V120D02Sを解析する・・・5

モーターのKV値を実測してみました。

測ったのは、
左からHP-08 16500KV,、HP-08　8000KV、SPIN　8800KV、純正　12000KV
です。

それぞれの実測値は

HP-08 16500KV

HP-08　8000KV

SPIN　8800KV　　？？？？？

純正　12000KV

SPINはスペックに偽りありでしょうか？

純正は2Sで使ってるので磁力が低下してKV値が上ってる可能性があります。

V120D02Sを解析する・・・4（記事修正）

赤字の部分記事修正しました。ピッチを測ると-12.7～13度ありました。

いよいよ、実際に近い状態でモーターを回してみてどのくらいの回転とピッチが良いかを検証してみます。

機体は純正モーター搭載機でモーターのKV値は12000KVです。

ピニオンは10Tです。

ピッチ－12.7～13度

スロットル０－１００直線

ガバナーオン（４５００回転）

で、どのくらいのピッチまで回転が維持できるかを測ってみます。

ログデータのグラフです。

ブルーがスロットル開度、茶色が電流、緑が回転数です。

ＥＳＣは、スロットル開度20％以上でガバナーが働き4500回転を維持する設定です。ただし、回転上昇はディレィを設定しているのでスロットルより遅れて上昇します。

グラフでは、最初スロットル開度が上がるにつれて遅れて回転が上がっていく様が分かります。ある地点から回転は４５００付近で一定になりますが、開度100に近づくにつれて回転が落ち始めます。その時の開度は193辺りですからスティック位置に換算すると88%になり、ピッチは計算で10度になります。この時点でガバナーはPWM信号100%を出力しているはずです。

フルハイまでピッチを持っていくと3450回転まで落ちます。この時バッテリーは13,5A流れています。

バッテリーは350mah20Cですから7AがMAX出力なので、バッテリーの能力を超えて電流が流れていることになります。

また、ESCはXP-12Aですから、この能力も超えていることになります。

最後の方で青線がかなり上下していますが、これはスティックを上下に動かしているからで、範囲は－3.7～＋3.3度ですが、回転数は4400～4550の間に収まってます。

