Аккумуляторы для электронных сигарет. Токоотдача аккумулятора


ёмкость и токоотдача. — Паркфлаер

Аккумулятор это устройство которое накапливает (аккумулирует) энергию от внешнего источника и отдаёт её в последствии внешнему потребителю. Интересно то, что ни один аккумулятор начиная с 1803г (аккумулятор Риттера) не является непосредственно накопителем электричества в прямом смысле слова, все аккумуляторы при зарядке изменяют химический состав компонентов системы, а при разряде эти состояния возвращаются к исходным значениям - фактически все аккумуляторы можно назвать "преобразователями" электрической энергии в энергию химических процессов и обратно.

Существует множество типов аккумуляторов отличающихся конструкцией и химическим составом электролита, что в свою очередь определяет их применение в тех или иных сферах деятельности человека. Например - на подводных лодках использовались щелочные батареи из за того, что в то время герметичных аккумуляторов не было, а при заряде и разряде кислотные выделяют довольно опасный сернистый ангидрид, в тоже время щелочные только водород и кислород.

Вообще тема очень обширна и для тщательного разбора не хватит ни терпения у Вас мои уважаемые, ни времени у меня, по этому в этой заметке разберем только литий-полимерные аккумуляторы, хотя моделисты за все время моделизма использовали все типы батарей, в том числе и нетрадиционные самодельные элементы питания.

И так, при выборе батареи для модели нужно знать:

1. Какой максимальный (суммарный) ток она - модель требует для нормальной работы всех её узлов.

2. Как долго будет требоваться параметр из пункта 1., - сколько времени модель должна отработать на одном заряде.

3. Напряжение требующееся для работы модели.

Первые два требования напрямую определяют параметры требуемой батареи, третье иногда варьируется в небольших пределах и разбирать его не будем.

На самих аккумуляторах имеется вся необходимая информация для правильного выбора именно той, что нужна.

ЕМКОСТЬ. - Емкость это так сказать вместимость аккумулятора, - измеряется она в амперчасах - Ач или миллиамперчасах - мАч. Цифра или число стоящая перед говорит о том, что элемент или батарея будет отдавать этот ток в течении одного часа.

Пример: Батарея емкостью 1000мАч говорит о том, что она будет отдавать в нагрузку ток равный 1000мА или 1А в течении часа.

Время разряда напрямую зависит от силы тока в цепи, если к такой батарее подключить лампочку которая потребляет 100мА или 0,1А то она будет светить аж 10 часов и наоборот - если подключить скажем мотор который потребляет 6А то этого аккумулятора хватит всего на 10минут работы такого мотора.

Время работы можно вычислить разделив емкость на ток нагрузки, из примера выше; мы имеем батарею 1Ач и нагрузку 1А - 1Ач делим на 1А= 1час,T=C/I, Т время разряда, С ёмкость аккумулятора, I ток нагрузки. пример с лампочкой 1Ач делим на 0,1А=10ч и с мотором 1Ач делим на 6А =0,16ч - 10 минут. Сразу же хочу обратить внимание на то, что не любой аккумулятор способен разряжаться с такой скоростью как с мотором из примера (6А), некоторые батареи при таком быстром разряде выйдут из строя!!! Для того, что бы такого не случилось на аккумуляторах пишут еще один параметр.

ТОКООТДАЧА. - Токоотдача это выражаясь доступно даже начинающим ни что иное как допустимая СКОРОСТЬ разряда данного аккумулятора, на батареях или одиночных элементах (банках, ячейках) она выражается как "число и буква "С" (латинская Ц)", это указывает на то, что данная батарея может отдать всю запасенную энергию за время которое определяется разделив один час на количество "С", то есть - возьмем ту же батарею, что и в первом примере 1Ач и теперь нам сказали, что её токоотдача равна 10С, это значит, что она может отдать всю энергию за 1ч делим на 10С = 0.1ч то есть 6 минут, получается, что мотор из примера выше не повредит её разрядив за 10минут, ибо это по времени на 4 минуты дольше, чем максимальная скорость разряда в 6минут, до её полного разряда. Так мы высчитали время за которое её можно разрядить без вреда её здоровью, а рассчитать максимальный ток который она может выдать можно умножив её емкость 1Ач на цифру или число указанную как токоотдача "С" 1Ач х 10С=10А.

Часто вижу вопрос "25С хватит для этого самолета?" - На такой вопрос нельзя ответить не зная какова емкость того аккумулятора о котором "думает" автор вопроса, допустим его самолет потребляет на максимальных оборотах 10А, а аккумулятор о котором он говорит имеет ёмкость в 2Ач, это значит, что его самолет разрядит эту батарею за 2/10=0,2ч - 12минут, а теперь узнаем сколько для этого потребуется "С" токоотдача.

