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Autor Tópico: Ajuda na construção de um quadcopter  (Lida 378 vezes)

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Offline Tech_JA

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Ajuda na construção de um quadcopter
« em: 16 de Março de 2017, 19:34 »
Amigos,
Já há alguns 7 anos que andei a construir um quadcopter mas tive alguns problemas com os ESC, que queimaram apenas a rodar o motor para testes e, depois de reparados nunca consegui obter um voo a 100% (penso que dimensionei mal a bateria) e na altura parei com o referido projeto.
Agora quero voltar a pegar no projeto mas tenho algumas dúvidas e sei que há membros no fórum que me poderão ajudar, aos quais eu agradeço antecipadamente.

Tenho estes motores:
D2822 / 17 Brushless Outrunner 1100kv
Tensão: 7.2V ~ 11.1v 2s ~ 3s Lipoly
Kv: 1100rpm/v
Max Watts: 102W
Hélice sugerida: 8x6 (2s) 7x4 (3s)

Como é que eu posso saber o peso que os 4 motores podem sustentar usando uma bateria 3S ( 11,1V), com as referidas hélices de 7x4?
Posso usar outras hélices, tipo a 10x4,5 neste motores?
Há alguma formula para o tamanho máximo do frame a ser usado em conjunto com estes motores ( gostava de usar um de 500mm)?

Pelas minhas contas como os motores são de 102W Pot. Max., usando 11.1V, terei uma corrente de ~9.19A para cada motor, total de ~36.8A e, pelo que entendi, deverei usar uma bateria no mínimo de 2200mAh 3S 20C ou 3000mAh 3S 20C, correto?

Eu tinha o controlador kk e pretendo comprar outro. Estive a ver o KK2. Algum de vós já o usou? tiveram bons resultados com este controlador?


Obrigado

Online senso

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #1 em: 16 de Março de 2017, 20:55 »
E que ESC's usaste?
Hélices de 10 polegadas com esses motores não é suposto darem para montar sequer, se dão, tens um frame demasiado grande, baterias de 2200mAh são bem pequenas..
E também não as podes usar devido á rotação 1100kV tens basicamente 1100x11.1v=12210 rpm's, se quiseres ver o efeito de uma hélice a partir é preferivel ir ao youtube :/
Avr fanboy

Offline zordlyon

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #2 em: 16 de Março de 2017, 21:10 »
Viva,


Tem este simulador que ajuda bastante:
https://www.ecalc.ch/motorcalc.php?ecalc&lang=en

E tem este blog que também pode dar uma olhadela:
https://oscarliang.com/quadcopter-motor-propeller/

Com essas specs eu aconcelhava algo tipo:

- Bateria 3S 2200 a 3000 com 40C ou mais.
- Helices de 7 ou 8 mesmo em 3S com ambas nao ha problema a nao ser o aquecimento (mas nao arde :) )
- Escs de 30A (Ver o que anda por ai para flashar os escs com uma versão que lhe facilite a estabilidade do drone, ou comprar uns já com SimonK por exemplo).
- Frame entre 350mm a 450mm na diagonal (Pode comprar uma DJI F450 que sao muito boas e agora andam ao preço da uva mijona).
- Controladora a KK ja "passou a historia", tente comprar algo tipo Naze32 ou uma variante da mesma. Se quer algo realmente estável e "opensource" a ArduPilot ou Pixhawk.

Cumps,
André.




« Última modificação: 16 de Março de 2017, 21:17 por zordlyon »

Offline Tech_JA

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #3 em: 17 de Março de 2017, 08:51 »
obrigado a todos pelas respostas

senso,
digo-te ao certo quais os ESCs que tenho assim que chegar a casa mas vou comprar novos


André,
eu tenho andado de volta da ecalc mas não permite usar todas as variáveis (não sei se o pago permite) e tenho dificuldade em calcular os valores que necessito de saber, sobretudo o peso máximo sustentado pelo quadcopter.

Perguntando de outra maneira:
Usando o DJI F450 com uma bateria 3000mAh 3S 40C, ESC de 30A, que motores e hélices é que usarias? Com essa tua escolha de motores e helices, como é que calculas o peso máximo sustentável pelo quadcopter?