最後にスロットルを0に戻した時に15A流れてますが、これはモーターがブレーキをかけているためでしょうか？

V120D02Sを解析する・・・3（測定器どうしの差）

回転数や電圧・電流が正しい値を示しているかどうかを試してみました。

まず、回転数ですが、光学式回転数計・データロガー・音響ソフトで測ってみました。

機体の設定は、ピッチ0固定、スロットル0-100の直線で、ガバナーはオフです。

計測の様子です。光学式回転計をiPhoneで撮影し、俯瞰をデジカメで撮影したものを合成しました。

が、蛍光灯の下では光学式は蛍光灯の点滅を拾って値がおかしくなります。（常に3000回転を示します。50hzの交流電源なので分単位に直すと60倍して3000）

で、蛍光灯を消して、USB電源のLEDでやってみました。ビデオの中で最初に鳴っているのは、ロストアラームのビープ音で、次の高音はテールモーターの回転音です。



大失敗、暗くてメーターが読めません。

で、最高回転数の時のビデオ画像を処理して、回転数の画面を暗く、メーターの画面を明るくしました。

拡大すると

なんとか読めます。
回転数　7080RPM
電流　　　7.33A
電圧　　　6.67V

です。

この時のloggerデータは、

あれ～、回転数センサーの接続を忘れてました。

で、もう一度ロガーだけ計測

最高回転数　7180rpmでした。100回転ほど違ってますが、同じデータではないのでまあまあ誤差範囲でしょうか？

次に音響ソフトでの解析は、

WAVデータに変換してaudacityに取り込み、これをスペクトログラム表示にします。

この全データをスペクトル解析すると、

ピークが232hzですから、2枚ローターでは232×60÷2=6960rpm

少し違います。で、最高回転数辺りを抽出し（2枚上の写真の色が変わっている部分）、同じことを繰り返すと

今度は235hzになりました。7050rpmです。（なぜピークが変わるかはわかりません）

まとめると

光学式            7080rpm
データロガー    7180rpm(計測は同じ条件だがデータは別もの）
音響ソフト        7050rpm

なので、ほぼ信頼できそうです。

電圧、電流についてはビデオデータでは

回転数　7080RPM時に
電流　　　7.33A
電圧　　　6.67V

ですが、loggerでは見事に電圧と電流は線対称で、電流7.4A時の電圧は6.45V程度になってます。

まあこれもloggerのデータを信じてもよさそうです。

という事で、これからの計測はloggerだけで行ってもよさそうです。（ブログ的にはビデオ撮影したデータの方が良さそうですが、かなりめんどくさいです。）

今回の計測でわかったことは、モーター始動時は回転が上がっていないのに6Aも電流が流れている事や、ピッチ０、フルハイで、8A近くの電流が流れ、電圧が6.6Vまで落ちるとです。こんなに落ちるとは思ってませんでした。ピッチ付けるとどうなることやら。
ESCが12Aですが大丈夫でしょうか？っていつも飛ばしてるので大丈夫ですが。

それと、loggerデータで最初の方にパルス状に電流が流れているのは、モーター利用のロストアラームのビープ音のところです。この時も瞬間的に2A程度の電流が流れています。
機体にバッテリーを繋いでほっておくと30秒でビープ音が鳴る設定ですが、これを長く続けるとモーターが熱くなってますがこのデータから納得です。

V120D02Sを解析する・・・2

前回の記事で、2機の違いについて書きましたが、1つ完全に忘れてたことがあります。

純正モーター機は、受信機が6軸ジャイロ搭載、SPINモーター機は3軸ジャイロ搭載機でした。
同じ機体でも、受信機の型番が違ってます。

で、6軸ジャイロ機も同じようにスロットルチャンネルのPPM特性を計測してみました。

プロポは、前回と同じDEVO8S、モデルも同じものを使ってます。

結果は、

赤線が6軸ジャイロ機です。

カーブというより折れ線です。私の予想は対数曲線だったのですが、2つの直線でした。

しかし、味付けなんでしょうかね？

私はガバナーを使っているのであまり影響はなかったですが、ガスモードで2機を同じフィーリングで飛ばすには、ちょっと工夫が必要そうです。

今回の計測システムが何とか完成しました。

小人の国でガリバーが縛られてるようですが、電圧計、電流計、回転計、デジタルスケール＋データロガーで構成されてます。

v120d02sを解析する

オリジナルから多少？(大幅に）変更しているV120D02Sですが、自分なりにかなり完成度は高いと思ってます。この状態で性能を把握しておきたいこともあり、いろいろなデータをとってみたいと思います。

２機所有しているのですが、オリジナルからの変更点は

共通項目としては、
１．バッテリーの２Ｓ化

２．テールダイレクトモーター駆動（ブラシレス）

を行ってます。

2機の違いはメインモーターが純正ブラシレスモーターとSPIN　8800kv　フレームが純正モーター機はEXTREMEのカーボンフレーム、SPINモーター機は純正プラフレームです。

データをとる項目は

１．構成パーツの性能

モーター単体のＫＶ値

搭載バッテリーの放電能力

ＥＳＣの最大回転数

サーボの動作角とＰＰＭ信号値

受信機のPPM出力特性

２．ヘリとしての性能

最大推力

最高ローター回転数

電流値

電圧値

スワッシュ動作量

ピッチ角による推力の変化

等です。

これらを計測して最適セッティングを模索しようと思います。

そのための道具立ては

ビジュアル的には

クランプ式電流計

テスター（電圧計として使用）

デジタルスケール（推力測定）

光学式ローター回転数計

を使ってヘリをスケール上に固定し、リアルタイムにこれをデジカメでビデオ録画するのが分かりやすいですが、

信頼性という意味から

上記にプラス

音響ソフトによる解析とインフライトデータロガーによるデータ取りも同時に行いたいと思います。

インフライトデータロガー（eagletree　E-logger v4)は、4.5v以上で動作し100A、80V迄の電流と電圧、サーボの動作状況、モーター、ローターの回転数が同時に計測できます。しかも、計測タイミングは最高1/10秒間隔ですから、メーターに表れないピーク電流も計測できそうです。