Токоотдачу можно вычислить 1час разделить на время полученное выше, для удобства час разобьём на минуты, и так 60/12=5 - получается, что для 12 минутного полёта ему понадобится аккумулятор емкостью 2Ач и токоотдачей 5С. Прошу обратить внимание на тот факт, что токоотдача никак не влияет на время полета, в данном случае Вы можете взять батарею с той же ёмкостью и токоотдачей 100С!! время полета останется 12минут и ни как иначе, потому как на время работы модели влияет только ёмкость батареи, часто новички выбирают батарею с гигантским "С" и практически не обращают внимание на емкость. К примеру если мы возьмем ту же модель из описания выше и всунем туда аккумулятор 500мАч и токоотдачей 60С (мы уже знаем, что она на 2Ач аккумуляторе летит 12минут) считаем время полета - 0,5Ач делим на ток нагрузки 10А=0,05ч - 3минуты, и это при том, что батарейка у нас аж 60С!!! А сколько же "С" нам потребуется для трех минутного полета на такой батарейке? 60/3=20С, так зачем же тогда переплачивать за лишние 40С если время полета у нас не изменилось хоть 20С, хоть 60С все равно 3 минуты!!!

Следующее заблуждение это параллельное или последовательное соединение аккумуляторов в батареи, многие уверены, что при последовательном токоотдача не изменяется, а увеличивается напряжение, а при параллельном увеличивается и ёмкость и токоотдача!! Однажды был даже трехдневный спор на этой почве.

НЕЕЕЕТ!!!! токоотдача всегда остаётся такой - какой её нарисовал производитель на этикетке аккумулятора, вопрос в том получим ли мы бОльший максимальный ток от батареи соедененной параллельно?

Да безусловно максимальный ток от батареи мы получим во столько раз бОльший сколько аккумуляторов мы соединим в параллель, то есть если нам нужно получить ток нагрузки 10А, а имеется два аккумулятора которые "могут" дать только 5А, то смело можно соединить их параллельно и "взять" с этой сборки 10А, но токоотдача этой сборки останется такой как у одного из аккумуляторов в сборке!

Объясню; - у нас есть два аккумулятора 1Ач 5С, это значит, что максимальный ток с него можно получить 1*5=5А, однако нам нужно 10А! Соединяем два этих аккумулятора параллельно и получаем сборку 2Ач 5С, считаем по формуле 2Х5=10А, мы получили 10А максимальный ток с этой сборки, НО токоотдача сборки так и осталась 5С и это "5С" ни какая то абстракция или пиар фирмы - это четко выраженная величина которая на мой взгляд важнее всех остальных параметров указанных на аккумуляторах, ибо от знания этой цифры напрямую зависит здоровье аккумулятора, у меня как то спросили - "раз это такая нужная и важная величина, то в чем она измеряется?", отвечаю - измеряется она в номинальных ёмкостях данной батареи и выражается числом с буквой "С" превышать которую не просто запрещено, но даже приближаться к этой цифре не желательно.

В общем выбирая аккумулятор смотрите на емкость и считайте время полета, а когда Вас устроит последнее, ищите "С" чтоб во время полета аккумулятор на Вас не обиделся и не надулся как сыч.

Надеюсь доходчиво объяснил, жаль, что те кто задаёт вопросы про "сколько надо таких соединить, что бы на танк поставить мотор от болгарки" читать это вряд ли станут, ибо лучше сто раз спросить и ни разу не искать....

Всем спасибо за внимание, - с уважением......

Существует один вид накопителей которые накапливают электрический заряд напрямую, не изменяя химический состав компонентов системы - это конденсаторы и ионисторы (суперконденсаторы) В конденсаторах заряд хранится на металлических пластинах, расположенных параллельно на малом расстоянии и разделенных диэлектриком , чем больше площадь этих пластин - тем выше ёмкость конденсатора, но почему то их не назвали аккумуляторами :(

www.parkflyer.ru

Аккумуляторы для электронных сигарет

     В последнее время наибольшей популярностью пользуются мехмоды - батарейные блоки с прямой подачей тока на атомайзер. И верно, мехмод позволит получить нагревательной спирали столько тока, сколько затребует спираль и позволит напряжение аккумулятора. Что это значит? Это значит, что спираль сопротивлением в 0.1 Ом при полностью заряженном аккумуляторе (4.2 Вольта) запросит ток в 42 Ампера, и спираль получит мощность в 176 Ватт! Потрясающе, не так ли? Но вот что будет с аккумулятором? А это уже зависит от качества аккумулятора и его назначения. Непригодный для этих целей аккумулятор может попросту взорваться в руке парильщика. Как же этого избежать, спросите вы? Выбрать и пользоваться проверенным аккумулятором подходящей токоотдачи. Но это ещё не всё, парильщику необходимо вспомнить элементарную физику и закон Ома. Только в этом случае стоит понижать сопротивление нагревательной спирали ниже 1 Ома для кубометров вкуснейшего пара. А если ваши знания пока что не позволяют вам уверенно себя чувствовать в среде сопротивлений, напряжения и силы тока - парите 1 Ом, ведь снизить сопротивление спирали всегда успеется, но сначала, необходимо к этому подготовить себя, изучив простейшие законы физики и подготовив свою электронную сигарету к погружению во вселенную сабомного парения. В этом поможет приведённая ниже информация.

