Ako som už spomínal v článku o silovej elektrike v deproňáku, elektropohonom sa zaoberám už desaťročia, takže sa mi zdajú niektoré veci okolo elektriky v lietadle samozrejmé a v článkoch sa venujem skôr stavbe samotného modelu. Vaše maily však svedčia o tom, že medzi čitateľmi tohto webu je veľa modelárov, ktorí s elektrikou až takí kamaráti nie sú a preto teraz prinášam niekoľko hlavných zásad, ako postupovať pri zapojovaní pri striedavom pohone.
V prvom rade sa sluší povedať, že striedavý motor vlastne nie je striedavý, ale jednosmerný. Len komutátor je nahradený elektronickým „spínačom“, ktorý púšťa prúd striedavo do jednotlivých „fáz“ motora. Od toho sa zažil aj názov „striedavý motor“, aj keď sa jedná o BLDC, bezkomutátorový jednosmerný motor. Striedavý motor teda nie je správne označenie, ale zažilo sa a každý už vie, o čo sa v skutočnosti jedná. Takže dovoľte aj mne písať o striedavých regulátoroch a striedavých motoroch.
Tak ako pri „plechovke“, teda jednosmernom elektromotore, sa smer otáčania riadi zapojením prívodných vodičov motora k regleru. Pokiaľ nie je motor špeciálne upravený, tzv. načasovaný, prehodením polarity napätia na prívodoch motora sa motoru nemôže nič stať (pokiaľ na ňom nie je špeciálna dióda – týka sa autíčkárskych motorov), iba sa krúti opačným smerom. Rovnako je to aj pri striedavých motoroch. Pokiaľ sa motor krúti na druhú stranu, ako chceme, jednoducho prehodíme medzi sebou dva prívodné vodiče. Je úplne jedno, ktoré dva z tých troch a nič sa nemôže stať. Často je to jednoduchšie, ako preprogramovať regulátor (ak to použitý typ regla umožňuje) vysielačom, tzv. pípaním, prípadne programovacou kartou.
Striedavé motory sú často dodávané s už nacínovanými konektormi, najčastejšie sa jedná o tzv. gold konektor, či už 3,5 mm alebo 4 mm. Žiaľ, nie sú vždy najlepšej kvality a aj keď umožňujú jednoduchú a rýchlu výmenu motora (či už za iný motor alebo výmenu motora medzi modelmi), ich prechodový odpor môže po čase spôsobiť značný úbytok napätia na motore a tým aj pokles jeho výkonu a nám sa zdá, že motor už tak neťahá… Pritom stačí po odskúšaní celej elektriky konektory odstrániť a motor k regulátoru kvalitne pripájkovať natrvalo. Predpokladám, že v prípade nejakej poruchy na letisku sa nebudete snažiť túto odstrániť za každú cenu a dáte prednosť pred pochybnou kvalitou práce dôkladnej kontrole a prípadne výmene dielu vo vybavenej dielni (kedysi, keď som ešte pretekal, som bol schopný akejkoľvek improvizácie, ktorá priniesla vytúžený úspech, často za značne vysokú cenu. Dnes sa lietaním bavím). Pokiaľ trváte na zachovaní konektorov medzi motorom a regulátorom, doporučujem ich pri prvom náznaku problému vymeniť buď za rovnaký typ alebo ešte lepšie za naozaj kvalitné konektory českého výrobcu MPJET, či už o priemere 2,5 mm alebo 3,5 mm, podľa prúdovej záťaže.
Pokiaľ kábel od regulátora k motoru môžeme zapojiť, ako sa nám chce a neskôr ich môžeme prehadzovať tiež, ako sa nám chce, toto neplatí o druhej strane regulátora, kde sa pripájajú pohonné batérie. Silové drôty sú tu len dva, jeden kladný, väčšinou červený a jeden záporný, väčšinou modrý alebo čierny. Polaritu je potrebné zachovať a samozrejme je potrebné použiť aj konektory, správne dimenzované na predpokladaný odber prúdu z batérie. Keď nelietame, batériu od regulátora zásadne odpojíme, pretože aj keď sa motor nekrúti, samotný regulátor má svoju vlastnú spotrebu aj pri vypnutom vysielači a najmä LiPol batérie by toto pomalé vybíjanie nemuseli rozchodiť. A to platí aj v prípade, že regulátor je vybavený vypínačom. Tento totiž nevypína prívod prúdu do regulátora, ale len prívod prúdu z BEC regulátora do prijímača. Jeho vypnutím síce odstavíme prijímač a servá, ale regulátor je stále pod napätím a preto teda treba byť opatrný, najmä s ohľadom na motor a vrtuľu!
Nekvalitný alebo znečistený vypínač BEC regulátora môže byť zdrojom porúch a zapríčiniť aj haváriu modelu, ak počas letu odpojí prijímač a servá od prúdu… Preto ak vypínač používate, dôkladne ho kontrolujte a pri prvom náznaku problému ho nekompromisne vymeňte. Ide totiž o váš model a prizerajúcich sa divákov! Odporúčam aj fungujúci vypínač raz ročne preventívne vymeniť. Skôr, než dá o sebe vedieť.
