DIY İtki Test Standı Projem

[Ertuğrul Falcı]

Merhabalar, sizlerle uzun zamandır kafamda kurguladığım itki test standı projesine başladığımı duyurmak için yazıyorum. Kabaca 300W güç ve altı elektrik motor, pervane, ESC ve batarya kombinasyonlarını test edecek bir sistem olacak. Eski Ender 3 v2 yazıcımın kasasını söküp işe koyulmaya başladım .
Şimdilik ölçümünü alacağım parametreler:

1. Voltaj
2. Akım
3. İtki
4. Tork (bu zor olacak)
5. RPM
6. Titreşim

Test standı beklediğim performansta çalışırsa, ilerde dinamik test yapabilmek için fan sistemi de kurmayı düşünüyorum. Böylelikle gerçek uçuş senaryosu oluşturulabilecek. Belki sisteminizi yollarsanız onun da testlerini yapabilirim. Tavsiyeniz, başka ölçüm öneriniz ya da sizin de bu tarz projeniz varsa paylaşırsanız sevinirim. Proje haberlerini buradan paylaşacağım.

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

 

[Ertuğrul Falcı]

Şu anda voltaj, akım ve RPM ölçümlerini yapabiliyorum.

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

 

[Sumer Yamaner]

Güzel proje olmuş.

İtki ölçümü load cell ile sanırım. RPM neyle ölçülüyor?

 

[Ertuğrul Falcı]

Güzel proje olmuş.

İtki ölçümü load cell ile sanırım. RPM neyle ölçülüyor?

Aynen, itkiyi load cell ile ölçeceğim. Mekanik parçaları bitirmediğim için onu daha bağlamadım. RPM'i ESC kollarının ikisine probe'lanan RPM sensörü ile ölçüyorum. Sensör probelardaki voltaj değişimlerini yolluyor , ardiuno da sayıp motor kutup sayısını da dahil ederek RPM hesaplıyor. Teşekkürler .
Edit:

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

 

[Sumer Yamaner]

Şu RPM sensörü konusunu az daha açsak mı?

 

[Ertuğrul Falcı]

Şu RPM sensörü konusunu az daha açsak mı?

Maalesef detaylarını ben de bilmiyorum ama ürünün linkini aşağı bırakıyorum.

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

).
Optik takometre ve motor KV'si ile kıyasladığım zaman sonuçlar tutarlı geliyor.
Arduino kodu:
#include <arduino-timer.h>
auto timer = timer_create_default(); // create a timer with default settings

const byte interruptPin = 2; // Arduino UNO uses DIGITAL PIN 2 or 3
volatile int signalCount;
const int numPoles = 14;
float RPM;

void setup() {

pinMode(interruptPin, INPUT_PULLUP);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin), countChange, CHANGE);
timer.every(500, readRPM);

}

void loop() {
timer.tick(); // tick the timer
}



void countChange()
{
signalCount++;
}

bool readRPM() {
noInterrupts();
RPM = (signalCount * 60.0 * 2.0) / numPoles;
Serial.print("Motor RPMs : ");Serial.println(RPM);
signalCount = 0;
interrupts();
return true;
}

 

[Sumer Yamaner]

Ben bir tür magnetic pickup sandım. Bu doğrudan motor kablolarına bağlanıyormuş. Bu yapılır.

 

[Berk Eksin]

Merhabalar, sizlerle uzun zamandır kafamda kurguladığım itki test standı projesine başladığımı duyurmak için yazıyorum. Kabaca 300W güç ve altı elektrik motor, pervane, ESC ve batarya kombinasyonlarını test edecek bir sistem olacak. Eski Ender 3 v2 yazıcımın kasasını söküp işe koyulmaya başladım .
Şimdilik ölçümünü alacağım parametreler:

1. Voltaj
2. Akım
3. İtki
4. Tork (bu zor olacak)
5. RPM
6. Titreşim

Test standı beklediğim performansta çalışırsa, ilerde dinamik test yapabilmek için fan sistemi de kurmayı düşünüyorum. Böylelikle gerçek uçuş senaryosu oluşturulabilecek. Belki sisteminizi yollarsanız onun da testlerini yapabilirim. Tavsiyeniz, başka ölçüm öneriniz ya da sizin de bu tarz projeniz varsa paylaşırsanız sevinirim. Proje haberlerini buradan paylaşacağım.

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Aslında biraz matematikle tork ta hesaplamak çok zor değil. Tork = eylemsilik momenti X açısal ivme. RPM ölçütüğün için açısal ivmeyi rahatça ordan çekersin. Motorw taktiğin pervanenin eylemsizlik momenti ise hesaplayabilirsen, bu değeri bazen üreticiler veriyor veya CAD programında pervaneyi çizip ordan alabilrisin. Bir tork değeri elde edersin. Hava sürtünmesi vb değerler olmadığı için biraz eksik ama daha ayrıntılı yapmak istiyorsan. Oluşan itkiden pervanenin özelliklerinden havanın oluşturduğu kuvvetide ekleyip tam bir değer elde edebilirsin

 

[Sumer Yamaner]

Aslında biraz matematikle tork ta hesaplamak çok zor değil. Tork = eylemsilik momenti X açısal ivme. RPM ölçütüğün için açısal ivmeyi rahatça ordan çekersin. Motorw taktiğin pervanenin eylemsizlik momenti ise hesaplayabilirsen, bu değeri bazen üreticiler veriyor veya CAD programında pervaneyi çizip ordan alabilrisin. Bir tork değeri elde edersin. Hava sürtünmesi vb değerler olmadığı için biraz eksik ama daha ayrıntılı yapmak istiyorsan. Oluşan itkiden pervanenin özelliklerinden havanın oluşturduğu kuvvetide ekleyip tam bir değer elde edebilirsin

Yaa Berk, bir şey soracağım. Diyelim torku hesapladın. Ne yapacaksın o değeri?

