Speed control para leigos

Li-po, Li-Ion, Nimh, 1s2p, 10c...... quer aprender mais sobre o "combustivel" dos nossos modelos? Este é o local! Aqui também está aqueles esquema de carregador ou aquele ESC que estava procurando.

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Speed control para leigos

Mensagempor alexcmag » 16 Fev 2005 16:33

Os speed controls são divididos em dois grandes grupos, os comuns, para motores com escovas (os motores comuns de dois fios, que podem ser ligados em uma bateria e giram sozinhos) e os brushless (para motores de 3 fases que precisam ter a fase chaveada pelo speed).

Os exemplos que vou citar são para os speeds comuns, mas exceto o tipo de motor, as outras características são iguais para os dois tipos.

O speed control tem a função de controlar a velocidade do motor de acordo com a posição do comando de aceleração do rádio.

Nos modelos a explosão esta função é executada por um servo ligado ao canal 3 do receptor. Nos elétricos, o speed control é ligado ao canal 3 do receptor, da mesma forma que o servo do acelerador.

Para economizar peso de uma bateria extra para o receptor, a maioria dos speed controls possui uma funcionalidade chamada BEC(Battery Eliminator Circuit - Circuito Eliminador de Bateria). Ou seja, não é necessário ligar uma bateria direto no receptor, apenas no speed control.

Este circuito é basicamente um regulador de tensão que recebe a tensão da bateria usada para alimentar o motor e transforma em 5V filtrados para alimentar com segurança os demais circuitos.

Alguns speed controls possuem função de freio. Esta função é muito útil para planadores, já que parando a hélice o arrasto é muito menor (principalmente se utilizar hélice folder). Para modelos parkflyers ou acrobáticos isto não é tão necessário a ponto de gastar mais com isto.

Outra característica importante é o Low Battery Cut-off, ou simplesmente Cut-Off. Esta característica determina a tensão da bateria abaixo da qual o speed control não acionará o motor, apenas fornecerá a tensão para alimentar receptor e servos.

Nos modelos com bateria NiCd/NiMh, isto garante que se consiga controlar o modelo para um pouso de emergência no caso de esgotar a bateria em vôo, caso contrário a bateria poderia se descarregar a ponto de não ser mais possível controlar os servos, perdendo-se totalmente o controle do modelo.

Os Cut-offs para baterias de NiMh/NiCd geralmente são de 4,8V, o suficiente para manter receptor e servos funcionando.

Nos speed controls projetados para bateria LiIon/LiPo, o Cut-Off tem a função de preservar a bateria dos danos que poderia sofrer caso descarregada abaixo do mínimo seguro. Neste caso, a tensão de corte geralmente é em torno de 2,8V por célula de bateria (5,6V para baterias
2S, 8,4V para baterias 3S).

Os speed controls devem aguentar a corrente exigida pelo motor, de preferência com alguma folga para não correr o risco de queimá-lo por causa de alguma pequena sobrecarga momentânea.

A maior parte dos danos causados a speed control são causados por exceder a capacidade máxima de corrente, o que geralmente queima os transístores (FET) responsáveis por regular a potência e os diodos Schotky de proteção. Em muitos casos é possível consertá-los, portanto
não jogue um speed queimado fora sem que antes algum modelista com experiência em eletrônica possa analisá-lo para saber se compensa consertar.

Outra grande causa de problemas com speed control é inverter a conexão de bateria. Isto normalmente causa grandes danos, portanto tome muito cuidado ao ligar o modelo.

Os modelos mais comuns e baratos no mercado são da GWS. Apesar de não terem Cut-Off para LiPo, são bastante funcionais e o custo geralmente compensa.

Os principais modelos da GWS são:

ICS50: Ideal para pequenos modelos com motor IPS-DXA, aguentam 2A constantes e no máximo 4A por alguns momentos, não sendo suficiente para motores maiores. Muita gente tem um destes guardado porque acompanha vários "flight-packs" da GWS, kits que contêm receptor, servos, speed control e bateria.

ICS100: Versão maior do ICS50, para motores até 5A contínuos e até 8A de pico (aguenta motores IPS-DXA e 280 com folga, e motores 300 com algum cuidado, já que estará no limite da capacidade. É bem leve, bom para modelos pequenos que não excedam sua capacidade.

