Nie wierzę elektrykom
 

W sierpniu 2002 roku, po 18 latach spokoju dopadł mnie nagły nawrót choroby modelarskiej. Nawrót był silny i gwałtowny, pozostało pogodzić się z wyrokiem losu. Jedną z nie istniejących 20 lat temu dziedzin modelarstwa w Polsce były modele latające z napędem elektrycznym. Ponieważ pierwszym modelem na który się skusiłem była elektryczna Wilga z Modelarza 8/2002, to siłą rozpędu władowałem się w elektryki.
Początki były tragiczne, tyle silników, przekładni, akumulatorów. Do tego jeszcze dobór śmigieł. Ufff, w zasadzie chciałem to rzucić, ale jakoś stopniowo zacząłem dochodzić do ładu z napędem elektrycznym. Musiałem przyjąć kilka założeń i zakupić porządną ładowarkę.
Na początku jednak muszę przestrzec. Koszty rozpoczęcia zabawy z elektrykami są istotnie wyższe niż w przypadku modeli spalinowych. Jednak po pokonaniu pewnego progu inwestycji kolejne kraksy są stosunkowo tanie, a eksperymenty konstrukcyjne szybkie i niezbyt kosztowne.

Wiele aspektów zakupu wyposażenia do modeli z napędem elektrycznym znajduje się w dziale "kojot na zakupach".

Często zadajemy sobie pytanie "czy to poleci?". Przymierzając się do projektowania modelu o napędzie elektrycznym, warto pamiętać o prostych zależnościach (za Keith'em Shaw:). Keith uważa, że moc niezbędna do startu modelu z trawy to od 30 do 50 watów na funt masy modelu (450g). Moc niezbędna  do  latania modelem sportowym/akrobacyjnym to 40 do 60 watów  na funt masy modelu, a dynamiczne latanie akrobacyjne wymaga 70do 100 watów. Moc w tym przypadku (w pewnym uproszczeniu) to oczywiście iloczyn poboru prądu przez silnik [I] i napięcia pakietu napędowego [U], przemnożony przez sprawność napędu [n]. (P=U*I*n).

Silniki

Jest ich mnóstwo. Po prostu założyłem, że nie będę stosować napędów większych niż 400 (numerek oznacza ... długość korpusu silnika). Tak więc w grę wchodzą slowflyery z silnikami 280 i 300 /na zimowe latanie pod balonem/ oraz ParkFlyery z silnikami 400 do latania na polu za chałupą. Silnikami klasy 280 można napędzać modele o wadze do ok. 350g, a silnikami klasy 400 modele do 500-600g. Daje to możliwość budowania modeli o rozpiętości ok. 1m (motoszybowców do 1,5m).

Silniki bezszczotkowe (dodano 04/2004)

Kiedy zaczynałem zabawę w modelarstwo, silniki bezszczotkowe wydawały się zupełnie poza zasięgiem. Minęły jednak dwa lata i silniki bezszczotkowe wydaje się, że zawędrowały pod strzechy. Ważne jest także, że kiedy już większość modelarskich gadżetów jest już zakupiona, łatwiej zdobyć się na taki wydatek.
W zimie 2004 niezwykły projekt zapoczątkował Alex (www.alexrc.com). Alex stworzył niezwykły serwis i zapoczątkował projekt grupowy przeróbki silników od streamerów na modelarskie silniki bezszczotkowe. Dzięki jego zapałowi, w ciągu dwóch miesięcy powstało co najmniej kilkanaście doskonale działających silników modelarskich. Stary streamer, kilkanaście magnesów neodymowych i drut nawojowy - razem za ok. 30zł można stworzyć doskonały silnik modelarski. Jedyną barierą pozostają nadal regulatory do silników trójfazowych, które trzeba kupić od uznanych producentów (ModelMotor, Jeti). Silniki bezszczotkowe powstałe z przeróbek silników z cd - rom i streamerów są wyjątkowo trwałe, maja wysoką sprawność i nie wymagają stosowania przekładni, dzięki możliwości zaprojektowania silnika pod określone śmigło i dużemu zakresowi pracy z dużą sprawnością. Magnesy neodymowe można nabyć w firmie eNeS (www.magnesy.pl). Oczywiście nie należy zapominać o silnikach fabrycznych - liczne czeskie firmy produkują najrozmaitsze silniki, dostosowane do różnych modeli. (dodano 05/2005). Pojawiły się w sprzedaży chińskie regulatory do silników bezszczotkocych - cena takiego regulatora to ok. 125 zł.

