Eficiencia variador

Tema en 'R/C ELECTRÓNICA' iniciado por triff, 10 Ene 2013.

  1. triff Nuevo Miembro

    triff
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    Hola a todos!

    El otro día me di cuenta de lo poco que sobre la eficiencia de un variador en un régimen de potencia intermedio. Estuve haciendo muchas pruebas con el programa Drive Calculator. Este programa te permite estimar la potencia y eficiencia para un determinado voltaje de entrada. Según tengo entendido el voltaje de entrada es el voltaje de las baterías y los cálculos los realiza para máxima palanca de gases.
    Para simular el comportamiento en otros regímenes de vuelo (a menos revoluciones) la única forma de hacerlo es cambiando el voltaje de las baterías. En este caso, para calcular la potencia de entrada creo que multiplica el voltaje de salida de las baterías por los amperios consumidos.
    Por otro lado, el par que produce un motor es directamente proporcional a los amperios que consume. Con todo esto en mente, ¿es correcto lo siguiente?

    Condicion de vuelo (datos inventados):
    Voltaje de salida de las baterias: 11.5 V
    Rpm para la traccion requerida: 7500 rpm
    Par requerido: 0.05 Nm
    Amperios requeridos: 15 A

    Para simular la condicion de vuelo (Drive Calc):
    Potencia de entrada para ese par: 112.5 W
    Voltaje de entrada para simularlo: 7.5 V

    NOTA: Supongo que quiero saber la tracción durante el lanzamiento a velocidad 0. (Drive Calc no permite conocer la traccion a otras velocidades)


    Mi hipótesis:
    La potencia de entrada sería 112.5 W si el sistema estuviese alimentado por una batería de 7.5 V. Puesto que está alimentado por una batería que en ese momento da una tensión de salida de 11.5 V y los amperios son los mismos (solo dependen del par) la potencia de entrada sería realmente 172. 5 W, resultado de multiplicar el voltaje por los amperios.

    De ser esto cierto sería muy importante escojer un ESC ajustado para el vuelo de crucero que queramos tener. Funcionaría como un mero regulador de tensión.

    Gracias
     
  2. AEROM Miembro

    AEROM
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    Un ESC es básicamente un regulador de tensión media que aplica al motor mediante impulsos, más anchos cuando más tensión media queremos aplicar.
    Si te fijas en la aplicación Drive Calculator, cuando cambias el regulador, apenas cambiamos la eficacia.
    Lo que si hay que hacer es fijarse en el rendimiento a un regimen de vuelo, en mi caso 5Amp, y comprobar que hélice se adapta mejor a la velocidad normal de este. Seguramente tendré otras hélices con las que tenga más tracción ó más velocidad. Para largos vuelos hay que afinar en un regimen normal.
    La hipótesis que hacías de que la batería entrega 172,5W y al motor le llegan 112,5W es errónea porque no se entrega una tensión continua, sino unos impulsos; es como si uno estuviera dándole a un interruptor, ahora si, ahora no, ahora si, ahora no; que es diferente a insertar una resistencia variable (transistor) donde si tendríamos una perdida de potencia.
    Habrá una perdida en el regulador pero no tanto.
    Saludos.
     
  3. triff Nuevo Miembro

    triff
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    Muchas gracias por responder

    Debes de tener razón cuando dices que no se producen tales pérdidas porque hace poco he recibido una contestación similar.

    Para salir de dudas intentaré hacer el siguiente experimento y publicaré los resultados aqui si lo logro llevar a cabo:

    -Entre las baterías y el variador voy a colocar un Watimetro para poder medir la potencia.
    -Puedo conseguir un medidor de revoluciones y me voy a fiar de las estimaciones que el Drive Calc para condiciones estáticas a una altitud determinada.
    -Puesto que el Drive calc muestra solo regímenes de máxima palanca de gases voy a darle a tope. Con el watimetro voy a medir la potencia, los amperios y la caida de tensión. Estos datos los voy a comparar con los resultados del Drive Calc. Si todo cuadra continúo.
    -Ahora voy a ponerme en un régimen intermedio de palanca de gases y voy a medir los consumos y las rpm.
    -Con Drive Calc voy a tratar de encontrar el voltaje de baterias que al 100% de la palanca de gases me de esas revoluciones.

    De la comparación de potencias entre la medida por el watimetro al 50% de la palanca de gases con la estimada por el DriveCalc para las mismas rpm con un voltaje de entrada distinto puedo medir las pérdidas.

    Quiero hacer esto porque de lo que si que estoy medianamente seguro es que el par del motor es proporcional a los amperios que consume. Si suponemos que se adapta la palanca de gases para que el motor siempre gire a las mismas rpm independientemente del voltaje de las baterías y se cumple la condición anterior ANTES del variador la eficiencia caería mucho y se podría comprobar con un watimetro.

    Si el variador funciona como un transformador lo podría hacer sin perder eficiencia. Pero me chirría que las rpm máximas del motor dependan directamente del voltaje de las baterías independientemente de la potencia que se pueda extraer de ellas y que sin embargo pueda ser tan eficiente a palanca de gases intermedia.
     
  4. triff Nuevo Miembro

    triff
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    9x6 APC E ensayo de traccion

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    http://www.subirimagenes.net/show-image.php?id=b454395ebf6527c9183a2e0a936bb929

    Aqui están los resultados del ensayo. La potencia disipada por la hélice está calculada mediante la teoría de elemento de pala. Según los cálculos parece que la eficiencia disminuye mucho por debajo del 50 % de la palanca de gases. Seguramente me deje cosas sin tener en cuenta, pero dejo los datos. Espero que le sirva a alguien. La altitud del ensayo es de 650 m (para los cálculos he usado una densidad de 1.15). Temperatura unos 15º.

    Un saludo
     

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