Rieccomi
Non è una domanda strettamente su Arduino, ma siccome siete i migliori magari mi levate il dubbio in pochi minuti
Volevo sapere se fosse possibile fare un calcolo anche molto approssimato di quale potrebbe essere la velocità di rotazione effettiva di un motore brushless. Il modello in questione è un outrunner da 1400kV alimentato con una LiPo 3s (11.1V) che a vuoto dovrebbe girare intorno ai 15k rpm. Il "carico" da attaccare consiste solo in una ruota di poco più di 6cm di diametro dal peso di circa 50g: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__4120__Scale_alloy_hub_rubber_wheel_2_5inch_.html
Mi devo aspettare un dimezzamento dei giri al minuto una volta collegata la ruota? Di più o di meno? Mi basta una stima molto grossolana per capire se è meglio prendere una ruota leggermente più grande o meno.
Dato che le dimensioni di ingombro sono un fattore chiave, non vorrei prendere una ruota più grande senza necessità quindi un conto è se il motore potrà girare intorno ai 10k rpm, un altro se la velocità fosse molto bassa (esagerando 5k rpm).
AlexToind:
Volevo sapere se fosse possibile fare un calcolo anche molto approssimato di quale potrebbe essere la velocità di rotazione effettiva di un motore brushless.
Il calcolo può essere anche abbastanza preciso, però occorre conoscere le esatte caratteristiche elettriche del motore, però prima di tutto una osservazione pratica, un motore ad elevati rpm non è adatto per far girare direttamente una ruota, avresti grossi problemi in fase di partenza , sopratutto se usi motori non sensored.
La relazione tra V e rpm, la famosa costante kV, è valida solo a vuoto, quando il motore va sotto carico gli rpm massimi diminuiscono in funzione della coppia richiesta, in pratica hai rpm zero con la coppia massima possibile, rpm massimi con coppia zero.
Se il tuo motore arriva a quasi 17.000 rpm, a vuoto, con una coppia pari a 1/2 di quella massima non puoi andare oltre 1/2 degli rpm a vuoto, il tutto secondo una curva quasi lineare che lega coppia e rpm.
Il motivo fisico è quasi banale, la potenza meccanica, in Watt, è data dal prodotto della velocità angolare, in rad/sec, con la coppia, in N*m, dato che la massima potenza meccanica erogabile dal motore è quasi una costante, in realtà ci possono essere lievi variazioni in funzione delle condizioni di funzionamento, ne consegue che coppia e rpm sono tra loro inversamente proporzionali, se aumenta una l'altra diminuisce.
Grazie mille astro! Anche se hai smontato un po' le mie aspettative, meglio ora che più avanti eheh
Dici che sarebbe problematico anche con un incremento graduale della velocità? a me serve che il motore rimanga per la maggior parte del tempo ad una velocità costante o comunque non molto variabile. Se ci mettesse anche diversi secondi a raggiungerla la prima volta non sarebbe un problema. Le alternative mi sembrano piuttosto complesse o sbaglio? (trasmissioni o ingranaggi)
Per quanto riguarda le specifiche purtroppo, andando al risparmio, non ho un datasheet esauriente e i dati che ho sono i seguenti:
Voltaggio: 7.4V - 11.1V (2-3S)
KV: 1400
Max Power: 205W
Max Current: 21A
Max Pull: 780g (c'entra con la coppia?)
E poi le varie dimensioni che non sono per noi interessanti.
AlexToind:
ici che sarebbe problematico anche con un incremento graduale della velocità? a me serve che il motore rimanga per la maggior parte del tempo ad una velocità costante o comunque non molto variabile.
Il fatto di utilizzare una rampa di accelerazione non cambia la potenza meccanica disponibile quindi non cambia nemmeno il numero di giri in funzione della coppia.
Puoi alterare il rapporto con un riduttore di giri, sacrifichi il valore massimo di rpm per ottenere più coppia, ma anche in questo caso la potenza meccanica disponibile è sempre la stessa, anzi di meno perché hai una perdita nel riduttore.
Il tutto si riduce sempre a questa formula P = Vang*Coppia dove P è una costante.
AlexToind:
Mi riferivo ai "grossi problemi in fase di partenza".
I BLDC non sensored hanno sempre problemi all'avvio, sopratutto non reggono bene i bassi regimi, infatti sono utilizzati prevalentemente per applicazioni con eliche dove la velocità di rotazione minima è sempre abbastanza alta e non crea particolari problemi di carico meccanico.
Il problema non è dovuto alla tipologia di motore, ma alla difficoltà di determinare in modo preciso la sua posizione tramite b.e.m.f. mentre gira piano, il che si traduce in un controllo delle fasi non efficiente.
Poi seguendo qualche consiglio in quel thread e ampliando un pochino le mie conoscenze sui motori, controllori e circuiteria varia ero giunto a questa idea:
il progetto è un lancia palline da ping-pong e questa è grossomodo la composizione:
2 brushless contro-rotanti per lanciare le palline
2 ESC per pilotarli
2 Servo per gestire le rotazioni del blocco dove sono sistemati i motori (inizialmente penso di fare con 2, poi probabilmente aumenterò i gradi di libertà se vedo che è una cosa fattibile)
1 Servo per gestire il flusso delle palline alla "parte di lancio"
1 batteria LiPo per avere un po' di mobilità
Arduino per gestire temporizzazione degli eventi, settare alcuni parametri e dare un feedback sullo stato del sistema (display + led)
La struttura la stavo realizzando con un programma CAD per poi valutare se alcune parti può essere conveniente stamparla con una stampante 3D (conosco un fablab qui vicino).
Tutto adesso sta nel capire se i consigli che mi avevano dato possono andar bene o meno; probabilmente la soluzione più veloce è quella di aumentare il raggio delle ruote per guadagnare in velocità tangenziale anche con una velocità angolare minore.
In ogni caso non mi interessa che diventi una cosa "professionale", quindi se anche sarò costretto a rinunciare un po' alla velocità all'inizio non è un problema; poi le migliorie le farò strada facendo.
