rendimento brushless
 

Avrei un dubbio sul quale spero qualcuno mi possa dare delle delucidazioni.

supponiamo di avere un brushless che come giri massimi abbia 40.000 e tensione massima 3 lipo.

quale tra queste opzioni è migliore?

1) alimentare il motore con 3 lipo fino a fargli raggiungere 40.000 giri così come consigliato dalla fabbrica;

2) alimentare il motore con 6 lipo ma con il trottle a metà fino al raggiungimento sempre di 40.000 giri.

Voi vi chiederete perchè questa domanda, io vi rispondo che sono partito dal fatto che è risaputo che con una tensione maggiore si ha un maggiore rendimento e minor calore. spero di essere stato chiaro, caso mai chiedete.
l'enigma dovrebbe essere interessante :D

La tua è una domanda intelligente e mi fa piacere che esiste ancora qualcuno che se le pone. Potrei risponderti semplicemente che la seconda opzione è quella più performante perché come hai già descritto tu il rendimento di un motore aumenta all’aumentare della tensione. Per questo ove possibile si preferisce usare un motore con basso numero di giri x volt in modo tale da poterlo alimentare con una tensione maggiore e avere quindi un maggiore rendimento. Ma perché avviene questo? Difficile trovare qualcuno che lo sappia o che possa spiegartelo in parole povere. Vediamo se ci riesco io nel più semplice modo possibile.

Innanzi tutto perché un motore giri deve esserci un flusso di elettroni che lo attraversino. i motori sono composti da un filamento in rame avvolto in un determinato modo che è l’autostrada in cui passano gli elettroni. Ma veniamo subito al dunque. Perché un più alto voltaggio è meglio?
Immagina che nella SEZIONE di un filo in rame di 1 mm.q. possano starci uno accanto all’altro 10 elettroni (facciamo finta che 10 elettroni corrisponde ad 1 amper). Quando applichiamo una tensione (ad esempio 1V), noi spingiamo questi elettroni con una forza pari al voltaggio applicato.
Quindi la corrente è il numero di elettroni presenti nella sezione del filo e il voltaggio è la forza con la quale si muovono.
Chiarito questo, proviamo ad aumentare il numero degli elettroni nello stesso punto/sezione del filo fino a 20 (quindi aumenteremo la corrente fino a 2 amper e di conseguenza la potenza finale). Cominceranno però a stare stretti come in un ascensore affollato e nel muoversi in avanti si sfregheranno uno contro l’altro generando un surriscaldamento del filo che ad esempio regge solo 10 elettroni (1 amper) alla volta nella sua sezione.
Se invece ritorniamo a 10 elettroni, ma aumentiamo la tensione fino a 2 volts, diamo più forza/spinta ai singoli elettroni che avranno la stessa potenza di 20 elettroni con 1 volt, ma staranno più comodi e potranno fluire più liberamente senza creare attriti e quindi calore. Avendo di fatto una potenza (in teoria) uguale in entrambi i casi, ma un rendimento maggiore nel caso dei 10 elettroni spinti con 2volts.

Premettendo che è la corrente a generare calore e non la tensione, nel tuo caso specifico se alimenti un motore (progettato per 3 lipo) con 6 lipo, ma con una corrente pulsata del 50% che poi è quello che fa ogni regolatore elettronico con lo stick a metà, migliori di certo il suo rendimento e riduci il calore a parità di numero di giri. Cmq c’è un limite a tutto. Non è che alimenti il motore a 50 volts e con lo stick al 10% e pensi di avere un rendimento ancora maggiore! Subentrano poi altri problemi come le correnti di Foucault e la migrazione degli elettroni da una spira all’altra.
Attento che alcuni regolatori brushless non lavorano bene a regimi ridotti.

porca pupazzola!!! Galaxy, non ho mai letto una spiegazione più semplice, precisa e chiara come questa!
No davvero, mi hai fatto capire finalmente la differenza tra corrente e tensione in modo pratico. Sicuramente me lo ricorderò per sempre e ogni volta che dovrò scegliere il motore o la sezione dei cavi.
Lo avevo chiesto ad un mio professore tempo fa, ma ha cominciato a tirar fuori formule e controformule e non ce ne avevo capito niente. le formule ci vogliono ovviamente, ma prima ogni professore dovrebbe esprimersi come hai fatto tu e poi cominciare a parlare di formule.
Comunque complimenti davvero. Mi sa che la farò leggere al mio prof.:icon_rofl

Veramente ottima spiegazione galaxy.

Forse mi sbaglierò ma da quanto hai detto se supponiamo per esempio di avere un esc che può essere alimentato fino a 3S mentre io lo alimento a 5S questo non si brucierà per i Volts in eccesso applicati ma per la corrente più elevata, giusto ?