Закон Ома.      Начнём с закона Ома, а именно его использования в наших целях.      Следует напомнить, для уверенного наматывания нагревательной спирали вам понадобится омметр с коннектором для атомайзера. Показания омметра на сопротивлении ниже 1 Ома более точны, нежели показания простого мультиметра. Закон Ома выглядит следующим образом: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи. Переведём это выражение в необходимые нам определения. Сила тока – I – измеряется в Амперах, этот показатель необходим нам для определения потребляемой спиралью силы тока, отдаваемой аккумулятором. Данный показатель предельно важен при выборе аккумулятора, но об этом позже. Напряжение – U – измеряется в Вольтах, переменная величина, зависимая от уровня зарядки аккумулятора, в целях парения используют аккумуляторы при полном заряде имеющие напряжение 4.2 Вольта. Сопротивление – R – величина, задаваемая нами при намотке спирали, величина зависит от материала спирали, сечения и длины нагревательного элемента. Определить сопротивление можно при помощи калькулятора (ссылка), но обязательно проверить сопротивление на омметре. Переведём закон Ома в формулу: I(сила тока)=U(напряжение)/R(сопротивление) Теперь рассмотрим пример: Омметр показал сопротивление на моём атомайзере 0.5 Ома, полностью заряженный аккумулятор даёт напряжение 4.2 Вольта. Подставим значение в формулу и посчитай, сколько тока должен отдать аккумулятор: I(сила тока)=U(4.2 Вольта)/R(0.5 Ома)=8.4 Ампера. Вот столько тока отдаст аккумулятор для разогрева спирали при запуске цепи. Всё предельно просто, и в этом вопросе необходимо лишь внимание. Посчитаем мощность передаваемую на спираль. Мощность – P – измеряется в Ватах - это количество энергии, потребляемое спиралью за одну секунду. Воспользуемся формулой мощности электрического тока: P(мощность)= U(напряжение)* I(сила тока). Исходя из предыдущего примера, измерим мощность работы цепи при использовании нашего атомайзера сопротивлением 0.5 Ома. P(мощность)= U(4.2 Вольта)*I(8.4 Ампера) = 35.3 Ватт. Вот, собственно, и вся теоретическая информация имеющая первостепенное значении при парении, точнее при наматывании своих испарительных спиралей. И пользуясь этой информацией, перейдём к вопросу аккумуляторов. Первостепеннейшему вопросу безопасности парения.

Типоразмеры.      В электронных сигаретах используют аккумуляторы следующих форматов, указывающих на их размеры: 18650, 18500, 18350. Эти цифры говорят нам, что аккумуляторы имеют диаметр примерно 18мм, высоты 65, 50 и 35мм соответственно. Так же в парении используются иногда аккумуляторы типоразмера 26650 (диаметром 26мм, высотой 65мм). Но всё же самыми распространёнными типоразмерами остаются аккумуляторы 18650 и 18350, последние, благодаря своему компактному размеру, чаще всего используются в «стелс» модах. Процент модов, использующих типоразмер 18500, исчезающе мал.

Состав.      Об аккумуляторе многое говорит маркировка стоящая перед типоразмером аккумулятора, рассмотрим на примере аккумулятора с маркировкой ICR18650, где первая литера I, показывает нам, что аккумулятор литий-ионный, следующая буква С означает материал катода, в данном аккумуляторе это кобальт, последняя буква R говорит нам, что аккумулятор заряжаемый. В электронных сигаретах же часто используются аккумуляторы с марганцевым катодом, маркировка их выглядит подобным образом IMR 18650. Аккумуляторы с использованием марганца, считаются, более стабильны при использовании намоток требующих высокой силы тока, но обладают меньшей ёмкостью. А теперь зададимся вопросом: какой аккумулятор безопаснее всего использовать в электронных сигаретах, марганцевые или с использованием кобальта? Имеющие более высокий потенциал токоотдачи при нестабильном поведении при отдачи высоких токов или же аккумуляторы более стабильные и безопасные, но с меньшей ёмкостью. Ответим: конечно гибридные. Гибридные аккумуляторы - это аккумуляторы нового поколения, использующие и марганец и кобальт в своей конструкции. Такие аккумуляторы позволят безопасно погружаться в глубины сабомного парения. Это аккумуляторы LG HE4, Sony VTC5.

