Veel is er te vinden over welke motoren, propellers en regelaars het beste voldoen in een quadcopter. Maar na een maandje vliegen heb ik de indruk dat de MikroKopter eigenlijk best goed gedimensioneerd is. Maar wat wordt nu daadwerkelijk aan vermogen opgenomen? Zijn er pieken in het gebruik? Maakt het veel verschil of je hoovert of rondjes vliegt? Om hier eens inzicht in te krijgen heb ik de Mikrokopter uitgerust met een Unilog om het en en ander eens echt te registreren. De configuratie samenvattend:
- MikroKopter elektronica, kompasmodule en Xbee communicatie module;
- Eigenbouw GFK frame met T-Rex 450 onderstel;
- Rhino 3S 2300 mAh accupakket;{jcomments on}
- Gemodificeerde Towerpro 25A regelaars;
- Hacker look-alike A20-22L motoren en
- EPP 10×4.5 propellers.
Het geheel nog eens op de weegschaal gezet geeft een totaal gewicht van 950 gram. Met deze configuratie is een aantal meetvluchten gemaakt waarvan de gegevens zijn ingelezen in Logview.
De eerste vlucht bestond uit alleen hooveren en rondvliegen. De hoogte varieerde van 1 tot 8 meter. Te zien is dat de stroom nauwelijks fluctueert en tussen de 11 en 12 A ligt. De tweede vlucht bestond weer uit rustig rondvliegen, na één minuut onderbroken door een verhuizing naar een ander grasveld en eenmaal een stijgvlucht naar “heel hoog”. Heel hoog blijkt 30 meter te zijn. De MikroKopter wordt snel erg klein. Ook hier zien we weer een continue stroomverbruik van zo’n 11 tot 12A met een piek naar 31A als volgas omhoog wordt gegeven. Wat hieruit blijkt is dat de continu stroom door één enkele motor zo’n 2.7 tot 3 A is, wat erg laag is. De piek loopt naar ongeveer 8A per motor. Geconcludeerd mag worden dat de regelaars met 25A erg ruim bemeten zijn. Regelaars van 18-20A zouden ook toereikend zijn en dan nog steeds voldoende marge hebben.
Nu is er een website in een prototype stadium ecalc.ch waarmee MultiCopter berekeningen kunnen worden uitgevoerd. Als de gegevens van de MikroKopter worden ingevoerd geeft dat het volgende resultaat.
Dit komt verbazingwekkend goed overeen met de resultaten die gemeten zijn. De berekende totale stroom van 10.81 A bij hooveren komt erg dicht bij de gemeten 11-12A.
Het leuke van Ecalc is dat je met de resultaten kunt spelen en “wat gebeurt er als” exercities kunt uitvoeren om eens een beeld te vormen wat nu veel uitmaakt en wat niet. Allereerst staat er een disclaimer boven! En dit lijkt terecht. Want als je de spoed van een propeller verandert, verandert er niets aan de hoovertijd en payload. Dat lijkt niet correct. Wel een conclusie die te trekken valt is dat de hoovertijd altijd toeneemt als je de diameter van de propeller groter maakt, tot het max wat de motor kan hebben. Een grotere propeller is altijd gunstiger. Wel neemt dan de maximum payload af.
Het gewicht van het totaal heeft het meeste effect. Een onsje meer of minder maakt zo een minuut hooveren verschil. We zitten bij hooveren altijd “onder” het maximum rendementspunt van een motor. Door payload toe te voegen wordt het rendement van de set-up beter. Maar de hoovertijd neemt dan af, maar niet in verhouding.
Als in de huidige set-up de 10 inch propellers worden vervangen door 12 inch propellers, gaat hij langer hooveren. En als in de huidige set-up de propellers vergroot naar 12 inch en de accu naar 3S 5000 mAh haal je hoovertijden van 20-25 minuten. De maximum payload neemt dan wel af; die wordt bepaald door het maximum vermogen dat de motor kan leveren. Wat je ziet is dat de motoren volgas dan in overbelasting raken. Maar volgas doe je nauwelijks met een kopter! Alleen als je even naar “heel hoog” wilt.
Dit vraagt erom binnenkort eens 12 inch propellers te gaan proberen om te kijken of de theorie met de praktijk klopt.