Galaxy veramente una bella spiegazione, i miei complimenti....

complimenti... grande galaxy:wink:

Per IMEIV:
assolutamente no!
Se il regolatore regge fino a 3 celle, non devi andare oltre, a prescindere dalla manetta. Anche con la manetta a zero nel regolatore entrano più volt di quanti ne regge. La manetta gestisce gli impulsi sulle uscite che vanno al motore regolando quindi il voltaggio IN USCITA.

No, no. Non ho parlato di esc, ma di motore. se alimenti un esc che può reggere fino a 3 celle, con 5 celle bruci l'esc. mentre se prendi un motore progettato per 3 celle che con queste ti fa un determinato numero di giri, e tu lo alimenti con 5 celle, ma con un throttle che non ti fa superare lo stesso numero di giri, allora si può fare ed il suo rendimento aumenta. tutto sempre entro certi limiti.
rileggi rileggi :P

ah! Grazie x i complimenti :wub:

guarda ti/vi faccio un esempio pratico con due configurazioni diverse x maggiore chiarezza:

allora utilizzeremo in entrambi i test lo stesso motore, lo stesso regolatore, la stessa elica insomma tutto tranne il numero di celle.

dati generali di entrambe le prove:
- motore da n° 3 celle max (20 amper continui);
- regolatore da n° 6 celle max (30 amper continui).

1 TEST:
numero di giri del motore = 5000 (temperatura max dopo 10 minuti= 50°)
assorbimento = 10 amper
regolatore con stick al massimo
numero celle = 3

2 TEST:
numero di giri del motore = 5000 (temp max dopo 10 minuti = 45°)
assorbimento = 6 amper
regolatore con stick a metà
numero di celle = 6

questo è solo x darvi un idea. i test sono inventati anche se si avvicinano alla realtà. tempo fa feci delle prove pratiche con il watt'up e un contatore ottico del numero di giri ed ebbi le stesse proporzioni degli esempio sopra.
spero che adesso sia più chiaro

Ferma restando la spiegazione colorita di GALAXY, devi pero' partire dalla curva di rendimento del tuo motore, che non è uguale per tutti i motori.
Il tuo motore sarà un inrunner, visti i giri, se per esempio prendiamo un Feigao 2808422S da 70gr, con tre celle e circa 41000 giri max ha il rendimento massimo del 78% a 36300 giri: che scende al 56% a 40500 giri.
Credo che rispettando scrupolosamente la curva di rendimento tu possa ottenere molto di piu' che con un aumento di tensione.
Inoltre bisogna che chiarisci il concetto di giri massimi, sono i giri da non superare per non danneggiare il motore o il limite massimo dell' arco utile consigliato, e per finire perchè non dici di che motore si tratta, tanto per vedere di capirci qualcosa di piu' se possibile?

Ciao Umberto

No. Tutti (quasi) i componenti elettronici hanno entrambi i limiti massimi di corrente e tensione.
Ovvio che aumentando la tensione, aumenta anche la corrente, ma il componente può "bruciarsi" anche superando soltanto il limite di tensione ammessa.
Per quanto riguarda i regolatori: se sono senza BEC il limite delle celle è sicuramente dettato dalla tensione di rottura dei semiconduttori impiegati; se hanno il BEC, questo limite potrebbe riguardare la potenza massima dissipabile dallo stesso. Mi spiego: il BEC non è altro che uno stabilizzatore di tensione, che qualunque tensione riceva all'ingresso la trasforma nei 5V in uscita; contemporaneamente, consente una corrente max di x Ampere. La potenza dissipata dal circuito è data dalla differenza delle due tensioni x la corrente assorbita dai servi/rx; maggiore sarà la tensione in ingresso, maggiore la differenza tra le due e maggiore la potenza dissipata. Per questo motivo nelle istruzioni si trova l'indicazione di celle max in funzione del numero dei servi da alimentare(corrente assorbita).

Perfetto ora ho capito.. grazie. Avevo erroneamente accostato il discorso dei volt sia al motore che all' esc quando si parlavo solo di motori...

Il link delle ranocchie non va...

E' come il ranocchio: non va proprio!:D

X galaxy

ho fatto alcune prove e ho aumentato il numero delle celle previste per il mio brushless.
ovviamente ho fatto come dici tu, nel senso che prima ho visto quanti giri facesse con la normale alimentazione prevista dalla fabbrica e quanto assorbisse senza superare la temperatura di 63° per 10 minuti, poi ho raddoppiato il numero di celle e ho raggiunto gli stessi kv, quindi ho settato nella radio un "End point" a tale scopo, e che dire... questa è una scoperta meravigliosa!!

praticamente adesso ho una temperatura di 56° invece di 63°, una autonomia maggiore e quindi un maggior rendimento!
anche le celle riscaldano di meno!
l'unico inconveniente è dato dal peso delle celle in più, ma visto che è un modello abbastanza grande, il problema non si pone.

galaxy sei un genio!