Токоотдача аккумуляторов.      С размерами и составом аккумулятором мы определились, теперь рассмотрим вопрос токотдачи, как нам парить электронные сигареты сопротивление испарителей которых требует 30, 35 Ампер и более. Пиковая токоотдача - это характеристика аккумулятора, показывающая какой максимальный ток аккумулятор готов безопасно отдать. На аккумуляторах производитель пишет пиковую токоотдачу. Если же подобной информации нет на этикетке и у продавца, смотрим и ищем значение C - это значение, показывающее силу тока по отношению к ёмкости аккумулятора. Например 1С при ёмкости 2100 мА, показывает, что пиковая токотдача равна 2.1Ампера, 2С равно при такой же ёмкости 4.2 Ампера. Но подобные величины и исчисления нам, парильщикам не очень нужны. Если на аккумуляторе нет информации о токоотдаче, нам не следует использовать этот аккумулятор.

Итог об аккумуляторах.      На рынке доступны десятки видов аккумуляторов, используемых во всех портативных приборах, от ноутбков до фонариков. Так вот. Следует забыть об их существовании. Серьёзно. Ни в коем случае не стоит пользоваться аккумуляторами от ноутбуков или же китайскими чудами из серии Трастфаер - это динамит в батарейном блоке электронной сигареты. Есть немного производителей, выпускающих надёжные аккумуляторы с высокой токоотдачей. И список этих аккумуляторов мы приведём ниже. Использовать их можно даже при бешенном сабоме, где испарительные спирали потребуют токоотдачу выше, чем пиковая у аккумуляторов. (такой фокус следует производить только на свой страх и риск, лучше всего парить атомайзеры с сопротивлением требующим тока в пределах пиковой отдачи аккумулятора). Список рекомендуемых аккумуляторов: Sony US18650VTC5 2600мАч 30 А Sony US18650VTC4 2100мАч 30 А Sony US18650VTC3 1600мАч 30 А LG ICR18650HE4 2500мАч 20 А LG ICR18650HE2 2500мАч 20 А Purple Efest IMR 18650 2100мАч 30A Purple Efest IMR 18650 2500мАч 35A MXJO IMR 18650 2500мАч 35A

Общий итог.      К вопросу безопасности в парении следует относиться со всей серьёзностью. Всегда измерять сопротивление атомайзера, пользоваться надёжными аккумуляторами и понимать каждый свой шаг. Это наиболее актуально при парении при низком сопротивлении спирали. Соблюдение этих простых правил поможет безопасно выпускать огромные облака вкусного пара. Будем здоровы!

vapetown.ru

Емкость, напряжение, токоотдача аккумулятора

  • Статьи
  • Новичку
  • О магазине
  • Способы оплаты
  • Доставка
  • Контакты
Корзина Войти в кабинет логотип Планеты страйкбола Каталог Страйкбольное оружие
  • Страйкбольные автоматы
    • Автоматы АК-серии
    • Автоматы М-серии
    • Автоматы G-серии
    • Пистолеты-пулеметы
    • АС ВАЛ, ВСС Винторез и другие
    • Автоматы прочих моделей
  • Винтовки
  • Пулеметы
  • Гранатометы
  • Пистолеты
    • Glock
    • Colt
    • Beretta
    • Sig Sauer
    • Пистолет Макарова (ПМ)
    • Пистолет Ярыгина (Грач)
    • Тульский Токарева (ТТ)
    • Автоматический пистолет Стечкина (АПС)
    • Другие модели
Расходники
  • Шары
  • Пиротехника
    • Ручные гранаты
    • Выстрелы к гранатометам и минометам
    • Дымовые шашки
    • Мины
    • Сигнальные средства

strikeplanet.ru

Винтомоторная группа. Практические советы и расчеты — Паркфлаер

Существует метод расчета (основанный на рекомендациях различных фирм-производителей модельной техники), в котором автор этой статьи не усомнился ни разу, и до сих пор пользуется им:

- мотор для модели, предназначенной для выполнения классического пилотажа, подбирается из расчета 300Ватт на килограмм веса (рекомендованный полетный вес, как правило, указывается производителем в описании модели)

- мотор для 3D-акробата подбирается из расчета 400-450Ватт на килограмм полетного веса.

                                                                                       

                                                                                       «Да гранаты у него не той системы»

                                                                                                   Белое солнце пустыни.

Важный момент: не будет лишним проверить указанную производителем мощность двигателя. Бывает так, что некоторые фирмы указывают максимальную мощность, при условии использования аккумуляторов с более высоким напряжением.