ICS300: Barato, pequeno e ainda leve, pesando cerca de 10g, é um tipo de coringa dos speed controls da GWS, serve em praticamente qualquer modelo slow-flyer ou park-flyer. Sem dissipador aguenta 8A, o suficiente para motores 280/300, com dissipador aguenta até 15A, o suficiente para motores 400.

ICS480: Versão maior do ICS300, aguenta até 25A, o suficiente para acionar com folga motores 400 e no limite os motores 480, 500, 550, mas é um pouco maior, um pouco mais caro e um pouco mais pesado do que o ICS300, o que o torna incômodo para usar em modelos muito pequenos.

Outros fabricantes de speed control têm modelos bem mais sofisticados, um exemplo é a Castle Creations, que produz os speeds da linha Pixie, pequenos e de alta qualidade. Para quem quer usar motores comuns e um speed control de alta qualidade é uma opção, mas custam entre 2 e 3 vezes o preço de um speed control GWS.

Na minha opinião não vale a pena, já que por alguns reais a mais é possível comprar um speed control para motores brushless, que são
muito mais eficientes.

Os speeds brushless externamente são bem parecidas, mas tanto o circuito quanto o firmware que controla suas funções são muito mais complicados, por isto o maior custo. A vantagem é a maior eficiência dos motores brushless. A desvantagem é o preço.

Não é possível usar motores comuns em speeds brushless, muito menos o contrário, e a complexidade do circuito torna inviável tentar fazer speed control brushless em casa.


Para quem quer saber mais - como é feito o controle da potência:

O speed control recebe a posição do stick do acelerador e liga/desliga continuamente a alimentação do motor para diminuir a tensão média recebida pelo motor. Se deixar 50% desligado e 50% ligado, a tensão média será metade da tensão da bateria, dando menos potência do que a tensão total.

Mas com 50% da tensão não se obtém 50% da potência, pela lei de Ohm, P=U^2/R, como a resistência do motor será fixa, ao usar metade da tensão obtém-se um quarto da potência.

Isto causaria um comportamento estranho, já que o motor aceleria muito mais a cada movimento do acelerador conforme se aproximasse do topo da escala.

Para solucionar este problema, a curva de aceleração dos speeds de aeromodelismo normalmente é exponencial, isto é, com o acelerador na metade a tensão de saída é de cerca de 71% da máxima, para dar os 50% da potência.


Para quem quer saber mais - soft brake / hard brake:

Muitos speed controls com freio (brake) permitem configurar a operação entre soft brake e hard brake.

O que muda é a forma do acionamento, o hard-brake trava repentinamente, o soft-brake desacelera proporcionalmente, pulsando o acionamento do freio. Isto permite usar motores com redução sem correr risco de quebrá-la, evita torções desnecessárias na hélice e no modelo e evita soltar os parafusos que prendem a hélice.
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Mensagempor alexcmag » 16 Fev 2005 17:06

Link para as especificações dos Speed Controls (ESC) da GWS:

http://www.gws.com.tw/english/product/s ... speed2.htm

ICS50:
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ICS100:
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ICS300:
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ICS480:
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Mensagempor ATARI » 16 Fev 2005 17:06

pra variar ... muito bom...

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Mensagempor Rafael Cotrim » 16 Fev 2005 17:07

Boa....

atari desculpe hehe se quizer eu edito... :P :lol: :D 8)
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Mensagempor gustabmo » 16 Fev 2005 17:08

Mais uma informacao: como é feito o freio (brake).

Eu inicialmente achava que na hora de frear (brake) o ESC mandava pro motor uma tensao invertida pra fazer ele girar pra tras e com isso parar a helice que tava girando pra frente. Depois que aprendi que o que ele faz na hora do brake é apenas ligar os dois polos do motor... muito mais simples e o melhor: nao gasta bateria pra frear.

Ligando os dois polos do motor ele fica muito mais duro de girar pois o movimento do ima do motor girando gera um campo eletrico na bobina que... que... que... Alex, ajudaí que eu nao sei como continuar, mas sei que é por aí! :roll:
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Mensagempor ATARI » 16 Fev 2005 17:14

dark escreveu:Boa....

atari desculpe hehe se quizer eu edito... :P :lol: :D 8)
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sem problemas... eu ia colocar isso mas fiquei com preguissa de procurar em q post eu tinha colocado...

