Hélices 10, 9 e 8, qual seria o impacto direto da mudança.

Espaço dedicado aos amantes desta modalidade de voo, divida suas experiencias/ideias com outros colegas!
Avatar do usuário
ianobre
membro
Mensagens: 548
Registrado em: Ter Dez 18, 2007 12:06 am
Localização: Sao Paulo
Contato:

Hélices 10, 9 e 8, qual seria o impacto direto da mudança.

Mensagem por ianobre »

Galera, veja se podem me ajudar com uma dúvida.

Hélice ainda é uma questão bem difícil para mim. Então vou recorrer ao grupo.

Hoje, uso hélices 10x45 no meu F450 com motores sunnysky 980kv e baterias 3S.

Trocar por hélices 9 ou 8 seria "lucro"? Vale lembrar que preciso manter as baterias 3s, pois são as baterias que tenho em maior quantidade. Não gostaria de investir em baterias agora.

Não entendo quais vantagens e desvantagens esta mudança pode ter diretamente. Tem gente que diz para eu mudar para 8 mas também teria que mudar para baterias 4S. Porque isto?

Agradeço toda ajuda.

Ismael
Na boa, o mundo precisa de mais paciência e respeito.
Mais amor, por favor!
Avatar do usuário
Papalegua
membro
Mensagens: 830
Registrado em: Ter Jan 14, 2014 12:43 pm
Localização: Porto Alegre

Mensagem por Papalegua »

http://www.drivecalc.de/

Esse software vai te ajudar a tirar essas suas dúvidas.
Eu o uso muito e vale a pena mesmo para se ter uma noção se vale ou não vale a pena uma configuração.
Mas preste atenção nas cores dos resultados, pois quando algum valor na resposta é apresentado em cinza, significa que algo não está bom e se extrapolar todos os limites, o software simplesmente não mostra nenhum resultado.
Um exemplo é quando o empuxo de uma hélice é apresentado em cinza, significa estol de hélice e esta não irá apresentar o resultado esperado no software quando em aceleração total.
O mesmo serve para o ESC utilizado e demais valores, mas não esqueça de olhar sempre qual é a velocidade que o conjunto irá lhe oferecer, pois de nada adianta ter empuxo se a velocidade for baixa.
Para a maioria dos aeromodelos construídos, uma velocidade sempre acima de 65 km/h está ótimo, o que não significa que terá que voar somente nessa velocidade, pois tem o acelerador para controlar a velocidade máxima e se por acaso ter um empuxo ótimo e uma velocidade maior ainda, significa que poderá voar tranquilamente com meio motor ou até mesmo, o que irá diminuir o consumo e consequentemente, aumentar o tempo de voo.
Espero ter ajudado em algo.
Errar uma vez é humano, repetir o erro é burrice.
Piradrone
membro
Mensagens: 277
Registrado em: Sáb Mar 15, 2014 6:38 pm
Localização: Piracicaba

Mensagem por Piradrone »

Existe uma correlação entre tamanho de hélice, empuxo, corrente consumida pelo motor, KV do motor usado e voltagem da bateria que devem todos estar em harmonia. Justamente pelo fato de qualquer dessas variáveis influenciar diretamente no rendimento do conjunto como um todo, fica um tanto complicado pros menos experientes (eu me incluo) a dominar completamente o assunto.

No geral as regras que se aplicam:

Hélices maiores são mais eficientes na transformação de energia elétrica em empuxo. Digamos que uma hélice de 8" e uma hélice de 10" estejam trabalhando gerando o mesmo empuxo , por exemplo 400g. Se ambas as hélices forem de boa qualidade e com perfil bem desenhado, a hélice de 10" irá consumir menos energia elétrica para gerar os 400g de empuxo.
Claro que pela diferença de diâmetro, a hélice de 8" deverá estar girando em uma RPM maior que a de 10" para conseguir o mesmo empuxo, então os motores trabalharão em regimes diferentes, o que os colocará também em pontos diferentes da curva de eficiência elétrica.
Por isso, os motores também deverão ser escolhidos para trabalhar na faixa de eficiência ótima com cada hélice, o que significa KV diferente, casado com sua hélice.