Pakiety

Po różnych doświadczeniach wychodzi na to, ze pakiet 8xSanyo500AR jest optymalnym pakietem do silników 400. Ja używam pakietów Sanyo 500AC, które są nieco mniej odporne na duże prądy. Dobrze sprawdzają się z silnikami 400, ale już z 480-tka się nie wyrabiają. Do silników 280 mam pakiety z ogniw Ni-Cd 400mAh w rozmiarze 2/3AA oraz pakiety z 8 ogniw Ni-MH w rozmiarze AAA (Panasonic i Sanyo). Do motoszybowca Agena musiałem dokupić pakiet 8xSanyo1200SCR i do modeli z 400-tką jest to już dosyć ciężki pakiet. Będę więc się starać nie mieć większych pakietów, niż te które mam. Ogniwa 500AR kosztują jeszcze znośne pieniądze i pozwalają na porządne 5 minutowe loty. Inną alternatywą dla silników 400 są pakiety z ogniw Ni-Cd rozmiaru AA (testowałem z powodzeniem ogniwa Panasonic i Saft). Pakiety z ogniw o większych pojemnościach to już duży wydatek. Ostatnio warto też eksperymentować z ogniwami Li-ion pozyskiwanymi za rozsądne pieniądze z uszkodzonych pakietów do notebooków.
(dodano 04/2004)
W 2003 roku powszechnie zaczęły  pojawiać się pakiety Li-poly. To wspaniałe pakiety, oferujące niezwykły stosunek ciężaru do pojemności. Ogniwa te wymagają specjalizowanych ładowarek (jednak bardzo prostych w konstrukcji) i rygorystycznego przestrzegania granicznych wartości napięcia ładowani/rozładowania (inaczej grożą spektakularnym pożarem) co wymaga regulatorów obsługujących te ogniwa. W zamian oferują dobrą wydajność prądową do 8C, absolutny brak efektu pamięci i możliwość łączenia nie tylko szeregowo ale i równolegle. Dość napisać, że pakiet 7,2V o pojemności 1500mAh i wydajności do 12A waży tylko 85g!!!. W tej chwili, koszt takiego pakietu to 140-190zł, jednak wysokoprądowe pakiety  Ni-Cd i Ni-MH o podobnej pojemności mają ceny porównywalne. Tak więc warto już inwestować tylko w regulatory obsługujące ogniwa li-poly i li-ion.
(dodano 01/2005)
W tej chwili ogniwa Ni-Cd znajdują zastosowanie tylko w przypadkach skrajnie wysokich poborów prędu. Rozwój ogniw Ni-MH, spowodował, że obecnie znacznie lepiej kupić pakiet ogniw KAN o pojemności 1050mAh niż pakiet ogniw Sayno 500AR o tych samych wymiarach i ciężarze, ale o dwukrotnie mniejszej pojemności.