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Mensagempor alexcmag » 16 Fev 2005 17:48

Sim, o freio é feito utilizando um outro FET (que não precisa ser tão bom quanto o que aciona o motor pois receberá uma corrente menor) em paralelo com o motor, deixando-o em curto.

Isto também é chamado de freio magnético.

O funcionamento é simples. Quando não está sendo alimentado por uma fonte de energia, todo motor elétrico atua como um gerador, se for girado gera uma corrente entre seus polos.

Neste momento ele transformará energia mecânica em energia elétrica. Quanto mais energia elétrica for solicitada, mais força mecânica será necessária para gerá-la.

Desta forma, ao colocá-lo em curto, exige-se uma corrente elétrica muito grande, obrigando a uma força também grande para girar o motor. Como a hélice não produz tanta força assim, ela para de girar.

Trens (tanto elétricos quanto os a diesel) e metrôs também se utilizam deste artifício para freiar. Como a energia cinética de um trem em movimento é imensa, apenas aplicar força nos freios a disco não seria suficiente para pará-los rapidamente, e consumiria muitas pastilhas de freio.

Quando o maquinista aperta o freio, o trem/metrô na verdade desliga a alimentação do motor, e direciona a energia para enormes resistências que transformam a energia mecânica em calor, diminuindo a velocidade sem gastar peças mecânicas. A frenagem é feita transformando a energia mecânica em elétrica, e depois em térmica, que é liberada para o ambiente. Os freios a disco são usados em paralelo com esta frenagem elétrica.

Como curiosidade a respeito dos trens, locomotivas a diesel também utilizam motores elétricos. Como o torque dos motores é imenso, o peso enorme, e as velocidades variam desde poucos Km/h em manobras a centenas de Km/h em velocidade máxima, utilizar uma caixa de mudanças como os automóveis seria inviável, tanto pela quantidade de marchas que seria necessária quanto pelo desgaste mecânico da embreagem ou do conversor de torque que seria necessário. Neste caso torna-se mais fácil converter a energia mecânica do motor em elétrica através de um gerador, que alimenta motores elétricos. Contatores de alta corrente (os motores chegam a gastar mais de 1000A cada) fazem a função do nosso speed control, alternando a tensão (e consequentementa a potência) que cada motor receberá.

Em alguns carros elétricos ou híbridos o mesmo princípio é utilizado, neste caso direcionando a energia gerada de volta para as baterias, o que diminui o consumo e aumenta a autonomia.
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Mensagempor alexcmag » 16 Fev 2005 17:54

Ah, aviões grandes também se utilizam de artifícios para diminuir o arrasto quando o motor está desligado. Nos mais sofisticados, o passo da hélice é alterado para deixá-la embandeixada na direção do vento.

Em alguns mais simples, ela é parada para diminuir o arrasto.

O motivo de parar a hélice é porque parada ela é um objeto com uma pequena área e um coeficiente de penetração ruim atrapalhando o fluxo de ar, mas em movimento ela é um cata-vento, gerando muito mais arrasto e turbulência. Mesmo que ela não seja dobrável, com ela parada o planeio melhora bastante.
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Mensagempor gustabmo » 16 Fev 2005 18:03

alexcmag escreveu:O motivo de parar a hélice é porque parada ela é um objeto com uma pequena área e um coeficiente de penetração ruim atrapalhando o fluxo de ar, mas em movimento ela é um cata-vento, gerando muito mais arrasto e turbulência. Mesmo que ela não seja dobrável, com ela parada o planeio melhora bastante.

Uma comparacao interessante é uma bicicleta (onde voce sente na pele, ou melhor, no pé a força necessaria pra andar) levando uma bandeira que fica tremulando ou uma bandeira rigida que nao tremula... essa ultima causa muito menos arrasto.
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Mensagempor alexcmag » 16 Fev 2005 18:15

gustabmo escreveu:
alexcmag escreveu:O motivo de parar a hélice é porque parada ela é um objeto com uma pequena área e um coeficiente de penetração ruim atrapalhando o fluxo de ar, mas em movimento ela é um cata-vento, gerando muito mais arrasto e turbulência. Mesmo que ela não seja dobrável, com ela parada o planeio melhora bastante.