Outro ponto que influencia muito é a tensão da bateria. Se você usa 3S (11.1v) e troca para 4S (14.8v) por exemplo, a potência aplicada ao motor não aumenta linearmente, e sim elevada ao quadrado. Imagine que com 3S, cada motor com hélices de 10" consuma 10A de corrente. 10A x 11.1V= 110W.
Se aplicar 14.8V agora, a corrente irá subir pra cerca de 13.3A (lei de Ohm) o que nos dará uma potência resultante de 197W. Ou seja, praticamente o dobro de energia será injetada no motor, que irá transformar em empuxo e isso poderá sobrecarregar o motor, o Esc, ou ambos.
A diferença de 11.1V pra 14.8V parece ser pouca, mas na realidade é bem grande do ponto de vista elétrico.

Pela pouca experiência que tenho, o seu conjunto está adequado, usando hélices de 10" com motores 980Kv e bateria 3S. O primeiro quad que montei tinha essa configuração, pesava cerca de 1,25Kg e fazia hover com 50% de acelerador, o que é bem adequado do ponto de vista dinâmico de pilotagem.

Experimentei usar bateria 4S nesse conjunto e o quad ficou muito agressivo em modo manual, hoverando em 33% de acelerador e ao se dar acelerador, o quad disparava pra cima. Era até bonito de ver, mas os motores desciam bem mais quentes e numa tentativa de recuperação de queda, dei 100% de acelerador e uma hélice partiu as pás, causando uma lenha que só não foi pior, porque o quad tava próximo ao chão já.

Daí experimentei outro motor, um de 750Kv com as hélices de 10" e bateria 4S. O quad ficou um doce pra pilotar em modo manual. Hoverava em 50% novamente, e quando experimentei a bateria 3S o quad ficou xoxo demais, não se recuperava rapidamente de quedas e as aceleraçoes eram broxantes...

Se eu inventasse de colocar hélices de 8" com esses motores de 750Kv e bateria 3S, acho que o quad só sairia do chão com 100% de acelerador.

Então é tudo uma questão de combinar as características de cada componente do conjunto.

Eu acho que no seu caso, o conjunto está acertado e somente você poderá dizer se falta alguma coisa, ou se tem algo que não esteja lhe agradando.
Faça experiências, mas no geral, se o seu quad está hoverando com cerca de 50% de acelerador, possui peso dentro da média (1,2-1,5Kg) e possui boa autonomia, se diminuir as hélices irá perder em eficiência.

Se alguma característica não está dentro da média, talvez um jogo de hélices mais adequado corrija o problema, mas somente os testes dirão qual será o resultado.
Avatar do usuário
ianobre
membro
Mensagens: 548
Registrado em: Ter Dez 18, 2007 12:06 am
Localização: Sao Paulo
Contato:

Mensagem por ianobre »

[quote:949c3c6e4d="Piradrone"]Existe uma correlação entre tamanho de hélice, empuxo, corrente consumida pelo motor, KV do motor usado e voltagem da bateria que devem todos estar em harmonia. Justamente pelo fato de qualquer dessas variáveis influenciar diretamente no rendimento do conjunto como um todo, fica um tanto complicado pros menos experientes (eu me incluo) a dominar completamente o assunto...[/quote:949c3c6e4d]

[quote:949c3c6e4d="Papalegua "] [/quote:949c3c6e4d]

Entendi bem o q vc disse. No geral, então pra eu mudar hélice preciso avaliar primeiro bateria e considerar todo conjunto. Bacana. Captei.

Minha pergunta foi gerada pq pedi umas helices 9x4.5 e estou com medo de usar elas no modelo e acabar gerando algum stress de eletrônica que não existe hoje.
Vou pesar meu modelo e fazer as contas no eCalc para ver o que ele mostra.

Valeu pela dica também Papalegua.

Volto logo com resultados.

Ismael
Na boa, o mundo precisa de mais paciência e respeito.
Mais amor, por favor!
Piradrone
membro
Mensagens: 277
Registrado em: Sáb Mar 15, 2014 6:38 pm
Localização: Piracicaba

Mensagem por Piradrone »

De um modo geral, se você diminui o diâmetro da hélice, mantendo o mesmo passo, você alivia o stress no motor.

O que pode acontecer é que devido ao menor empuxo para uma mesma rotação, você tenha que dar mais acelerador pra mante o mesmo empuxo anterior, com as hélices de maior diâmetro.