Пример:

Производителем дано описание мотора:

Рабочий ток- 30-40А

Максимально допустимый ток: 50А

Напряжение: 11.1-14.8V

Максимальная мощность двигателя: 740Ватт

Итак, максимальная мощность 740Ватт. А если вы планируете использовать аккумулятор 3S? Вот давайте и посчитаем: 11.1V(напряжение аккумулятора)х50А(максимальный ток мотора)=550 Ватт. Теперь становится понятно, что в описании производителем указана мощность двигателя, с учетом использования четырехбаночного аккумулятора: 14.8Vх50A=740 Ватт.

 

                                                                                        — Шурик, твой аппарат тебя погубит.

                                                                                        «Иван Васильевич меняет профессию»

Пропеллер- это просто!

Основные параметры воздушного винта, которые мы учитываем при подборе мотоустановки – это его диаметр и шаг. Эти параметры зависят в основном от размера самолета, его типа и назначения.

Для копийной модели винт (винты) должны быть соразмерны общему масштабу модели, и иметь требуемое количество лопастей. Для спортивных и тренировочных самолетов – размеры выбираются исходя из необходимых тяговых характеристик, скорости потока от винта и площади обдува этим потоком рулевых плоскостей. Т.к. основную массу некопийных любительских самолетов можно по типу мотоустановки отнести к пилотажным (исключая модели для боя и мотопланеры), стоит подробнее остановиться на этом типе и специфике подбора размеров винта для них.

Самое простое – исследовать статистику, и рассмотреть размеры винтов, рекомендуемых известными и проверенными производителями самолетов (изобретение своего велосипеда – не всегда благодарное занятие). Если по каким либо причинам такая статистика недоступна, можно принять примерную зависимость, исходя из размера самолета, что бы определить отправную точку для дальнейших размышлений. Для большинства пилотажных самолетов среднего и большого размера (больше1,5 м) диаметр винта для начала расчетов можно взять как 1/4 от размаха крыла, или чуть (на дюйм) больше для самолетов небольшого размера (1-1,3м) . Действительно – если посмотреть на самые популярные самолеты с устоявшейся комплектацией, то диаметры винтов будут выглядеть примерно так:

Размах крыла- Диаметр воздушного винта (в дюймах)

(1000mm) 10-11”

(1150-1200mm) 12-13”

(1250-1300mm) 13-14”

(1500-1600mm) 15-16”

(2000-2100мм) 19-22”

Для простоты можно воспользоваться и этой нехитрой табличкой – для начала она вполне сгодиться. Следует так же учитывать, что как правило, более скоростные модели, полукопии и тренеры используют винты диаметром поменьше, а фан-флаи и самолеты с развитыми 3D способностями – винты большего диаметра. Так же, часто возникают подвижки в +/- 1-2 дюймадля конкретной модели. Но в целом (как пример статистики), табличка выглядит вполне реально.

Если описывать упрощенно, то диаметр винта в большей степени определяет статическую тягу мотоустановки (грубо говоря, сколько может «поднять» такой винт, будучи направленным вверх), и площадь обдува рулевых плоскостей, как правило элеронов (хвостовое оперение почти всегда находиться в потоке от винта, и обдувается на 100%).

Несложно догадаться, что от статической тяги сильно зависит поведение самолета на вертикальных маневрах, когда подъемная сила крыла попросту отсутствует.

Шаг винта - определяет в большей степени скорость потока воздуха, отбрасываемый от винта (хотя и влияет на статическую тягу мотоустановки тоже, правда в меньшей степени)

Образно говоря – с какой скоростью можно будет двигать поднятый статической тягой груз, и до какой скорости можно разогнать самолет в горизонтальном полете. Второе важное влияние, оказываемое шагом винта - это скорость потока, которым будут обдуваться рулевые поверхности. Т.е. от нее сильно зависит скорость реакции самолета на рули, особенно хвостовые. Попадая в крайности можно получить абсурдные ситуации, при которых, например, самолет, обладающий огромной статической тягой сможет держать на висении привязанный утюг, но не сможет двигаться из отсутствия достаточного потока от винта. И наоборот.

Соответственно, большая тяговая вооруженность важна при выполнении вертикальных фигур и элементов 3Д-пилотажа. А для скоростных самолетов, гонок, бойцовок – большее влияние оказывает скорость потока, и тяга играет уже второстепенное значение. Самолеты, летающие современные пилотажные комплексы, содержащие много вертикальных составляющих - должны обладать обоими свойствами с приличным запасом. Конечно, иметь запас и по тяге и по скорости потока - хорошо для любого самолета, но ввиду разных причин одновременно не всегда это можно заложить в мотоустановке .

