Funksjonen til en Governor er å automatisk justere «throttle» slik at motorens turtall holdes konstant uansett belastning. Behovet for en governor kommer fra Metanol (Fuel) eller Bensin drevne motorer. Det er lett å forestille seg dette behovet. I en bil; trykker du gassen i bunn samtidig som clutchen er trykket inn (dvs motoren er uten belastning) så vil motoren ruse til et svært høyt turtall. I de fleste tilfelle vil dette føre til motorskade, enten overoppheting eller at mekaniske komponenter bryter sammen (for eksempel kulelader).
I et helikopter er belastningen veldig varierende og dermed vanskelig å beregne på forhånd.
Det er håpløst å lage en en throttle kurve for forbrenningsmotorer som sikrer jevn og konstant omdreningshastighet under alle disse belastningsforholdene.
På forbrenningsmotorer måles omdreiningshastigheten (med en magnet) og Governor sørger for å justere gassen (throttle) automatisk. Gassens pådrag blir justert on-board, radioen og throttle kurvene er ignorert.
Med et elektrisk helikopter er situasjonen annerledes.
Motorhastigheten er en direkte funksjon av batteriets spenning. Dette oppgis som en kV faktor for motoren. Omdreiningshastighet = (faktor k) x batteriets spenning.
Det er flere ting som kan leses av denne ligningen:
Som flere har poengtert så er Governor i elektriske helikopter i utgangspunktet unødvendig. Det er faktisk slik at Governor på elektriske helikopter kan føre til at ESC blir unødvendig varm og/eller at du kjører maskinen med tap (varme) utviklet i ESC som egentlig ikke er nødvendig.
Governor brukes altså til å holde konstant hastighet. Men, siden motorhastigheten allerede er konstant (fra kV ligningen) er det egentlig ikke så mye Governor kan gjøre. Bortsett fra om du ramler utpå å ville bruke Governor til å sette en rotorhastighet (motor hastighet) som er lavere en maks (kV). Det Governor gjør da gjør er å korte inne energi pulsene som sendes inn i motoren og også innføre en kjede av korte energi pulser (energi switching). Her oppstår problemet, dess oftere en ESC må switche dess større blir tapet (dette kalles switching-loss). Governor på elektriske helikopter er derfor ikke optimalt. Det er mye bedre å sette en throttle kurve på radioen som er for eksempel 95% (det er ofte slik at mest effektive driftspunkt ikke nødvendigvis er 100%). Da jobber ESC til det den er laget for, pumper inn akkurat nok energi til at motoren går rundt i henhold til (kV ligningen). ESC måler nemlig flere ting:
Dette gjøres ved at ESC senser (måler) på magnetfeltet som blir generert av den viklingen (en av tre) som ikke er aktiv. Dette er også grunnen til at det ikke er nødvendig med ekstra magneter eller lignende eksterne sensorer for at ESC skal vite hvor fort motoren beveger seg.
Så sies det av noen at en Governor på elektriske helikopter kan hjelpe med å opprettholde rotorhastigheten når batteriet blir utladet. Dette er vel ikke helt riktig. LiPo batterier har en ganske flat utladingskurve, som faller raskt av fra full-ladet spenning til en nominell spenning. Denne holdes jevnt helt til slutten av utladingskurven da spenningen synker raskt. ESC (og dermed Governor) kan ikke genere en høyere motorspenning en det batteriet forskyner. Så synker batteri-spenningen, så synker motor-turtallet. Governor eller ikke. En Governor kan imidlertid holde turtallet nede til (nominal spenningsnivå) helt i starten av et nyladet batteri.
En smart ting som noen produsenter har begynt med er å flytte ESC kontrollen inn sammen med FBL elektronikken (VBAR?). Dette gir en fordel fordi mikroprosessoren som styrer FBL og dermed ESC vet hva du gjør, før rotoren blir belastet. Mao når du gjør stikke-bevegelser; for eksempel cyclic eller collective input så kan mikroprosesseren gjette hva som vil skje med belastningen på rotorhodet og ta korrektive tiltake på hva ESC skal gjøre ... før det faktisk skjer, rent mekanisk. For de som kan 3D-flight (ikke jeg) så merkes dette sikkert som en vasser responds?
I et helikopter er belastningen veldig varierende og dermed vanskelig å beregne på forhånd.
- Collective pop
- Collective + cyclic
- Collective + cyclic + halerotasjon
- I tillegg kommer luftens konsistent (lufttrykk, temperature og fuktighet) som påvirker “drag” og dermed belastning på motoren
- Vingeprofile på rotorbladene
Det er håpløst å lage en en throttle kurve for forbrenningsmotorer som sikrer jevn og konstant omdreningshastighet under alle disse belastningsforholdene.
