Alternatore

[Maxi*34*]

Intanto spero sia la sezione giusta...
Nel tentativo di rendere i miei aeromodelli quanto più simili nella filosofia costruttiva ad un aeromobile mi è balzata in mente l'idea di rendere l'impianto elettrico più "realistico".
Per assurdo se utilizzassimo serbatoi molto grandi, diciamo con autonomia pari o superiore alle batterie che utiliziamo per alimentare l'impianto elettrico avremmo in questo caso un limite in autonomia in più rispetto ad un aeromobile: oltre all'autonomia di carburante anche quella delle batterie della rx.
Mi e venuta così l'idea di applicare al motore un alternatore in grado di fornire energia elettrica all'impianto rx e ,volendo replicare un impianto più simile possibile al vero (e anche per buon senso), ricaricare una batteria dalla esigua capacita che entri in funzione in caso d'emergenza.

Spulciando fra lo stock in garage ho inizialmente recuperato un motore sirio 2,1cc da motomodello (no comment) con avviamento a rtrappo e una serie di statori da hardisk riavvolti precedentemente. l'idea iniziale era quella di girare il cuscinetto unidirezionale dell'avviamento a strappo e vincolare una cassa con magneti al perno dell'avviamento in modo da renderla solidale all'albero motore in fine vincolare lo statore al motore realizzando cosi l'alternatore.

Analizzando questa prima ipotesi sono giunto a rivalutare l'idea di vincolare l'albero alla cassa rotante dato che sarebbe stato necessario sostituire del tutto il cuscinetto con un accoppiamento stabile, oltre al fatto che avrei dovuto realizzare anche un supporto motore ad hoc dato l'ingombro in laghezza del gruppo alternatore che sarebbe stato montato sul 'retro' del motore.

Pensando a qualcosa di più semplice e di più facile manutenzione, oltre che per seguire una filosofia di contenimento di punti critici sono passato di nuovo in garage e ho trovato questa volta una serie di piccole cinghie dentate e un vecchio BL a cassa rotante che ha su per giu 850Kv...
Ho incominciato ad avionizzare il motore sirio applicandogli una flangia trascinaelica e modificando il tappo posteriore eliminando l'avviamento a strappo, montandogli un carburatore di un 4cc a tamburo (spero non sia troppo grande).
La flangia poi ha una specie di svasatura e cosi ho deciso di realizzare l'accoppiamento con il motore trifase a cassa rotante da 850Kv (e 7 ampere per 45 grammi... scarso insomma) tramite cinghia.

Il motore sirio 2,1cc e dato per oltre 21'000 rpm e poco più di un cavallo all'albero (esagerati secondo me), sotto sforzo dovendo trascinare un elica presumibilmente dA 7" e l'alternatore ho presunto, tenendo il minimo altino un range di rpm tra 4'000 e 13'000 (anche meno di massimo). Con 850 RpmV il motore/alternatore dovrebbe fornire con un rapporto 1:1

tra: 4'000/840= 4.7 V e 13'000/850= 15.3V

Tuttavia nonostante dopo un eventuale rettifica la tensione trifase in continua risulterebbe leggermente maggiore.
Ho cercato cosi delle puleggie con foro da tre millimetri per le cinghie dentate di cui disponevo o di cui sarei riuscito a disporre.In un negozio vicino di motoriduttori cuscinetti ecc ho preso due puleggie dentate con foro da eseguire (ottimo) e da fissare con grano.
Le puleggie hanno un diametro di spalla di 10mm contro i quasi 20mm (non ricordo precismante) della flangia sul motore il che mi da un uscita una tensione ancora maggiore (tanto meglio).
L'alternatore verra fissato con un suo supporto realizzato in lamierino ripiegato d'allunminio (dovra sostenere un certo stress dovuto alla tensione della cinghia) al castello motore.

Risolto l'altenatore era il momento dell'impianto.
Innanzitutto bisogna rettificare la trifase, ho realizzato allora un semplice ponte di sei diodi da tre ampere, poi stabilizzarla ad un voltaggio che sotto carico non si 'sieda'.
Ipotizzando un assorbimento di 2 ampere totali ho cercato in rete uno schema di un convertitore DC/DC e ne ho trovato uno switching basato sull'integrato LM2576adj con uscita regolabile in un range vicino a 5V e un range in ingresso adeguato.
Tuttavia volevo che ci fosse la possibilità di vedere all'esterno un indicazione del corretto funzionemanto del sistema cosi ho aggiunto un paio di led comandati da un semplice transistor: quando vi e una corrente in ingresso dallo stabilizzatore si accende un led verde (che, per un errato dimensionamento di una resistenza, fa luce gialla) e nel caso di un malfunzionemento dello stab. e utilizzo della sola batteria ausiliaria si accende un led rosso.