Третий «параметр» винта, оказывающий сильное влияние на его свойства – это его тип.

К сожалению, многие начинающие моделисты не принимают его во внимание, и основываясь только на размерах и шаге винта, часто не получают желаемого результата, а иногда и вовсе теряют мотор или сжигают контроллер, перегружая их.

Самые распространенные винты производит фирма АРС. Их подразделение по типам винтов можно назвать сложившимся стандартом де-факто. Из тех типов, которые для нас представляют интерес можно назвать:

Тип «Е» (electro) - классические пилотажные винты для электромоторов. Самый распространенный тип, для оборотов 6-8тыс, небольшой массы, с прочной ступицей. Размерности - почти любые.

Тип «SF» (slowflyer)- очень легкие винты с увеличенной тяговой характеристикой, для легких моделей. Рассчитаны на низкие обороты (до 6 тыс.). Диапазон размеров от 8х3,8 до 13х4,7. Часто используются «внештатно» вместо Е-серии на моделях вплоть до1,5 кг для получения очень большой тяговооруженности (правда ценой некоторых потерь), на свой страх и риск. Имеют легкую небольшую ступицу и невысокая (по сравнению с Е-серией) прочность.

Тип «Р» (pusher) – т.н. «толкающий винт». Винт обратного вращения. Стоит заметить что на электроустановках понятие «толкающий» не особенно актуально, потому что мотор может вращаться в обоих направлениях. Ориентирован больше на ДВС.

Тип «F» (folding)- складной винт (вернее - комплект лопастей, для установки на специальную муфту – «хаб») как правило, для моделей планеров.

Есть еще специализированные типы С, W и пр., но в данной статье мы их рассматривать не будем из за их специфических применений.

 

                                                                  — Да как ты их мог перепутать, они же разного цвета!

                                                                  — Я дальтоник!

                                                                  — Ну и что, что ты дальтоник, ты красное от зеленого                                                                                                     отличить не можешь, что ли?!

                                                                                                            «День выборов»

Регуляторы скорости: главное не перепутать.

Реально, у контроллера (так же именуемого как «регулятор скорости», хода», «speed controller») есть только два критических параметра,

которые непосредственно связаны с работой мотоустановки – это максимально допустимый рабочий ток, и диапазон рабочих напряжений.

Значение максимального рабочего тока обычно присутствует в названии контроллера . Например Markus SL-75 – максимальный рабочий ток у него 75 ампер. Dualsky 20 – обозначает 20 ампер. Это значение тока, которое допускается при работе контроллера продолжительное время. Иногда в параметрах указывается кратковременный допустимый ток. Он как правило на 5-10% выше рабочего.

Не следует надеятся на это значение – оно обозначает, что контроллер может пережить несколько секунд при таком токе, но никто не гарантирует его работоспособность после более продолжительной нагрузки такого значения. Нам следует выбирать контроллеры, у который допустимый максимальный рабочий ток равен, или превышает значения тока, полученные нами при расчетах в статическом режиме на 100% ручки газа. В принципе, чем больше будет запас – тем лучше, но все же следует руководствоваться целесообразностью. Ставить на мотоустановку с токами в 15А контроллер на 100 ампер конечно можно, но его размеры, вес, и стоимость будут идти в разрез со здравым смыслом. Вполне можно ограничиться 18 или 20-амперным. Хорошим вариантом будет так же ориентировка на максимально допустимый ток для мотора, который при правильных расчетах будет явно не выше его рабочего значения. Второй параметр – это диапазон допустимых напряжений, с которым может работать контроллер. В описаниях часто пишут количество элементов (cells) аккумулятора, на который рассчитан контроллер. Как правило, самыми массовыми являются контроллеры, рассчитанные на диапазон в 2-3 элемента («банок») LiPo, на 2-4, и на 2-6 элементов. На большее количество элементов рассчитаны высоковольтные контроллеры, в названии они имеют обозначение HV (hight voltage). Они , как правило, способны работать в диапазоне от 6 до 10 или до 12 элементов и рассчитаны на 70-100 ампер максимального рабочего тока. Их уже применяют на довольно крупных самолетах, с мотоустановками мощностью от 1,5 квт и выше. Превышение максимально допустимого напряжения питания обычно приводит к выходу контролера из строя.

