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多轴安装调试经验谈,通俗易懂共同探讨,增加电机效率表,增加历程图说

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楼主
发表于 2014-3-9 12:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 爱模英雄 于 2016-1-15 09:40 编辑

我的历程:(没兴趣的跳过)

      我是去年4月份开始接触的多轴,原来一直是以飞固定翼FPV为乐的,但是群里的风向不知什么时候吹向了多轴,感觉对固定翼已经不会再爱了,我渐渐的跟不上了话题,无奈跟着尝试玩起多轴来。米不多,刚开始也没什么想法,就想装个多轴飞起来玩玩就行,所以以最廉价的配置配了个四轴450(XXD2212、ZTW30A、FF飞控),配好后各种爽飞和爽炸,爽够后就开始(刨大坑往里跳了)折腾多轴FPV的事了,慢慢的懂得了什么是果冻(飞固定翼一般不会有),懂得了机架强度的重要性,了解了减震球和云台间的暧昧,知道了什么叫动平衡(通俗点说就是机子上只要是会动的东西都要平衡),感受到了对长航时的渴望。。。于是,四轴450变成了六轴550,六轴550又换成了200克的六轴650轻量化,之后又进入了六轴800的碳管机架DIY之中,一直到现在还在探索和折腾,但是乐在其中,下面就把这段时间折腾出来的一些所谓的经验跟大家分享一下,看能否让大家少走些弯路。
     帖里没图总感觉少了些什么,所以在'效率表'的后面增加了历程图说的内容欢迎评点欢迎提供实飞数据给大家作参考帮忙将帖顶起给更多需要的人看到谢谢。



基础理论:(理论强的跳过)

      飞行性能要素:多轴飞行器里,抛开些比较基本的震动、稳定性的问题不说,大家关心比较多的我想应该就是续航时间了,为此我也潜了不少的水,但是潜完水后感觉对如何装机、装多大的机、装多重的机、选择怎样的电机、装完了到底能飞多久、能不能达到自己想要的要求等问题还是一头雾水,心里没底,后来经过自己的实践才慢慢开始清晰起来。其实决定一架多轴飞行能力的主要指标简单的说无非就是飞行时间、飞行重量、耗电量这三个要素。搞清楚这三个要素之间的关系,你就会比较容易的设计出你想要的多轴飞行器。飞行时间和飞行重量这两个都很好理解,飞行时间一般我们习惯以分钟为单位,飞行重量我们习惯以克为单位。耗电量就是指你以某个飞行重量飞行了某段时间所损耗的电量。

      耗电量的计算:不管是做什么形态的多轴,我们都想做出载重大,飞行时间长,耗电小的机子,如果说飞行时间和载重都是必须的,那么耗电量就是唯一可控的变量了,所以我们必须搞清楚多轴耗电量是怎么出来的。想要搞清楚这个问题,在这里有必要先普及一些基础知识。大家都知道,我们家里的日常用电都是以度为单位的,一度电其实就代表一千瓦时(1000WH),指的是如果你有一台功率是1000瓦的电器,使用一小时所耗的电量就是一度电。那么这台电器的1000瓦功率指的具体又是什么呢?功率其实就是电流和电压相互作用产生的结果,一般我们用“功率=电压*电流”这个关系来表示。好,搞清这概念之后我们就可以去看看我们平时所使用的电池的电量到底有多少了。以最常见的3S2200MAH(毫安时)的锂电来说,储存在里面的电量理论上大概应该是(3*3.7伏)*2.2安时=22.42瓦时,其中2.2安时(2.2AH)就是电池上所标称的2200毫安时(2200MAH)的换算结果,因为1000MAH=1AH,电压我们就按平时最常说的3.7伏的单片电芯电压来算。算出来的22.42瓦时就代表如果你的多轴使用的是这块电池,而且整体飞行时的功率只有22.42瓦,那么飞行一个小时是没问题的了。如果你的多轴功率是100瓦,那么用3S2200MAH这块电池能飞多久呢?换算一下就知道了:60/(100/22.42)=13.45分钟。其实,耗电量在实际情况下我们不是算出来的,而是飞出来的,飞完一块电池后回来能充回进去的电量才是比较真实的耗电量,一般好点的充电器都会有充电量显示。说了这么久,那到底耗电量我们应该怎样去控制才能让多轴能载大、航长、耗小呢?这个问题就取决于你如何去控制你多轴飞行器的飞行效率了。

      飞行效率:飞行的效率一般我们用‘克/瓦’表示,代表每瓦的消耗能产生几克的拉力,其高低与电机自身的效率和桨的搭配有着密切的关系,但电机的效率一般都是生产厂家给出的数据,而且还存在一定的水分,电机的型号相同厂家不同效率上也会有所不同,我们无法控制,只有选择的权利。一般好点厂家的电机都会给出相应的配桨效率参数,在厂家给出的效率表中,我们不难发现在电机效率高的情况下一般都是大桨低转速时才会有,所以如果想让多轴飞行效率高可以考虑尽量用KV值低的电机上大桨。


经验心得:(不要错过)

      在不考虑多轴的结构、震动、平衡等方面带来的损耗的基础上,我们可以用下面两个较为简单的计算方法来对飞行器的安装和调试进行一些判断。

方法一:(适用于装机)

                     飞行时间 = 60 /(飞行重量 /(电池实际容量 * 电池电压 * 效率))