Nell'impianto che ho realizzato dunque prima [1] un ponte di diodi rettifica la corrente trifase in uscita dall'alternatore (sarebbe più corretto dire che taglia le semionde negative)poi [2] uno stabilizzatore livella, rettifica e stabilizza la tensione iu uscita a poco più di 5V (regolabile) e [3] un semplice interrutore transistor realizza un indicazione del funzionamento del sistema
La tensione in uscita arriva ad alimentare l'apparato rx e in parallelo (quindi mantenendo il livello di carica) una piccola batteria nimh o nicd da quattro elementi (ancora da recuperare).

Tre fasi in ingresso al ponte di diodi danno la sicurezza che si possa salvare in caso di guasto almeno una fase, la batteria fornisce un eventuale scorta d'energia durante un malfunzionamento, i led danno un indicazione di stato del sistema. Avrei voluto rendere il sistema ridondante con due stabilizzatori ma a causa della necessita di rendere il tutto più leggero possibile ho dovuto scartare questa ipotesi (il toroide dell'induttanza usata nello stab pesucchia)

Perchè hai scritto qui vi state domandando? Per avere pareri e suggerimenti di qualsiasi tipo su questo progetto...
Fatevi sotto ;)

[losisi]

ho letto con attenzione il resoconto della tua applicazione

interessante l'inizativa progettistico-realistico-costruttiva ( anche perchè sono sempre stato attratto alle sperimentazioni..) ma, mi domando e ti chiedo: quando parli di autonomia batterie rispetto al carburante, a quali dati ti riferisci?

un pacco batterie "medio" ( diciamo 1300 mAh ) a meno di non fare un volo estremamente 3d con consumo esorbitante dell'elettronica, hai idea di quanto può bastare??

quanto vorresti stare in volo ?

[Maxi*34*]

L'idea si applica ad un progetto che avevo in mente da un po di tempo ovvero realizzare una piattaforma efficace per l'fpv e la fotografia aerea, nella costruzione di un modello dedicato a cio mi sono imbattuto nel dover sciegliere il tipo di motorizzazione.
Solitamente i modelli fpv sono elettrici e sia l'impianto video che rx sono asserviti dalla stessa batteria.
Per avere un tempo di volo di almeno 20-25 minuti avrei dovuto impiegare un pacco batterie a tre celle con grande capacita e quindi grande peso, il modello in questione ha quote e profilo piu' aliantistici che altro cosi ho pensato alla motorizzazione a scoppio con un motore di piccola cilindrata per rendere il rapporto peso potenza installata piu' vantaggioso dell'elettrico.

L'impianto video assorbe come un altro sistema rx in pratica da qui la necessita del generatore.

[losisi]

Originalmente inviato da Maxi*34*

L'idea si applica ad un progetto che avevo in mente da un po di tempo ovvero realizzare una piattaforma efficace per l'fpv e la fotografia aerea, nella costruzione di un modello dedicato a cio mi sono imbattuto nel dover sciegliere il tipo di motorizzazione.
Solitamente i modelli fpv sono elettrici e sia l'impianto video che rx sono asserviti dalla stessa batteria.
Per avere un tempo di volo di almeno 20-25 minuti avrei dovuto impiegare un pacco batterie a tre celle con grande capacita e quindi grande peso, il modello in questione ha quote e profilo piu' aliantistici che altro cosi ho pensato alla motorizzazione a scoppio con un motore di piccola cilindrata per rendere il rapporto peso potenza installata piu' vantaggioso dell'elettrico.

L'impianto video assorbe come un altro sistema rx in pratica da qui la necessita del generatore.

ah, ecco........ ora la cosa si spiega meglio

[Maxi*34*]

Mezzora di volo era l'obbiettivo in autonomia , più cinque minuti di riserva, con un assorbimento di 2 ampere (volutamente alto per tenermi un margine di sicurezza) fanno almeno 4000mAh.

Spulciando in rete ho pure scoperto che la ditta americana sullivan ha in catalogo un alternatore per applicazioni simili...

Genesys Standard

[dtruffo]

Originalmente inviato da Maxi*34*

Mezzora di volo era l'obbiettivo in autonomia , più cinque minuti di riserva, con un assorbimento di 2 ampere (volutamente alto per tenermi un margine di sicurezza) fanno almeno 4000mAh.

Spulciando in rete ho pure scoperto che la ditta americana sullivan ha in catalogo un alternatore per applicazioni simili...

Genesys Standard

Non vorrei sbagliarmi, ma 1/2 ora a 2 A = 1 A totale, non 4 !!

[Maxi*34*]

No, hai perfettamente ragione. chissa cosa avevo in testa quando ho fatto quei conti.