Se der sorte desse novo conjunto trabalhar numa área de maior eficiência que o conjunto anterior, pode ser que até ganhe alguma coisa, melhore a autonomia e tal, mas normalmente isso não ocorre diminuindo o tamanho da hélice e sim fazendo o contrário.

O primeiro passo é colher números do seu sistema atual e saber se posicionar com esses numeros. Medir a corrente consumida da bateria com o quad em hover e ter em mãos a potência que ele consome nessa condição. Digamos que em hover ele consome 10A no total, o que nos dá 110W aproximadamente, o que dá em torno de 27W pra cada motor.

Daí você mede a corrente consumida com acelerador no máximo e digamos que encontra cerca de 35A, o que nos daria cerca de 390W totais, e cerca de 97W por motor.

Aí você consulta os dados do fabricante do motor e vê que ele suporta 150W contínuos, o que lhe dá uma boa folga e garante que seu quad não irá extrapolar os limites dos componentes. Não esqueça de aferir se sua bateria tem a capacidade de descarga capaz de suprir essa demanda de corrente. Se você usa uma bateria 20C de 3300mAh, ela atenderia a demanda pois seria capaz de descarregar teoricamente 3.3*20=66A contínuos.

Ao trocar as hélices, você tem que fazer os mesmos ensaios e ter os novos números pra confrontar com os numeros antigos e comparar os pontos de eficiência segundo os dados do fabricante do motor.

Se a média de uso estiver em uma parte mais eficiente da curva de empuxo*potência consumida, então você ganhou com a modificaçao... Se os novos números estiverem num ponto inferior da curva de eficiência, você perdeu e o upgrade não foi bom para o conjunto.

Só se terá certeza se tiver números para cmparação do antes e depois.
Avatar do usuário
Papalegua
membro
Mensagens: 830
Registrado em: Ter Jan 14, 2014 12:43 pm
Localização: Porto Alegre

Mensagem por Papalegua »

Perdoe-me eu ter mencionado velocidade, que no seu caso somente o empuxo é que conta já que se trata de um multirotor e não um aeromodelo.
No restante, basta ver qual o melhor empuxo com o menor consumo e maior autonomia e assim terá um melhor aproveitamento do conjunto escolhido.
Me passou despercebido que o tópico está em multirotores e não em construções ou motores.
Mas mesmo assim cuide com os valores mostrados em cinza no Drive Calc.
Errar uma vez é humano, repetir o erro é burrice.
Avatar do usuário
Alexandre33
membro
Mensagens: 502
Registrado em: Sex Ago 08, 2008 1:37 pm
Localização: Rio de janeiro

Mensagem por Alexandre33 »

[quote:4228b2a7fe="Piradrone"]Existe uma correlação entre tamanho de hélice, empuxo, corrente consumida pelo motor, KV do motor usado e voltagem da bateria que devem todos estar em harmonia. Justamente pelo fato de qualquer dessas variáveis influenciar diretamente no rendimento do conjunto como um todo, fica um tanto complicado pros menos experientes (eu me incluo) a dominar completamente o assunto.

No geral as regras que se aplicam:

Hélices maiores são mais eficientes na transformação de energia elétrica em empuxo. Digamos que uma hélice de 8" e uma hélice de 10" estejam trabalhando gerando o mesmo empuxo , por exemplo 400g. Se ambas as hélices forem de boa qualidade e com perfil bem desenhado, a hélice de 10" irá consumir menos energia elétrica para gerar os 400g de empuxo.
Claro que pela diferença de diâmetro, a hélice de 8" deverá estar girando em uma RPM maior que a de 10" para conseguir o mesmo empuxo, então os motores trabalharão em regimes diferentes, o que os colocará também em pontos diferentes da curva de eficiência elétrica.
Por isso, os motores também deverão ser escolhidos para trabalhar na faixa de eficiência ótima com cada hélice, o que significa KV diferente, casado com sua hélice.