Ładowarka

Zakup dobrej ładowarki w dużej mierze spowodował zmianę mojego stosunku do napędu elektrycznego. Jako pierwszą ładowarkę kupiłem stosunkowo prosty model Hiteca (CG340). Ta ładowarka zapewne nieźle ładuje pakiety, ale kompletnie nie daje kontroli nad stanem pakietu. O poprawnym uformowaniu pakietu już w ogóle mowy nie ma. Jeżeli chcecie się zajmować elektrykami, koniecznie trzeba kupić ładowarkę z funkcją rozładowania, formowania, odświeżania i kontrolą ile prądu przyjmuje/oddaje nasz pakiet. Sam kupiłem Pulsara (posiada przetwornicę i pozwala ładować pakiety do 16 cel), ale polecam uwadze także BC100 (niestety bez przetwornicy - ładuje do 7 cel). Oczywiście na świecie robi się wiele innych, doskonałych ładowarek, ale te, nie dość, że są naprawdę dobre, to dodatkowo w każdej chwili można otrzymać poradę/serwis od ich twórców. Cenną funkcją ładowarek, na którą warto zwrócić uwagę, jest możliwość ładowania coraz popularniejszych ogniw litowo-jonowych i litowo-polimerowych. A tutaj kolega zrobił porównanie ładowarek.
(dodano 01/2005)
Rynek ładowarek systematycznie się rozwija. Jest dostępnych coraz więcej zaawansowanych ładowarek, za w miarę rozsądne pieniądze. Im droższych pakietów używamy, tym bardziej opłaca się zainwestować w droga ładowarkę, wykorzystującą zaawansowane algorytmy ładowania i obsługi pakietów.

Regulatory

Mam doskonałe doświadczenia z użytkowania czeskich regulatorów Jeti (Jes 110, 180, 250 i Jes 050). Posiadając  2 reglerki takie do 11A (silniki 400) i leciutki regulator do 5A (silnik 280) można spokojnie eksperymentować i utrzymywać 2-3 modele "na locie". Warto zadbać, żeby regulator obsługiwał ogniwa li-poly. Nowe regulatory Jeti i innych krajowych wytwórców już mają zaimplementowaną obsługę ogniw litowych.

Śmigła

W silnikach spalinowych sprawa jest prosta. W instrukcji podane są 2-3 śmigła, które producent zaleca do danego silnika i cześć. Śmigła są tanie i solidne. W silnikach elektrycznych sytuacja jest zupełnie inna. Dobór śmigła to prawdziwa sztuka wróżenia z MotoCalca (programu do doboru napędów elektrycznych). Śmigła są drogie, łamią się od byle czego i jest ich nieskończenie wiele rozmiarów. Koszmar.
Dobór śmigieł nadal pozostaje dla mnie czarną magią. Jednak poczyniłem kilka spostrzeżeń:
- warto zainwestować w śmigła składane-rzadziej się łamią i można wymieniać pojedyńcze łopatki
- tanie eksperymenty zapewniają śmigła do slowflyerów firmy GWS (po 4,8zł jak dobrze poszukać)
- warto eksperymentować z tanimi i niezłymi czeskimi śmigłami
- doskonałe śmigła APC można kupić  o 30-40% taniej na Allegro,a jeszcze taniej w TowerHobbies
- należy czytać jakie śmigła polecają producenci do swoich zestawów!
Warto też zaopatrzyć się w "bezpiecznikową" piastę, do której śmigło jest mocowane gumą. W razie kraksy śmigło ześlizguje się ze stożka piasty i niezwykle rzadko ulega uszkodzeniu.

Połączenia

Całe swoje wyposażenie warto zaopatrzyć w dosyć drogie (5zł para) złocone wtyki bananowe 2mm. Zapewniają one doskonały kontakt elektryczny, pewność połączenia, odporność mechaniczną i łatwe przekładanie wyposażenia. Moja propozycja połączeń jest taka:

silnik                               - dwa wtyki męskie
regulator od strony silnika  - dwa wtyki żeńskie
pakiet i regulator               - wtyki sparowane w sposób wykluczający odwrotne połączenie (ja na "+" pakietu mam wtyk męski)

Polecam także stosowanie wysokiej klasy kabla silikonowego, który dzięki swojej elastyczności doskonale układa się w kadłubie i nie ulega uszkodzeniom mechanicznym.

Dlaczego więc elektryki? Po opanowaniu kilku w miarę wydajnych i niedrogich napędów można dowoli eksperymentować z konstrukcjami ze styropianu, depronu czy balsy. Latanie jest ciche, czyste i silniki zawsze zapalają ;-). A metrowym elektrykiem można latać prawie wszędzie.

Ponieważ dla mnie największym problemem jest dobranie śmigła do zastosowanej przekładni, postanowiłem pilnie notować napotkane w sieci zestawienia napędów. Oto kilka z nich :

* kojot@post.pl