本当は、この機材を積んで実際にフライトさせるのが一番ですが、450クラスでもかなりの重量増で機動性が失われるので、120クラスはちょっとしんどいです。

1回目は、手始めに受信機のスロットルチャンネルの出力特性を調べてみました。

１．受信機のスロットルチャンネルにオシロスコープを繋ぎ、プロポのスティックに対する信号の変化を見る

アウトプットは受信機の信号のPPM値です。プロポのスロットルカーブは0-100の直線です。

スティック中立で62%出力になってます。完全な直線ではなさそうです。

ちなみにピッチチャンネルでは1100-1500-1900μSの完全な直線でした。

２．データロガーでサーボ出力をモニターする

データロガーにスロットルチャンネルを繋ぎ、スティック変化に対する受信機出力をモニターしました。

スティックを動かして最後に中立で止めてます。

minが26,maxが198です。最後に直線状のところは131です。(単位は不明）

なので、（131-26）/(198-26)=61　(61%)ですからほぼオシロの結果とあってます。当たり前か？

次回はバッテリーの放電能力について調べたいと思います。

V120D02S メインギアを修理する

テールをモーター仕様にしてかなりデュラブルになったV120D02Sですが、メインギア欠けだけは何ともしようがありません。墜落のたびに欠けます。1枚掛けただけなら音が変になるくらいで飛行には影響がありませんが、何回かで交換の必要が出てきます。

大した金額ではないので修理の人工を考えると純正品に交換するのが絶対安いのですが、ちょっとギアが欠けたものが部屋の中にごろごろ転がっているので何とかならないかと思ってます。

で、修理を考えてみました。

まず

プラ版の切れ端に、メインギアの下部がぴったり入る穴を開けます。

こんな感じ

で

シリコンオイルスプレーを吹き付けます。

同じくプラ版の切れ端で堰を作って、エポキシ樹脂を流し込みます。

乾燥すると

シリコンオイルを吹き付けているので、きれいにはがれます。

欠けたメインギアを

歯医者さんが虫歯を直す時のように、欠けた歯の周りを大きく削り取ります。

で、先ほどの型にセットし、

削った部分にもう一度エポキシを流し込みます。この時型にもシリコンオイルをスプレーしておきます。

が、ここで問題。

エポキシ樹脂の型にシリコンをスプレーしても剥離剤の効果がありませんでした。

赤丸で囲った部分が修理部分です。型と完全に一体になってます。

で、仕方ないので、

型にペイントをスプレーし再挑戦です。

型はダメになった部分を切り取ってるので半分の大きさです。

で、同じ作業を繰り返して出来たのが、

これ

抵抗が写ってるのは、削った部分に穴をあけて、抵抗のリード線を2カ所さしこんでギアと補修部分の剥離防止のためのアンカーにするためです。

リード線だけ使って抵抗は切り取っておくのが普通ですが。

で、こびりついてる塗料やバリを取ると

こんな感じで出来ました。

かかった時間は型を取るところから始めて2週間。

エポキシ樹脂が固まるのが冬のため遅く一度流し込むと固まるのに2日ほどかかります。

ピニオンと合わせてかみ合わせを確認しましたがとてもスムーズに回ります。

が、実際使ってないので耐久性などはこれからです。

TREX 600EFL PRO ALIGN

突然ですがオークションで売りに出そうと思います。

2年ほど前に購入した600クラスです。

私の飛行環境では、飛ばせるのは稲刈りから田植えまでの半年ですし、12Sのバッテリーを充電するのもめんどくさいです。

2年間にフライト回数は10回程度、ホバリングしか行っていませんので無墜落です。

12セル仕様ですがバッテリーと受信機はGOBLINに取られてありません。

メカは、
モーター　　　　　　純正　600MX
ESC　キャッスル　ICE HV 80
ジャイロ　　　　　　ALIGN 3GX
サーボ　　　　　　　DS610×3、DS650×1
BEC　　　　　　　　6A EXTERNAL

メカ用lipo（2S　2200mah）と6Sバッテリーを直列接続するコネクター（自作）も付けようと思います。