GALAXY pensaci tu!
 

Perfetto, ora il rendimento si misura con il termometro, butto il banco prova e vado a comprare un termometro, non ci avevo mai pensato!!!!!!!!!!!
Visto che ascolta SOLO te GALAXY pensaci tu!

Ciao Umberto

Ok, io non ne so quanto voi, ma se ho una temperatura più bassa a parità di numero di giri vuol dire che ho meno perdite e quindi un maggior rendimento. cosa trovi di sbagliato?

Ma la prova l'hai fatta con la stessa elica o ventola? Hai un'idea sulla potenza o spinta sviluppata in entrambe le prove?

Di sbagliato c'è che:
- non hai risposto alle domande di Umberto: di che motore si tratta, quel numero di giri è il massimo consentito, o i giri per il massimo rendimento?
- anche se così hai trovato un rendimento migliore, non è detto che sia quello massimo, ottenibile, per esempio, ad un altro regime di rotazione.

Rispondi alle domande; non ci tenere in ambascia!:)

non ho risposto perchè il produttore non fornisce dati. non è un motore di marca conosciuta.

ovvio che ho usato la stessa elica e l'ho pure scritto.

se l'elica mi fa lo stesso numero di giri è chiaro che ho la stessa spinta, o no?



ora mi rispondete alla domanda: perchè la temperatura non è indice di rendimento tra due prove eseguite allo stasso identico modo in tutto e per tutto (tranne ovviamente per il numero di celle e per il throttle)?

Anche se non l'ho letto, supponevo anch'io che avessi usato la stessa elica ed il tuo ragionamento m'aveva convinto.
L'intervento di Umberto, però, mi ha fatto nascere dubbi, uno dei quali te l'ho indicato (è il rendimento massimo ottenibile?).

Attendo anch'io una risposta illuminante di Umberto, che di motori ne sa sicuramente di più!B)

Rispondo io ad una domanda semplice la cui risposta è complessa a tal punto che non riesco a venirne a capo, un giorno mi armo di: bilancia di precisione, termometro, contagiri e amperometro, ma nel frattempo vi so dire perchè scalda meno:

Aumentando il voltaggio aumenta la capacità conduttiva del trasportatore (filo di rame in questo caso all'interno degli avvolgimenti del motore).

Infatti per portare corrente da una parte all'altra delle città si usa l'alta tensione 50.000V per poi riportarla a 380/220V.

In pratica per ottenere lo stesso Wattaggio si gioca con i Volt e gli Ampere (VxA=W) e per alimentare 1000 lampadine da 100W (cioè 0,45Ah l'una a 220V per un totale di 454 Ah) dall'altra parte dell'italia o porto dei cavi grossi come canotti oppure trasformo la 220V a 50.000 e gli amper totali si trasformano da 454 a 2. incredibile vero? (100Wh*1000 lampadine /50.000V=2Ah)

Se aumentiamo il voltaggio all'interno dei filamenti del motore otteniamo minore dispersione, quindi calore, riconvertendola in enerigia, quindi più potenza. Il numero massimo di un motore è derivato dai cuscinetti, il filo non subisce uno sforzo girando. In teoria alimentare un motore dichiarato 3s a 12s è fattibile, basta che la temperatura del filamento non superi la soglia di scioglimento della guaina isolante dello stesso, di solito 200°. Ma fino a 100° va tutto bene nei motori buoni.

Tutto ciò che ho scritto sopra, se dimostrato, può essere smentito: ho scritto ciò che mi è stato insegnato e in alcune parti dedotto, non sono quindi responsabile delle cagate che scrivo :P

La parola ELICA l'hai scritta qui sopra per la prima volta, prova a rileggerti.
Se rileggi poi quello che ti ho scritto (niente di illuminante, per piacere), e se mi sono spiegato, non ho molto da aggiungere se non che stai cercando un miglioramento aumentando batterie invece di provare eliche diverse, ma sei talmente innamorato di questa scoperta che tutto il resto non lo vedi.
Se vuoi una motorizzazione efficiente DEVI trovare il numero di giri al quale l'efficienza del motore è massima, e questo lo puoi fare SOLO provando diverse eliche A TUTTO GAS, confrontando l'energia ottenuta con quella in ingresso.
SOLO DOPO aver trovato il regime di rendimento massimo, puoi ragionevolmente cercare un ulteriore miglioramento aumentando la tensione di alimentazione, altrimenti fai quello che vuoi, ma per pietà non gridare all' "EFFICIENZA".