Uma comparacao interessante é uma bicicleta (onde voce sente na pele, ou melhor, no pé a força necessaria pra andar) levando uma bandeira que fica tremulando ou uma bandeira rigida que nao tremula... essa ultima causa muito menos arrasto.


Realmente... Apesar de que nunca levei bandeira na bicicleta, e as mountain-bikes de hoje em dia têm tanto atrito no pneu que a gente nem sente mais a resistência do ar... Saudades da minha Monark 10 com pneu slick de 1 polegada de largura...
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maior autonomia

Mensagempor srpab » 18 Abr 2005 17:15

alexcmag escreveu:Em alguns carros elétricos ou híbridos o mesmo princípio é utilizado, neste caso direcionando a energia gerada de volta para as baterias, o que diminui o consumo e aumenta a autonomia.


Alex, estava fazendo aquele leitura diaria obrigatoria no evoo, e surgiu a duvida, porque nos aero eletricos, esse efeito nao pode ser aproveitado para dar mais autonomias aos pequenos voos ? :oops:
(essa pergunta deve ser ridicula, se nao isso ja existiria, ate mesmo uma ajuda solar, com paineis...)
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Re: maior autonomia

Mensagempor alexcmag » 18 Abr 2005 17:41

srpab escreveu:
alexcmag escreveu:Em alguns carros elétricos ou híbridos o mesmo princípio é utilizado, neste caso direcionando a energia gerada de volta para as baterias, o que diminui o consumo e aumenta a autonomia.


Alex, estava fazendo aquele leitura diaria obrigatoria no evoo, e surgiu a duvida, porque nos aero eletricos, esse efeito nao pode ser aproveitado para dar mais autonomias aos pequenos voos ? :oops:
(essa pergunta deve ser ridicula, se nao isso ja existiria, ate mesmo uma ajuda solar, com paineis...)


Tem vários motivos:

1) Porque qualquer equipamento para tentar economizar um pouco de energia gasta mais energia ainda por causa do peso adicional;
2) Porque ao contrário da roda que tem praticamente a mesma eficiência tracionando ou sendo tracionada, a hélice sendo tracionada está com o perfil ao contrário, e por isto tem muito pouca eficiência;
3) Porque nossas baterias não são tão permissivas a carga-descarga quanto as dos carros híbridos;
4) Porque temos menos inércia do que um carro, logo a energia cinética é mínima.chega a partir de 110Km/h chega a andar.

O Gustavo já publicou uma vez um link pra um motoplanador com células solares, mas foi descontinuado, sinal de que o custo-benefício não deve ter compensado.
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Mensagempor Marco Antonio » 18 Abr 2005 19:03

Um dos motivos é que estamos num mundo real.. e não em Matrix(graças a Deus :P ) então energia cinética pode se converter em energia potencial e vice versa... mas(sempre tem um mas) existem perdas sempre existem... atrito, resistencia, arrasto, som, calor,movimento até chulé(cade o chulé?? :? :roll: o cara sumiu :( ).. tudo consome parte da energia adquirida e no final o debito é maior que o crédito :lol:

Uma coisa que não vi... li mas não vi... foi a mensão aos FET's
Graças aos modernos hexa fets.. gold fets e as arquiteturas novas que surgem consegue-se uma resistencia interna extremamente baixa, com isso a perda por efeito joule é minima, a queda de tensão é minima, o calor gerado é minimo e mais potencia sobra pro motor.
O ouvido humano é capaz de dissernir diferenças minimas.. muito pequenas mesmo de frequencias e da pra se notar a diferença no som de um speed GWS normal e um que foi adicionado os novos fets(só pra ter uma idéia um maestro mais chinfrim é capaz de saber que instrumento está em desarmonia.. sua localização e quanto ele está desafinado em segundos numa orquestra completa).. sendo assim a diferença é... :roll: GRITANTE :lol: E foi por causa da constante evolução e o rapido aproveitamento da industria de ponta colocando em seus produtos materiais cada vez mais modernos que chegamos no patamar de hoje... soma-se a isso a economia de escala que permite que um projeto que custaria uma pequena fortuna(speed brush) chegue até nós por 200 reais :wink:

Mas....... a ecvolução das células solares com substrato super negro... células com rendimento 5 vezes maior e mais leve(filme solar) ou células de energia vão trazer uma nova..... Luz :P em futuro próximo

http://www.inovacaotecnologica.com.br entrem e vejam :wink:
Aviso: Usuário ainda mais Raivoso! Chegou 2014, daqui pra frente a coisa só piora!!! BUUUUU!!!