 

[Berk Eksin]

Yaa Berk, bir şey soracağım. Diyelim torku hesapladın. Ne yapacaksın o değeri?

Valla arkadaş hesaplamak istiyom demiş. Bende 1 aydır finallere çalışıyom için dişim bu tarz formüller oldu yazıyım dedim.
Şaka bir yana uçaklar için anlam ifade etmese de özellikle yarış dronlarında hızlı tepki için dikkat edilen bişey diye biliyorum

 

[Ertuğrul Falcı]

Ben bir tür magnetic pickup sandım. Bu doğrudan motor kablolarına bağlanıyormuş. Bu yapılır.

Hocam ESC çıkış gücünü de ölçmek istiyorum. Nasıl yapabilirim, tavsiyeniz var mı?

 

[Ertuğrul Falcı]

Aslında biraz matematikle tork ta hesaplamak çok zor değil. Tork = eylemsilik momenti X açısal ivme. RPM ölçütüğün için açısal ivmeyi rahatça ordan çekersin. Motorw taktiğin pervanenin eylemsizlik momenti ise hesaplayabilirsen, bu değeri bazen üreticiler veriyor veya CAD programında pervaneyi çizip ordan alabilrisin. Bir tork değeri elde edersin. Hava sürtünmesi vb değerler olmadığı için biraz eksik ama daha ayrıntılı yapmak istiyorsan. Oluşan itkiden pervanenin özelliklerinden havanın oluşturduğu kuvvetide ekleyip tam bir değer elde edebilirsin

Selam, bu şekilde sadece değişken tork (pervane hızlanırken ya da yavaşlarken) hesaplanabilir. Ayrıca en önemli etken olan pervane sürüklenmesini ihmal etmiş olduğumuz için yöntem uygulanabilir değil. Motor yatağına 2 yük hücresi yerleştirip motor torkunu zıt yönlü eksenel kuvvetler olarak aktarmayı planlıyorum. Zor kısım ise, bu yöntemin işe yaraması için yük hücrelerinin tek başına tork taşımaması gerekiyor.
Torka motor verimliliği hesaplayabilmek için ihtiyacım var.

 

[Mehmet YILMAZ]

FrSky Neuron ESC’ler, çekilen akım, giriş voltajı, ESC sıcaklığı ve motor zamanlamasından hesaplanan RPM bilgisini hem F.Port hem de S.Port üzerinden iletebiliyor. Bu veriler kumanda ekranında anlık olarak takip edilebildiği gibi, Arduino üzerinden alıcıya bağlanarak serial monitör üzerinden okunup grafik arayüzlerle de görselleştirilebiliyor.


RPM ölçümünde dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, bazı motorların kutup (pole) sayısının bilinmemesi. ESC aslında elektriksel RPM verisi gönderiyor ve doğru mekanik RPM’yi elde etmek için bu değeri kutup çifti sayısına bölmek gerekiyor. Ayrıca çok düşük devirlerde (%20–25 gaz altı) RPM ölçüm doğruluğu bir miktar azalabiliyor.


Ben kutup sayısı belli olmayan motorlarda önce cep telefonu uygulamalarıyla (akustik veya optik yöntemlerle) RPM ölçümü yapıyorum. Daha sonra ESC verileriyle karşılaştırarak yakın sonuç veren kutup sayısını belirleyip sistemi o şekilde ayarlıyorum. Bu yöntemle oldukça tutarlı sonuçlar alınabiliyor.


Alternatif olarak, UniSens-E gibi üçüncü parti sensörler de tercih edilebilir. UniSens-E, bağımsız bir sensör olup; gerilim, akım, kapasite (mAh), yükseklik (barometrik), tırmanma oranı, motor RPM gibi verileri bir arada sunar. FrSky alıcılarıyla uyumludur ve S.Port üzerinden doğrudan veri aktarımı yapabilir. RPM verisini ya manyetik sensörle ya da motor kablosuna bağlanarak gerilim dalgalanmalarını algılayarak hesaplayabilir. Kutup sayısı ayarlanabilir olduğundan, farklı motorlarda da güvenilir sonuçlar verir.


Ek olarak, motorun maksimum torkunu ölçmek isteyenler için önerim, debriyajlı (kavramalı) bir test standı kurmaları olur. Bu tür sistemlerde motor önce boşta yüksek devre ulaşır, ardından ayarlanabilir bir debriyaj ya da fren sistemiyle kontrollü şekilde yük uygulanır. Tork koluna bağlı bir yük hücresi (load cell) ile anlık tork değeri ölçülebilir. Özellikle büyük pervanelerle çalışan sistemlerde, bu yöntemle gerçek çalışma koşullarına yakın şekilde dinamik tork ölçümü yapmak mümkündür.

 

[Sumer Yamaner]

Hocam ESC çıkış gücünü de ölçmek istiyorum. Nasıl yapabilirim, tavsiyeniz var mı?

Çok zor. Motora giden üç kablodaki akımları ve anlık gerilimi ölçebilmek lazım. Motor sürülürken bir seferde uçların ikisi aktif olur. Bunlardan birinde de PWM darbeleri bulunur. Dolayısıyla çok profesyonel bir ölçüm düzeneği gerekir. Bunun yerine giriş akımı üzerinden ilerlemek daha mantıklı olabilir. Burada da ideali Mehmet Bey'in söylediği, loglama kabiliyeti olan bir ESC kullanmak.