Outra pergunta: poderei ligar 2 baterias de 2200mAh 3S 40C em paralelo? sei que as lipo são "esquisitas" por isso é que pergunto se é viavel colocar estas baterias em paralelo

nota: eu já conhecia o blog mas continuo com duvidas em como calcular o motor e hélice ideais para um quadro, por exemplo de 50cm, para suportar 1,5 kg de peso com tudo incluído
« Última modificação: 17 de Março de 2017, 09:32 por Tech_JA »

Offline KammutierSpule

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #4 em: 17 de Março de 2017, 10:22 »
nao percebo nada da area, mas motores vs baterias:
para dimensionar a bateria em termos de corrente maxima, é necessario saber a corrente de stall dos motores.
as baterias terao de aguentar em continuo a soma das correntes de stall dos motores.

eventualmente se esse pico poder ser compensado por condensadores, mas nao creio.. é melhor dimensionar para cima a corrente maxima das baterias.

Ou seja, nesta equacao, na variavel do motor, nao entram outras variaveis (como as helices) porque o motor é que tem definido a sua corrente de stall e o binario maximo/corrente maxima.

Claro que depois na equacao final já vao entrar estas variaveis todas, mas podes dividir por equacoes e "resolver em ordem a..." :P

Offline Njay

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #5 em: 17 de Março de 2017, 12:16 »
Eu também não tou muito por dentro do assunto, mas em aero parece-me que a cena é que cada combinação peso-ventoinha mete uma carga máxima no motor, e logo uma corrente máxima. Como o peso (máx) é requisito constante no mesmo aparelho, a variável é a ventoinha (porque se não tou em erro as ventoinhas podem ser mais para torque ou mais para velocidade). Os motores, nesta aplicação e em funcionamento normal, não entram em stall :) nem por aí perto, tanto que os controladores de motor para aero nem costumam ter limitação de corrente no motor.

Offline Tech_JA

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #6 em: 17 de Março de 2017, 14:11 »
Se não estiver enganado e segundo os valores do meu motor teoricamente tenho:
Pmax= 102W
Usando uma bateria 3S = 11,1V
Imax=102/11.1=~9.19A
Como são 4 motores:
Imax_total= 9.19x4= ~36.8A

Preciso de uma bateria que forneça 36.8A instantâneos - Creio que é o tal "C" que aparece nas baterias
Sendo assim, se usar uma bateria de 2200mAh:
36.8A/2.2A=~16.7C sendo o valor mais próximo o 20C

Se tiver os motores sempre a consumir instantaneamente 102W, a corrente seria de 36.8Ah. Se usar uma bateria de 2200mAh 20C 3S o máximo que conseguirei são (2.2A x 60 minutos)/36.8A =~3:59 minutos de uso

Agradeço que me corrijam se eu estiver errado

Agora gostaria de saber é como calcular a hélice e o motor ideais consoante o peso do equipamento

Voltando à pergunta em aberto: poderei ligar 2 baterias, por exemplo de 2200mAh 3S 40C em paralelo?

Já agora, para estes motores, poderia calcular o ESC da seguinte maneira:
Imax_motor= 9.19A => ESC 10A?

André,
Todos os ESC programados dão para usar o SimonK, correcto?


Desculpem todas estas perguntas mas estou a tentar perceber algo que naõ sei e tenho consultado imensa informação na net mas como podem verificar continuo com dúvidas

Online senso

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #7 em: 17 de Março de 2017, 14:55 »
Nem todos dão, e convem usar ESC's que já estejam testados para o SimonK, ou podes ter de andar a caçar pinos e a configurar o código e re-compilar para o teu ESC.
Vai para ESC's de 30Amps, isso são amperes chineses, e os motores vão consumir bem mais que 9Amps pico, pensa em 30Amps como o minimo, são ESC's de meia duzia de €, ESC's de 10Amps é para aqueles motores que usam hélices de 3-4 cm de diametro..
Avr fanboy

Offline Tech_JA

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #8 em: 17 de Março de 2017, 15:28 »
Eu sei amigo, que são ampéres "Made In China" e depois do que me aconteceu com os meus ESCs irei mesmo escolher os de 30A porque é insignificante o peso deles para os de 20A ou os de 10A

Sim, à partida irei comprar ESCs já com o Simonk ( recomendado pelo zordlyon) instalado - assim tenho a certeza (assim o espero) que poderei actualizar o firmware
Pretendo é entender a teoria sobre os Quadcopters, motores, hélices e afins e aproveito para deixar tudo registado aqui no Lusorobótica com a esperança que ajude mais alguém sem ser a mim

