens spänning. Så länge som motorn fortsätter snurra sitt varvtal vid 50% och spänningen är någorlunda stabil (sjunker säkert lite) så ska den väl dra lika mycket ström (kanske lite mer på slutet?) tills man dragit ur 75% ur acken?

Fartreglaget är visserligen ingen spänningsregulator... men om fartreglaget har 50% throttle in så ska väl fartreglaget bibehålla nån sorts spänning+ström+effekt till motorn? Här vet jag inte om målet är att hålla en viss ström eller en viss spänning. Det är väl spänningen som styr varvtalet så det borde väl vara spänningen? Strömmen drar motorn därefter. Därav effekten. Eller är jag helt ute o cyklar?

Vet inte hur tex sidor som eCalc beräknar detta.

[Jorgen]

Det kan nog skilja lite mellan olika fartreglage när det gäller förhållandet mellan gasläget och effekten. Men det är ganska ointressant för beräkningen, det som är intressant är att procenten är relaterad till inspänningen. Så det går att jämföra med ett vanligt motstånd. Så om du håller samma läge på gasen så kommer strömmen att sjunka när spänningen sjunker.

Men nu gällde det strömåtgång vid hovring, man själv eller flight controllern behöver gasa mer för att hålla höjden när spänningen sjunker. Först för att kompensera för att spänningen gjort att strömmen gått ner och sedan för att effekt=spänning*ström. Alltså går det åt mer ström för att hålla höjden när batteriet börjar bli urladdat.

När det märks att man måste gasa mer på tex en kameraplattform så kan jag bara tänka mig att det är för att PID loopen inte fungerar som den skall på grund av den starka motkoppling som ett överurladdat batteri innebär. När controllern ökar gasen så behöver den ta i mycket mer än vanligt då spänningen sjunker radikalt med ökat strömuttag. Om du stöttar lite med extra pådrag själv så låter det dig kanske stappla fram en stund till så att du kan crasha från högre höjd när allt slutligen stänger av.

Jörgen

[McRegor]

Men åter - nöjer man sig med att ta ut typ 75 % av ackens tillgängliga kapacitet och har man moderna "high rate"-ackar så lär inte spänningen sjunka speciellt mycket så jag tycker fortfarande att det driftfallet är tämligen ointressant i det stora hela.
Men för att verkligen veta hur mycket effekt den drar under hovring så måste detta mätas - att gissa med utgångspunkt från tillverkaruppgifter är ju mer eller mindre omöjligt.
Roger

[Ålänning]

Mhm.. så enligt denna kurva i länken nedan (GensAce som jag har bland annat) så efter acken laddats ur 70% så är spänningen nere på 3,7V per cell (jag kör på översta linjen då det handlar om så lite strömmar). Spänningen har sjunkit från 4,15V till 3,7V. Om det hovras vid full ack (4,15V per cell) och då drar 2A enligt mitt exempel per motor så går det åt 16,6W i effekt. För att bibehålla 16,6W efter 70% urladdning så behöver det dras 16,6/3,7V = 4,49A. Right? Kurvan är "rätt så linjär" så man kan ju uppskatta fram ett värde på ca 3,9V, dvs 4,25A, alltså dryga 6% högre ström. ?

Ursprungsläget...
Fyra motorer drar 2 x 4 A * 1,06... dvs 8,48A och då drar quaden 8480mA på en timme, dvs (3000/8480) * 60 minuter = endast 21 minuter...

Eniga? Detta är ju förstås med resistiv effektberäkning (motorer är inte ett dugg resisitiva laster, hur ESCen är vete sjutton).

Nåt mer om som kan påverka verkligheten?

Måste ju ta fram test-quaden snart och räkna på den samt testhovra och se hur fel det kan bli... :-D

[SniffSwe]

Om den drar 2A vid hovring med fullt batteri 4.15V x 4S x 2A = 33,3W per motor
Vid urladdat batteri kan man väll räkna baklänges 33,2W / 4S / 3.70V = 2,24 A per motor vid hovring

Det blir typ att den drar 8 A vid fullt batteri och 9 A vid urladdat batteri.

Nått som påverkar är också att det tillverkaren anger är dragkraften men när det sitter i en quad som hovrar så balanserar FC:n hela tiden genom att öka och sänka varvtalet på alla motorer. Det gör såklart att det drar lite mer än vad en ensam motor drar på jämnt varvtal. Denna påverkan går väll från obetydlig till ganska betydlig beroende på alla ingående komponenter samt förhållandena.

[Ålänning]

Ah justja, det var ju fyra morotar... så enligt min "mittpålinjärakurvan" = 3,9V i medel... med 4 motorer:

4.15 x 4S x 2A x 4 motorer = 132,8 W vid 100% laddat LiPo
132,8 / 4S / 3.9V = 8,51 A, dvs 6,4% mer än teorin...

Alltså (3000/8510) * 60 minuter = 21 minuter... äh, vart ju ingen skillnad. (21,15 minuter) :-)

Men nu kom jag på att Tiger Motors visst ar lagt ut sina spänningar... som nån nämnde i tråden... så jag antar att det ÄR spänningarna de mätt vid ?! och inte bara skriver Volts 14,8 för att de menar att de drivit motorn på 4S under testet under dessa minuter. 50% = 3,7? Nee.. det är väl 3,8-3,85V? Hur som...

Borde man då jämföra med 3,85V som mina GensAce brukar vara när de är storage-laddade?
Och sen kom jag på att detta var vid 70% urladdning som kurvorna var, men i länken (som jag glömde bort ovan)
http://rightbattery.com/wp-content/u...y-capacity.jpg
är 3,85V vid 35% urladdning bara... doh! Tar det som medel för det verkar inte bli så många sekunders skillnad.

Alltså 132,8W / 4S / 3.85V = 8,62 A, dvs 7,8% mer än teorin...
Dvs (3000/8620) * 60 minuter = 20,9 minuter... same same...

Finns det nåt annat som kan påverka flygtiden mer mellan teorin och verkligheten? Menar då något som får det att skilja lite mer från 20 minuter.

Annars kan man nästan säga att man tappar 10% av tiden man räknat ut i teorin eftersom man parerar lite, controllern styr motorernas varvtal rätt ivrigt beroende på PIDs osv (som nämndes)... tills jag/nån testat en setup i verkligheten VS uträkning. =)

Har en DJI F450 enkom för tester så den ska få visa vad den går för. Men eftersom den har DJI 2212 920KV eller va dom där ceriseröda-färgade motorerna nu heter så vet jag inte exakt vad de motorerna ska dra vad gäller ström och thrust mm. Dessutom har jag inte ens samma propellrar... så det får väl bli att hitta på nåt annat.

Sen när man tar ut fanskapet och ska flyga så stämmer ingenting mer... då flyger man... vinden stör... den kompenserar ännu mer... osv osv. MEN... max-flygtiden har i alla fall räknats ut. :-D ... när man flyger inomhus i perfekta förhållanden.

Intressanta diskussioner det kan bli. =)

[Jorgen]

Finns det nåt annat som kan påverka flygtiden mer mellan teorin och verkligheten? Menar då något som får det att skilja lite mer från 20 minuter.

Den största faktorn är nog batteriets kapacitet, lagrar batteriet du använder verkligen 3000mAh? Min laddare håller oftast inte med när den drar ur batterierna i de fall man vill skapa en profil för batteriet.

Jörgen