Outro ponto que influencia muito é a tensão da bateria. Se você usa 3S (11.1v) e troca para 4S (14.8v) por exemplo, a potência aplicada ao motor não aumenta linearmente, e sim elevada ao quadrado. Imagine que com 3S, cada motor com hélices de 10" consuma 10A de corrente. 10A x 11.1V= 110W.
Se aplicar 14.8V agora, a corrente irá subir pra cerca de 13.3A (lei de Ohm) o que nos dará uma potência resultante de 197W. Ou seja, praticamente o dobro de energia será injetada no motor, que irá transformar em empuxo e isso poderá sobrecarregar o motor, o Esc, ou ambos.
A diferença de 11.1V pra 14.8V parece ser pouca, mas na realidade é bem grande do ponto de vista elétrico.

Pela pouca experiência que tenho, o seu conjunto está adequado, usando hélices de 10" com motores 980Kv e bateria 3S. O primeiro quad que montei tinha essa configuração, pesava cerca de 1,25Kg e fazia hover com 50% de acelerador, o que é bem adequado do ponto de vista dinâmico de pilotagem.

Experimentei usar bateria 4S nesse conjunto e o quad ficou muito agressivo em modo manual, hoverando em 33% de acelerador e ao se dar acelerador, o quad disparava pra cima. Era até bonito de ver, mas os motores desciam bem mais quentes e numa tentativa de recuperação de queda, dei 100% de acelerador e uma hélice partiu as pás, causando uma lenha que só não foi pior, porque o quad tava próximo ao chão já.

Daí experimentei outro motor, um de 750Kv com as hélices de 10" e bateria 4S. O quad ficou um doce pra pilotar em modo manual. Hoverava em 50% novamente, e quando experimentei a bateria 3S o quad ficou xoxo demais, não se recuperava rapidamente de quedas e as aceleraçoes eram broxantes...

Se eu inventasse de colocar hélices de 8" com esses motores de 750Kv e bateria 3S, acho que o quad só sairia do chão com 100% de acelerador.

Então é tudo uma questão de combinar as características de cada componente do conjunto.

Eu acho que no seu caso, o conjunto está acertado e somente você poderá dizer se falta alguma coisa, ou se tem algo que não esteja lhe agradando.
Faça experiências, mas no geral, se o seu quad está hoverando com cerca de 50% de acelerador, possui peso dentro da média (1,2-1,5Kg) e possui boa autonomia, se diminuir as hélices irá perder em eficiência.

Se alguma característica não está dentro da média, talvez um jogo de hélices mais adequado corrija o problema, mas somente os testes dirão qual será o resultado.[/quote:4228b2a7fe]



Sua expliacação é excelente.
Só me chamou a atenção numa questão. Quando você diz em aumentar de 3S para 4S, que a potência aplicada ao motor sobe de 110 para 197W. Na verdade, não se aplica potência ao motor, o motor que consome essa potência. E ela será sempre a mesma mantendo-se as outras condições (hélices, peso, etc) O que muda é que, como está usando uma tensão maior, a corrente é menor, por isso você tem uma autonomia maior de voô quando usa uma bateria 4S em realação a 3S. Como você mesmo percebeu, você hoverou com 33% de motor, isso corresponde a mesma potência com uma tensão mais baixa no motor.
vlw.
Piradrone
membro
Mensagens: 277
Registrado em: Sáb Mar 15, 2014 6:38 pm
Localização: Piracicaba

Mensagem por Piradrone »

Sim, você está correto. Acho que eu tava pensando uma coisa e falei outra.
O que eu quis dizer é que se você aplicar 100% de acelerador usando 3S você aplica (ou o motor consome, depende do ponto de vista) 110 watts de potência. Se aplicar os mesmos 100% de acelerador usando 4S, a potência quase dobra, porque além da corrente aumentar, a tensão também aumenta e já que a potência é o produto da tensão x corrente, o resultado não é proporcional apenas ao aumento de tensão de 11.1V pra 14.8V.

É claro que a potência em hover é praticamente a mesma, e pra manter a mesma potência tem-se que dar menos acelerador, caindo de 50% pra 33% por causa do aumento de tensão da bateria.

Quanto aos termos "aplicar potência", "consumir potência", "dar acelerador", "voltagem", "amperagem", etc... obviamente são termos populares informais que utilizamos corriqueiramente para passar a informação. Isso pode ferir os ouvidos mais puristas, ou ajudar os que tem menos intimidade com a parte técnica. Vai de quem a ouve (ou talvez a enxerga, pois estamos todos na frente da tela do pc) entender o contexto e deixar passar a informação ou corrigir o termo utilizado.

É biscoito ou bolacha?
Responder