Кроме этих двух основных параметров, контроллеры различаются по наличию различных сервисных возможностей, и конструктивных особенностей. Как правило, все контроллеры имеют возможность программирования таких функций, как выбор скорость раскрутки вала («мягкую», «стандартную» и «быструю»), различные уровни напряжения автоотключения двигателя (чтобы не допустить полную разрядку аккумулятора и потерю питания для приемника и бортовых систем), включения/отключения режима тормоза (для прекращения вращения воздушного винта от набегающего потока при выключенном моторе). Часто присутствует функция программной смены направления вращения вала, звуковая сигнализация разных режимов работы, настройка таймингов, друге различные сервисные возможности. Основная масса контроллеров может программироваться с помощью пульта управления, некоторые требуют для этого специальных программаторов, или компьютера с использованием специального USB-кабеля. Следует обратить внимание на эти особенности, чтобы не оказаться в поле с самолетом, который невозможно будет настроить без специального оборудования. В целом, наличие большого количества сервисных функций удобно, но оно не является строго обязательным. Тут можно ориентироваться на собственный комфорт и толщину кошелька.

Большинство низковольтные контроллеров имеют в себе встроенную схему ВЕС (система бортового питания), однако следует знать, что его использование допускается при питании не более чем 2-3 элементами LiPo, и с нагрузкой, не превышающей 3-4 маломощных сервомашинки (формата «микро» и «субмикро»). Большая часть отказов управления на небольших самолетах связана с кратковременными сбоями в работе встроенной системы ВЕС работающей с перегрузкой, обычно принимаемой за «помехи» или неисправность аппаратуры управления. Даже использование 4 сервомеханизмов «16-граммового» типа (HS-81) на встроенной ВЕС недорогого контроллера довольно часто приводит к отказу питания через уже 3-4 минуты работы мотора при активном рулении.

Собственно, на этом краткий экскурс по контроллерам можно завершить. Итоговый вывод прост – для стабильной работы мотора нам важно иметь небольшой запас по току, и не превышать верхнюю границу допустимого напряжения питания контроллера. Все остальное – вопрос личных предпочтений, и пожеланий к сервисной функциональности системы. Так же, стоит быть внимательным при выбора питания борта через встроенный ВЕС.

 

                                                                                                    Арфы нет, возьмите бубен.

                                                                                                   «В бой идут одни «старики»».

Какой аккумулятор выбрать?

В современных условиях разумнее всего использовать силовые батареи на основе литиевых элементов. По токоотдаче и удобству эксплуатации на больше всего подходят аккумуляторы с химией LiPo (литий-полимерные) и LiFe (литий-нанофосфатные).

Помимо понятных нам параметров (емкость и напряжение), значения которых мы вывели в процессе расчетов, неосвещенными оставались такие понятия, как токоотдача, вес и стоимость аккумуляторных сборок. Как известно, токоотдача - это способность аккумулятора отдавать ток определенного значения, выражаемая в количестве С, где С= емкость аккумуляторной батареи. Скажем, батарея емкостью в 2100мА имеющая токоотдачу в 16С способна отдать ток, в 16 раз больше ее емкости, т.к. порядка 33А В последнее время токоотдача батарей существенно возросла, и продолжает расти дальше. Все чаще встречаются сборки с токоотдачей в 30С, 35С, а то и в 40С.

Лидеры по токоотдаче – аккумуляторы с химией LiFe, их практическая токоотдача составляет более 50С. Неизбежной расплатой за высокую токоотдачу является высокий вес и стоимость таких батарей. Чем выше токоотдача, тем выше «удельный» вес и стоимость сборки. Например, аккумуляторы 3S (3 элемента) 2100мА c токоотдачей 16С весят150 грамм, а такие же сборки, но с токоотдачей в 35С – уже около220 грамм. По цене – различия примерно в тех же порядках. Разница существенная. Давайте теперь посмотрим, насколько важна высокая токоотдача для мотоустановки самолета.

Не секрет, что помимо хорошей энерговооруженности, мотоустановка должна обеспечивать еще и некоторую продолжительность ее работы.

Обычно, необходимое время работы (на 1 полет) поставляет порядка 6-10 минут. Меньше 6 минут – это мало, больше 10 минут – особенно нет смысла, потому что уже хочется передохнуть и проанализировать полет. Если посмотреть на расчеты в мотокалке, то мы увидим, что при правильно подобранной мотоустановке и в смешанном режиме полета аккумулятор разряжается до минимально допустимого значения за 8-10 минут при токах, равных 10-12 емкостям такого аккумулятора. На силовых маневрах токи могут достигать 15-25С кратковременно.

Продолжительная токоотдача более 20С нужна в редких случаях, когда нужно выжать максимальную мощность за очень краткосрочный период. Мы можем использовать аккумуляторы небольшой емкости и с высокой токоотдачей, немного экономя на весе и емкости, но мы неизбежно будем терять в продолжительности работы нашей мотоустановки. Более оправданно использования большой токоотдачи в низковольтных системах, где мощность реализуется за счет больших токов, а не за счет напряжения. Чем больше самолет, и выше напряжение питания – тем ниже токи (относительно емкости аккумулятора), и тем меньше может быть токоотдача сборки. Самолеты с высоким напряжением (от 6 банок и выше) редко превышают значения токоотдачи в 15-20С даже на силовых маневрах. По своему опыту, я бы рекомендовал использовать емкости аккумуляторов порядка 1/10-1/12 от максимальных токов в статике, и со значениями токоотдачи в 25-30С – для систем на 2-4 элементах, и 16-25С – на 5-10 элементах. Это даст приемлемый вес батареи, приличное время полета и невысокую стоимость сборки. Сборки с токоотдачей 35-40С оставим вертолетчикам, где необходимое время полета заметно ниже, а пиковые нагрузки - намного выше.