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Mensagempor Danangeli » 29 Abr 2005 10:32

Amigos....para um motor 400BR, um ICS300 seria o suficiente?...... ou o ICS480 tem mais "folga" pra operar? ficando eu menos preocupado em não queimá-lo ?..............pretendo usar uma Bateria 9,6V 900mAh NiMh com uma hélice 6x3 pra por um planador 2m no ar..............esse conjunto tem força suficiente pra isso?
Valeu amigos!!


ps.: precisaria de redução, né? mas qual?.........na asa, pretendo usar o perfil Mh32

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Mensagempor alexcmag » 29 Abr 2005 11:48

Danangeli escreveu:Amigos....para um motor 400BR, um ICS300 seria o suficiente?...... ou o ICS480 tem mais "folga" pra operar? ficando eu menos preocupado em não queimá-lo ?..............pretendo usar uma Bateria 9,6V 900mAh NiMh com uma hélice 6x3 pra por um planador 2m no ar..............esse conjunto tem força suficiente pra isso?
Valeu amigos!!


ps.: precisaria de redução, né? mas qual?.........na asa, pretendo usar o perfil Mh32


ICS300 é o suficiente, desde que instale corretamente o dissipador que vem nele (tire a capa de plástico termoretrátil, coloque a fita dupla-face que vem junto, coloque o dissipador, coloque o termoretrátil novo que vem junto, encolha o termoretrátil com um secador de cabelo, soprador térmico ou sobre uma boca de fogão, longe e com muito cuidado).

Fazendo isto pode ficar tranquilo porque o 400BR vai queimar antes do speed.

Isto vai gastar mais de 12A, será necessário trocar os conectores e a bateria de 900mAh tem que ser de alta descarga (sugiro uma Kan se quiser usar NiMh).

Como já disse antes, pode ser suficiente ou não, isto não depende apenas da envergadura e perfil, mas também da corda, formato da fuselagem fuselagem e peso final.

QUAL A CORDA e o PESO???
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Mensagempor Danangeli » 29 Abr 2005 15:33

Ok!
Onde posso encomendar essa KAN ?
Terei q trocar o conector do speed ou bateria?
quanto ao peso....tenho de achar um jeito pra pesar minhas "peças"
a asa, vai ter painel central 1,20m(25cm corda) e as pontas com 40cm(na junção c/ painel central 25cm diminuindo pra 15 nas pontas).........essa asa me inspirei na do Termica II............na verdade o planador todo !
será q tenho q diminuir um pouco essa corda do painel central?
Thanks!

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Mensagempor ATARI » 29 Abr 2005 15:37

Danangeli escreveu:Ok!
Onde posso encomendar essa KAN ?


tenta com o tony 11-3361-9136 ( general battery )


Danangeli escreveu:Terei q trocar o conector do speed ou bateria?


ate 6A usa-se modu, jst

acima disso e melhor colocar conectores mais parrudos...

Danangeli escreveu:quanto ao peso....tenho de achar um jeito pra pesar minhas "peças"


pesa na padaria ... naquela banlança de frios, tudo se da um jeito :wink:

Danangeli escreveu:a asa, vai ter painel central 1,20m(25cm corda) e as pontas com 40cm(na junção c/ painel central 25cm diminuindo pra 15 nas pontas).........essa asa me inspirei na do Termica II............na verdade o planador todo !
será q tenho q diminuir um pouco essa corda do painel central?
Thanks!


ai o alex te responde...ehheh

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Mensagempor alexcmag » 29 Abr 2005 15:54

Danangeli escreveu:Ok!
Onde posso encomendar essa KAN ?
Terei q trocar o conector do speed ou bateria?
quanto ao peso....tenho de achar um jeito pra pesar minhas "peças"
a asa, vai ter painel central 1,20m(25cm corda) e as pontas com 40cm(na junção c/ painel central 25cm diminuindo pra 15 nas pontas).........essa asa me inspirei na do Termica II............na verdade o planador todo !
será q tenho q diminuir um pouco essa corda do painel central?
Thanks!