Algo que li é que, com os motores a 50%, deveremos ter o quadcopter na horizontal mas estabilizado em altitude. Se este factor for veridico, é mais um ponto a ter em conta
« Última modificação: 17 de Março de 2017, 18:51 por Tech_JA »

Online senso

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #9 em: 17 de Março de 2017, 15:49 »
Avr fanboy

Offline Tech_JA

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #10 em: 17 de Março de 2017, 18:42 »
tens razão, vou alterar: na horizontal mas estabilizado em altitude

vou ver

Olha, os ESC que tenho são da HobbyKing, pelos vistos já não existem, modelo HK-30A auto-deteção 2S 3S e Imax=30A e BEC=3A

Offline zordlyon

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #11 em: 18 de Março de 2017, 10:51 »
Viva,

Por norma os fabricantes de motores dão essa info, como podes ver em anexo para motores da T-Motor temos uma tabela com thrust's e consumos.

O que é aconcelhado nos quadcopter é que imaginemos que queres levantar um drone de 2Kg de peso total com toda a electrónica/baterias/camâras deves comprar um motor que a 50%-60% de acelerador te levante os 2Kg.

Isto porquê, 75% do tempo em que estás a voar o acelerador anda entre os 50-75% do seu máximo e porque levantas suavemente ou baixas suavemente e manténs grande parte do tempo a mesma altura. Mas se quiseres ter uma recuperação de altura rápida devido a algum imprevisto irás ter 4kg a 100% de acelerador (Isto exclui os racer's que são outra luta).
Com isto quer dizer que se a 50% de acelerador levantares o que pretendes, vais ter um consumo inferior do que andares com um motor com pouca capacidade de lift e estares sempre com o acelerador acima dos 75%.
(É um pouco como as velocidades dos carros, se queres andar a 50km/h se fores em 3a a 1500rpm o carro tem um consumo, mas se fores em 1a a 4000rpm o carro tem outro consumo).


Relativamente as hélices, a imagem em anexo se reparares diz-te que o motor permite helices entre 8" a 11", e com base nessas helices tens diferentes thrusts e diferentes consumos. Aqui o que vai decidir a tua hélice é:
- Consumo que faz com a helice X
- Quanto quero de thrust?
- Qual o tamanho da minha frame?

Com base nisto irás ter um consumo X e um thrust Y, então imaginemos que o ideal para ti era a helice de 11" (segundo a tabela em anexo), se calhar convinha ir ver um motor maior (menos KV) que andasse com uma helice de 11" e levantasse o mesmo peso com um consumo menor. Isto porquê, porque se estás a usar a maior helice que o motor permite, se calhar vais ter um aquecimentozinho superior e aí irás ter algumas perdas no tempo de voo.


Espero que tenha dado para perceber.. :)

Edit: Estava a tentar fazer upload da imagem mas sem sucesso, segue-se um link:
https://www.dropbox.com/s/iot3r6vbhl91a6k/Captura%20de%20ecr%C3%A3%202017-03-18%2C%20%C3%A0s%2010.38.22.png?dl=0


« Última modificação: 18 de Março de 2017, 10:52 por zordlyon »

Offline Tech_JA

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #12 em: 18 de Março de 2017, 15:29 »
Percebi e tem lógica que os motores levantem a carga máxima a 50%-60% de aceleração

Vou analisar a tabela que enviaste e tentar perceber um pouco mais da teoria até porque há vários tipos de hélices e sou completamente noob neste assunto mas percebi a tua explicação - muito obrigado!

anexei a tua imagem ao tópico

Offline zordlyon

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Re: Ajuda na construção de um quadcopter
« Responder #13 em: 18 de Março de 2017, 20:10 »
Sem problema, e obrigado pelo upload :)

Relativamente a hélice só tens de preocupar com a forma de "ataque" da mesma..

Tens hélice com "pitch" mais acentuado que te dará mais velocidade, recuperação mas tem mais consumos e aquece-te mais o motor.
Depois tens hélices com um pitch baixinho que é para fazer voos suaves e com mais tempo de voo.
A carga que levantam será idêntica se o tamanho for o mesmo.

- Tem que ter em atenção é o material, madeira absorve vibrações e são muito boas para frames todas em carbono.
- O Carbono são boas para voos rápidos mas são muito "duras" e criam vibrações na frame.
- Em plástico é o meio termo mas se for um drone pesado elas vão fazer efeito mola quando der acelerador a 100% numa recuperação brusca e ficam como se fossem um "barco" as pontas da hélice têm tendência a fletir. Algumas chegam a partir.