例如:你看上了一堆配置,大概参数是这样:4S5000MAH的电池(重500克)、六轴机架(重400克)、电调(6*20克)、飞控图传(200克)、云台和狗(200克)、电机和桨(6*100克),飞行器的飞行重量在2020克左右。假设根据厂家给出的数据,电机在和某桨搭配时,在30%的输出功率时拉力是300克效率是13克瓦,在50%的输出功率时拉力是500克效率是10克瓦,在80%的输出功率时拉力是800克效率是7克瓦,根据多轴的2020克飞行重量得知每个电机的输出拉力应在340克以上才能实现悬停,那么我们可以根据厂家给出的参数保守的推算一下,在输出340克的拉力时效率应该还会有12克瓦左右。好了,所有参数都知道完了,我们就可以推算出这令自己心怡的配置大概能飞几分钟了。

                        飞行时间=60 /(2020 /( 5 * 14.8* 12))=26.43分钟

      所以理论上这套配置配出的多轴可以飞行26.43分钟,但最后剔除一些电池放电是否能达到标称值、电机参数是否存在虚标、桨的标准程度等因素,保守估计应该会有20分钟左右的悬停时间。

方法二:(适用于调试)

                    效率 = 飞行重量 /((60 / 飞行时间)* 电池实际每小时电流 * 电池电压)

例如:接上例你把飞机装好了,飞行重量2020克,悬停爽飞了18分钟,回来充电充进了4500MAH充满,那么机子的实际飞行效率是多少呢?

                效率=2020 /((60 / 18)*4.5 * 14.8)=9.1克/瓦

      所以你的多轴飞行效率应该是9.1克每瓦,对比当初的厂家效率表效率明显偏低的了,这个时候你就可以自己分析一下是厂家虚标了?还是机子结构上有什么其他不合理的地方增加了内耗?或者还是其他什么方面的原因了。

      
以上就是本人玩多轴以来得到的一些经验,希望对大家在安装调试多轴的过程中起到一些帮助作用,能容易的装出自己需要的机子,少装机、装好机。有不妥之处敬请指出,相互学习,相互提高,谢谢!












评分

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forevergreat + 1 学习了
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沙发
 楼主| 发表于 2014-3-9 12:34 | 只看该作者
本帖最后由 爱模英雄 于 2015-8-27 16:43 编辑

      想装出自己需要的多轴,选择合适的电机及选定其合理的飞行效率区间很重要,如果大家对以上的说法都认可的话,那么我们一起来做个电机效率数据表吧,把我们实际测到的数据填进表里,这样一来,包括那些冷门电机或者厂家无数据的电机也可以一起做进去,让数据更真实更具体更有可操作性,大家帮助大家,让装机不再迷茫。

注:表格记录按电机品牌型号的记录数排序,数据不全面的排后。

    欢迎各位热心模友继续补充。。。





历程图说





一代机:

         前面交代过,米不多,又想玩,所以只能上些穷方案,自己多点潜水、多点动手了。










二代机:










三代机:















四代机:
















五代机:



     详见:http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=938171

     做完五代机后才发现以前走过的路又弯了不少。。。


六代机:

    推进式四轴,详见:http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=951441&extra=page%3D1
     其实该机也是纯属娱乐,算不上什么六代机,实验用途,大家开心一下就好。

第七架DIY用机:
    轻便、简洁的内存条四轴,详见:http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=1010615
       该机简单实用,稳定性好,结构紧凑,效率高,4S4500的电池轻松飞行20分钟以上,飞行效率9.5克/瓦





















3
发表于 2014-3-9 12:53 | 只看该作者
mark 下
4
发表于 2014-3-9 12:59 | 只看该作者
写得很好受益良多!
5
发表于 2014-3-9 13:04 | 只看该作者
很有用 谢谢~~~~~~~~~~~
6
发表于 2014-3-9 13:16 | 只看该作者
多轴需要互相学习和借鉴,才能共同提高技术!赞一个,楼主的分享。
7
发表于 2014-3-9 13:26 | 只看该作者
不错,已阅。     效率=2020 /((60 / 18)*4.5 * 14.8)=9.1克/瓦

4.5是什么?
8
发表于 2014-3-9 13:27 | 只看该作者
拿分的,顶个
9
发表于 2014-3-9 13:57 | 只看该作者
其实玩多轴很简单,只要有钱就行
10
发表于 2014-3-9 14:01 | 只看该作者
学习了,级验丰富啊
11
发表于 2014-3-9 14:47 | 只看该作者
陆地巡洋舰 发表于 2014-3-9 13:26
不错,已阅。     效率=2020 /((60 / 18)*4.5 * 14.8)=9.1克/瓦

4.5是什么?

电池实际每小时电流
12
发表于 2014-3-9 14:49 | 只看该作者
13
发表于 2014-3-9 14:53 | 只看该作者
lenguye 发表于 2014-3-9 13:47
电池实际每小时电流

晓得了,呵呵
14
发表于 2014-3-9 15:08 | 只看该作者
非常感谢LZ分享经验!!
来自安卓客户端
15
发表于 2014-3-9 15:23 | 只看该作者
Lz可否分享下配置,我新手,现在一头雾水,想装个四轴 带狗 三轴云台 图传 gps,不求特技 指求能稳定拍摄视频就行!再次感谢论坛的朋友,有类似需求能爽飞的配置指导下,感谢!!
来自安卓客户端
16
发表于 2014-3-9 15:44 | 只看该作者
好东西,收藏住,新手受益匪浅
17
发表于 2014-3-9 15:56 | 只看该作者
写得很好受益,学习
18
发表于 2014-3-9 16:35 | 只看该作者
支持分享
来自安卓客户端
19
发表于 2014-3-9 16:39 | 只看该作者
特地来捧场,值得收藏的帖子。
期待楼主继续深入对桨的尺寸,电机的kv数等等讨论
20
发表于 2014-3-9 16:53 | 只看该作者



学习了~。

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