Fiz umas contas... Os planadores que o pessoal tem feito deste tamanho costumam dar de 700g pra cima de peso, fica meio ruim para colocar motor 400 direct-drive (pouco empuxo).

Pra ficar com uma certa folga, calculei 900g.

Com uma redução 3:1 e hélice 10x6 este motor passa facinho de 400g de empuxo, com velocidade acima de 14m/s, e o consumo cai.

O MH32 é bastante eficiente, uma asa deste tamanho com 900g de peso a 8m/s dá apenas 33g de arrasto, coisa que o motor consegue puxar facinho.

Se ficar com este peso a velocidade de stall será de apenas 5,2m/s, o que permite pousos bem suaves.

O térmica é um planador legal, mas de desenho meio antigo, se você se inspirar demais nele aumentando tanto o tamanho a fuselagem vai ficar muito alta e larga. Recomendo deixar a fuselagem o mais estreita e baixa que for possível, assim você economiza arrasto e peso.

Na General Battery tem baterias NiMh Kan 1050mAh tem , use o botão pesquisar que você acha o endereço.

Mas acho que ficaria melhor com 400 reduzido é uma LiIon 1400mAh 3S ou uma LiPo 1200mAh 3S. Conseguiria um pouco mais de potência, com menos peso e maior duração do vôo.

Tente deixar tudo leve.
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Mensagempor mnovaes » 29 Abr 2005 16:19

ATARI escreveu:
Danangeli escreveu:

te 6A usa-se modu, jst

acima disso e melhor colocar conectores mais parrudos...




Atari .... como assim esse lance dos conectores
minha lipo 3s veio com conector jst
eu devo trocar o conector dela ? pra usar com um 400?

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Mensagempor ATARI » 29 Abr 2005 16:24

mnovaes escreveu:
ATARI escreveu:
Danangeli escreveu:

te 6A usa-se modu, jst

acima disso e melhor colocar conectores mais parrudos...




Atari .... como assim esse lance dos conectores
minha lipo 3s veio com conector jst
eu devo trocar o conector dela ? pra usar com um 400?


de preferencia sim ...

com corrente alta vc tem muitas perdas se o conector não for adequado
e vc pode derreter o conector no caso de passar da corrente q ele aguenta...

como disse os comuns ( vermelhinhos JST, pretinhos MODU ) aguentam ate 6A mas ja tem um pouco de perda com essa corrente ...

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Mensagempor alexcmag » 29 Abr 2005 16:33

Para usar reduzido o conector ainda aguenta.

Se fosse 9,6V num 400DD derrete o conector.
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Mensagempor ATARI » 29 Abr 2005 16:35

aqui vai uma tabelinha rapida dos modelos "oficiais" e quanto aguenta... os mais comuns ...

JST aguenta +/- 6A
Imagem



------------------------------------------------------------------------------------

Deans micro plug até 12A
Imagem



------------------------------------------------------------------------------------

Deans ultra plug até 20A
Imagem

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Mensagempor mnovaes » 29 Abr 2005 16:48

bom saber .... vou providenciar conectores novos antes de colocar a bateria pra voar


obrigado

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Mensagempor ATARI » 29 Abr 2005 16:51

eu uso os Deans Micro Plugs em meus ESCs e baterias... vai suscegado...

mas no helicoptero q ta puxando 16.5A ele chega a ficar morno ( sinal de perda )

so pra constar :wink:

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Mensagempor Danangeli » 01 Mai 2005 23:27

Alex e Atari.... Valeu aí !!

E se puser um motor maior q o 400BR?é muito mais caro? qual seria o "nome" dele? existe ?

Alex, fiz um protótipo mau feito e ficou c/ 730g, usei minha bateria.....sem motor e esc.....mas dá pra caprichar mais e perder algumas gramas!

Atari, valeu pelo telefone do Toni, ligarei pro cara.........mas deve ser uma fita entrar na padaria e pesar o bitelo :lol: ...................emprestei uma balancinha picareta pra pesar....o peso q consegui deve ser aproximado....


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