På forbrenningsmotorer måles omdreiningshastigheten (med en magnet) og Governor sørger for å justere gassen (throttle) automatisk. Gassens pådrag blir justert on-board, radioen og throttle kurvene er ignorert.
Men, det vi må gjøre er å programmere inn en throttle kurve på radioen likevel. Dette er i tilfelle Governor stopper å fungere. Elektronikken er laget slik at kontroll sendes tilbake til «throttle kurvene» dersom Governor stopper å fungere.
Greit å kunne lande helikopteret på en nogenlunde kontrollerbar måte.
Greit å kunne lande helikopteret på en nogenlunde kontrollerbar måte.
Med et elektrisk helikopter er situasjonen annerledes.
Motorhastigheten er en direkte funksjon av batteriets spenning. Dette oppgis som en kV faktor for motoren. Omdreiningshastighet = (faktor k) x batteriets spenning.
Det er flere ting som kan leses av denne ligningen:
- rotorhastigheten må justeres med gir-utvekslingen (dvs pinion, rotordrev forholdet)
- motorhastigheten er (nogenlunde) konstant (ved stor belastning synker den)
- motoren kan ikke ruse på samme måte som en forbrenningsmotor
- … men, du kan ruse rotorhodet (for høy omdreningshastighet på rotorhodet, som kan gi katastrofal mekanisk sammenbrudd) dersom du har satt et feil pinion/rotordrev gir-forhold.
Som flere har poengtert så er Governor i elektriske helikopter i utgangspunktet unødvendig. Det er faktisk slik at Governor på elektriske helikopter kan føre til at ESC blir unødvendig varm og/eller at du kjører maskinen med tap (varme) utviklet i ESC som egentlig ikke er nødvendig.
Governor brukes altså til å holde konstant hastighet. Men, siden motorhastigheten allerede er konstant (fra kV ligningen) er det egentlig ikke så mye Governor kan gjøre. Bortsett fra om du ramler utpå å ville bruke Governor til å sette en rotorhastighet (motor hastighet) som er lavere en maks (kV). Det Governor gjør da gjør er å korte inne energi pulsene som sendes inn i motoren og også innføre en kjede av korte energi pulser (energi switching). Her oppstår problemet, dess oftere en ESC må switche dess større blir tapet (dette kalles switching-loss). Governor på elektriske helikopter er derfor ikke optimalt. Det er mye bedre å sette en throttle kurve på radioen som er for eksempel 95% (det er ofte slik at mest effektive driftspunkt ikke nødvendigvis er 100%). Da jobber ESC til det den er laget for, pumper inn akkurat nok energi til at motoren går rundt i henhold til (kV ligningen). ESC måler nemlig flere ting:
- at motoren spinner i riktig retning
- ... samt hvor fort(!)
Dette gjøres ved at ESC senser (måler) på magnetfeltet som blir generert av den viklingen (en av tre) som ikke er aktiv. Dette er også grunnen til at det ikke er nødvendig med ekstra magneter eller lignende eksterne sensorer for at ESC skal vite hvor fort motoren beveger seg.
Så sies det av noen at en Governor på elektriske helikopter kan hjelpe med å opprettholde rotorhastigheten når batteriet blir utladet. Dette er vel ikke helt riktig. LiPo batterier har en ganske flat utladingskurve, som faller raskt av fra full-ladet spenning til en nominell spenning. Denne holdes jevnt helt til slutten av utladingskurven da spenningen synker raskt. ESC (og dermed Governor) kan ikke genere en høyere motorspenning en det batteriet forskyner. Så synker batteri-spenningen, så synker motor-turtallet. Governor eller ikke. En Governor kan imidlertid holde turtallet nede til (nominal spenningsnivå) helt i starten av et nyladet batteri.
En smart ting som noen produsenter har begynt med er å flytte ESC kontrollen inn sammen med FBL elektronikken (VBAR?). Dette gir en fordel fordi mikroprosessoren som styrer FBL og dermed ESC vet hva du gjør, før rotoren blir belastet. Mao når du gjør stikke-bevegelser; for eksempel cyclic eller collective input så kan mikroprosesseren gjette hva som vil skje med belastningen på rotorhodet og ta korrektive tiltake på hva ESC skal gjøre ... før det faktisk skjer, rent mekanisk. For de som kan 3D-flight (ikke jeg) så merkes dette sikkert som en vasser responds?
Comment