Что бы подвести некоторый итог – приведу очередную табличку наиболее популярных решений:

Вес самолета, Емкость сборки/необходимая токоотдача (кол-во элементов)

130-200г, 300-500мА /20-25С (2 банки)

200-300г, 500-800мА /20-25С (2-3 банки)

400-600г, 900-1300мА/16-20С (3 банки)

600-1300г, 1500-2200мА/16-25С (3 банки)

1300-1700г, 2500-3000мА/25-30С (3 банки), 16-20С (4 банки)

2000-2700г, 3300-3700мА/16-20С (5-6 банок)

2500-3000г, 3700-4200мА/16-20С (6 банок)

3500-5000г, 3300-4000мА/16-20С (8-10 банок)

Опять же, это всего лишь типичные примеры, которые не стоит рассматривать как однозначное и безальтернативное решение.

Экспериментировать можно и нужно. А эта таблица всегда послужит нам хорошей стартовой платформой.

Теперь, когда наша мотоустановка укомплектована, пора переходить к практическим испытаниям.

                                                       Основано на материалах, опубликованных на форуме RC-design

www.parkflyer.ru

Особенности применения NiMH аккумуляторов | РОБОТОША

Особенности применения NiMH аккумуляторов

мая 21, 2014Электроника Андрей Антонов Печать Печать itemPicture20130506212918

Сегодня я расскажу об особенностях NiMH аккумуляторов. Обзор различных типов аккумуляторов, применяемых в мобильных роботах и портативной электронике я делал в предыдущей статье, посвященной источникам питания.

NiMH, пожалуй, наиболее часто применяемый тип аккумуляторов в бытовой электронике. Выпускаются в самых различных типах корпусов. Что касается робототехники, то никель-металлогидридные аккумуляторы используются 98% производителями роботов-пылесосов.

В статье я рассматривал систему питания робота-пылесоса Neato XV-21 и в нем также применяется этот тип аккумуляторов.

 

Характеристики NiMH аккумуляторов

  • Срок службы: 300 — 500 циклов зарядки/разрядки
  • ЭДС: 1.3 В (номинальное напряжение 1.2 В)
  • Внутреннее сопротивление: 200-300 мОм
  • Теоретическая энергоемкость: 300 Вт·ч /кг
  • Удельная энергоемкость: 60-72 Вт·ч /кг
  • Удельная энергоплотность: 150 Вт·ч/дм³
  • Ток разряда: 0.2-0.5 мА · емкость аккумулятора
  • Скорость саморазряда: до 20% в первые сутки и до 20% в последующий месяц
  • Рабочий диапазон температур зарядки: 0...+45°C
  • Рабочий диапазон температур разрядки: -40...+45°C
  • Диапазон допустимых напряжений: 1.0 — 1.4 В
  • Время быстрой зарядки 2-4 часа

 

Преимущества NiMH аккумуляторов

  • Доступность вследствие широкого распространения
  • Выдерживает на 10-20% больше циклов зарядки-разрядки, чем литиевый аккумулятор
  • Стойкость к экстремальным температурам
  • Меньший чем у NiCd аккумуляторов «эффект памяти»
  • Простой процесс зарядки
  • Экологичность (имеет смысл при утилизации)
  • Большая чем у NiCd аккумуляторов емкость

 

Недостатки NiMH аккумуляторов

  • Высокая степень саморазряда
  • Стоимость выше чем NiCd
  • Экзотермичность (при зарядке они достаточно сильно нагреваются)
  • Неиспользование в течение длительного промежутка времени ухудшает их характеристики
  • Относительно слабая способность отдавать ток в нагрузку
  • Длительная зарядка
  • Долговечность аккумуляторов связана с глубиной разряда

 

NiMH аккумулятор с большой токоотдачей

NiMH аккумулятор с большой токоотдачей

Хотел бы обратить внимание на один очень интересный аккумулятор, производимый компанией Tenergy.

Емкость 5 А·ч

Ток разряда до 40А

Напряжение 1.2 В

Низкое внутреннее сопротивление (можно собирать в сборки последовательно)

 

 

Еще по этой теме

robotosha.ru


Смотрите также