Ciao Umberto

L'apertura del mio post era intesa a trovare una "nuova" strada che permettesse di ottenere un ulteriore miglioramento (ovviamente mi rendo conto che non è una mia scoperta, ci ha già pensato l'ENEL come ha detto giustamente CiiiP e chissà quante altre persone prima), ma volevo solo evidenziarla in quanto mi sembra che sia messa in secondo piano, e credo che invece sia molto più performante del riuscire a trovare la curva di rendimento da te descritta e che non mi sognerei nemmeno lontanamente di contraddirla in quanto esatta. Tutti conoscono ormai che qualsiasi motore ha una sua curva di rendimento da trovare facendo le prove che hai specificato correttamente tu. Ma si possono ottenere risultati migliori (anche se nessuno ne parla) aumentando la tensione e diminuendo il gas. questo lo affermo dopo aver già fatto a suo tempo delle prove cambiando l'elica e con tanto di watt meter ecc. solo che non sapevo come ciò potesse avvenire. dopo la spiegazione di galaxy ho capito alcune cose fondamentali e ho potuto avvalorare la mia ipotesi. anche il tuo intervento mi è stato utile, così come l'interventi di Ciiip che mi ha dato una prova inequivocabile su come arriva la tensione a casa nostra. in effetti si predilige la tensione che non la corrente per evitare perdite/dispersioni inutili e calore e quindi EFFICIENZA.
Detto ciò, pace ^_^

a proposito ti va di risponedere al discorso della temperatura?
mi sembra di aver inteso nel tuo intervento che la temperatura NON è un valore atto a determinare una maggiore efficienza. Eppure se avessimo un ipotetico motore con filamenti speciali e costosissimi :lol: privi di resistività il suo rendimento sarebbe di conseguenza infinito/massimo senza ombra di dubbio e quindi non dovrebbe nemmero riscaldare, giusto? e quindi la temperatura non è forse un parametro importante così come l'assorbimento e la curva di rendimento?

comunque se ho capito male, allora dimmi con altre parole cosa intendevi...

Ciao!

Scusa ma mi sembra un dialogo tra sordi:
Avevo premesso che la spiegazione di Galaxy era ok, avevo fatto l'esempio del motore Feigao e dell'eventualità di usarlo con un rendimento troppo basso.
Se stai utilizzando il tuo motore ad un numero di giri troppo lontano dalla sua massima efficienza, il miglioramento che puoi avere con l'aumento delle celle NON TI POTRA' MAI compensare delle perdite trascurate precedentemente.
Nell'autonomy, che richiede la massima efficienza di motore ed elica, io preferisco alimentare il motore a tre celle e non a due e limito il gas alla prestazione necessaria alla salita perchè credo nella convenienza della tensione di alimentazione piu' alta, MA USO IL MOTORE AI GIRI DI MASSIMA EFFICIENZA.
Se poi sei realmente interessato ai motori puoi trovare un sacco di informazioni in rete.


Ciao Umberto

a proposito di dialogo tra sordi, non hai chiarito ancora il discorso sulla temperatura. sono curioso di sapere cosa rispondi in merito.

ciao!

Se diminuisce la temperatura di esercizio a parità di potenza resa, si deve ritenere che siano calate le perdite di energia, ma che tefrega di spendere in batterie e peso aggiunto, se potevi ottenere di piu' gratis?

Per me argomento chiuso Umberto

permettimi di chiudere anch'io dicendo un ultima cosa.
più la temperatura è alta e più aumenta la resistenza del rame diminuendo quindi il rendimento stesso tanto ricercato. e quindi non è proprio gratis.

cmq credo che si potrebbe continuare, ma come già scritto fermiamoci qua, che è meglio B)

però è stato un post costruttivo :D

Considerando come funziona un regolatore io voto la prima ipotesi

cioè. spiegati meglio :)

Ciao a tutti.. leggo solo ora questa discussione. Mi permetto di aggiungere che bisogna considerare l'insieme del sistema, non soltanto i fattori separati.

Vorrei sottolineare che aumentando da 3 a 6 le celle, si corre il serio rischio di distruggere il motore se per sbaglio si rimuove il limite di corsa dello stick!

Poi bisogna valutare l'effettiva convenienza in peso, sarebbe perfetto se si riuscisse a dimezzare la capacità delle batterie, ad esempio 3 da 2000 sostituirle con 6 da 1500, in quel caso ci sarebbe un reale vantaggio, visto che parliamo di aeromodelli e che parliamo di tenere la potenza erogata costante in entrambe le soluzioni, aumentando semplicemente il peso, l'efficienza dell'intero sistema diminuisce.

Per il resto,la discussione è interessante, cerchiamo di collaborare senza rancori e sordità.. :)