Mnoho ľudí vypínače nepoužíva, ak sú, tak ich odstriháva a prívodné vodiče spájkuje k sebe a celú elektriku modelu a jeho ovládanie zapína pripojením pohonných akumulátorov alebo vyvedením silového vodiča na povrch modelu a prepojením pomocou silovej prepojky/konektora.
Len pre istotu, BEC je skratka pre obvod, ktorý z napätia pohonnej batérie „vyrába“ napätie cca 5 V pre prijímač a servá. Sú dva druhy, lineárne a spínané.
Lineárne obvody zaradením elektronického odporu spália prebytočné napätie na teplo. Množstvo tepla je dané rozdielom napätia pohonnej batérie a napätia prijímača 5V a odberom serva a prijímača. Čím väčšie napätie pohonnej batérie teda použijete, tým menej serv môžete cez BEC napájať, inak sa prehreje, preťaží a vypne. A tým aj elektriku pre prijímač…
Spínané obvody pracujú bezstratovo, vysoká frekvencia však môže spôsobiť v niektorých prípadoch iné problémy na palube, podobné rušeniu.
Výrobcovia regulátorov uvádzajú dovolenú záťaž BEC v Ampéroch, často však počtom serv pri jednotlivých počtoch článkov pohonnej batérie. Nie je bez zaujímavosti, že najvyššiu spotrebu prúdu majú mikroservá a nezriedka také deväťgramové servo môže mať v špičke odber až 1 A a ľahko tak akrobatický model so štyrmi servami prekročí povolenú záťaž BEC malých regulátorov, ktorá býva tak 2A. Zaťažený BEC je potom schopný na chvíľu znížiť napätie z 5 V na menej a mikroprocesorové prijímače pri nízkom napätí „zblbnú“ a vy máte pocit, že je vo vzduchu rušenie. A pritom sa často jedná len o pokles napätia na palube, pretože elektrické vybavenie je poddimenzované…
Problém často vyrieši inštalácia prijímačových batérií a odpojenie stredného, červeného, vodiča z regulátora do prijímača. Nemusíte ho hneď strihať, stačí len vybrať z plastovej dutinky konektora a dôkladne zaizolovať.
Regulátory označované OPTO vôbec nemajú obvod BEC, len opticky oddelený obvod regulácie prúdu do motora od elektroniky spracovávajúcej signál z prijímača a vyžadujú použitie prijímačových batérií v lietadle alebo tzv. UBEC, teda osobitného BEC obvodu, pripojeného k batériám osobitne od regulátora motora.
Elektronické regulátory umožňujú nastaviť rôzne parametre a tým aj chovanie elektromotora. Hovoríme tomu programovanie a urobiť to môžeme dvoma spôsobmi. Buď pomocou tzv. programovacej karty, ku ktorej pripojíme prijímačové akumulátory a programovaný regulátor a na nej nastavíme želané hodnoty, ktoré pošleme do regulátora a ten si ich zapamätá, alebo aj RC vysielačom, tzv. napípame regulátor. Ako konkrétne treba čo urobiť, to záleží od typu regulátor a jeho ovládacieho softvéru. V našom klube najčastejšie používame regulátory Turnigy Plush a tie majú rovnaký softvér (možno aj hardvér) ako regulátory DualSky, takže som vám pripravil na stiahnutie český návod.
Druhý najpoužívanejší regulátor u nás je SuperSimple (naozaj superjednoduchý, stačí len zapojiť a letieť) a aj ten sa dá trochu programovať. Návod je tu.
U regulátorov sa dá nastaviť typ aku a počet článkov (regulátor podľa toho pri poklese napätia na pohonných batériách odpojuje motor, aby ostala „šťava“ pre prijímač a servá a model dokázal bezpečne pristáť – ale aj tak by ste mali lietať na čas a nie na vypnutie regulátora, to je naozaj len núdzovka), časovanie, tzv. predstih motora (má vplyv na jeho výkon ale aj odber), spôsob rozbehu (aby vám razantný rozbeh silného motora nerozlámal chatrnú vrtuľu) a najmä brzdu.
Zapnutá brzda znamená, že po stiahnutí knypla plynu na nulu, teda vypnutie prúdu do motora, sa vrtuľa zastaví a ak je sklopná, tak aj sklopí k trupu (vetroňa). Takáto vrtuľa má takmer nulový odpor a lietadlo plachtí.
Vypnutá brzda znamená, že po stiahnutí plynu sa vrtuľa točí prúdom vzduchu a točí aj motorom a kladie značný odpor, čo spôsobuje spomalenie modelu, jeho brzdenie. S výhodou je to možno použiť pri motorových modeloch, kedy môžeme pomaly sa točiacou vrtuľou výrazne brzdiť let modelu. To naše malé depronové Tucano keď sme brzdili pri pristátí, tak sme občas mali pocit, že niekto zatiahol vzadu za lano.
No a mnohé regulátory umožňuju aj programovo meniť smer otáčania sa motora. Či už preto, že ho chceme použiť ako tlačný, alebo preto, že sme prívody do motora zapájkovali a nechce sa nám to zase prerábať.
Toľko k zapojeniu striedavého motora a regulátora. Obrázok som si požičal z www.stefanv.com/rcstuff/
Komentáre