Ansys Quadcopter Pervane Analiz etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
Ansys Quadcopter Pervane Analiz etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

1 Kasım 2015 Pazar

Fırçasız Motor (Brushless)

Quadcopterlerden kullanılan motorlar fırçasız motorlardır. Elektrik motorları manyetik alanı kullanarak elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren motorlardır.
Şekil 1: Quadcopter fırçasız motor

 Fırçasız motorlar inrunner ve outrunner olmak üzere ikiye ayrılır. Inrunner denilen motorlar, klasik rotoru motorun merkezinde olan sabit sargıları dış kısımda olan motorlardır. Yani motorun dış çeperi sabitken iç kısmı hareket eder. Outrunner motorlarda ise motor sargıları motorun merkezinde ve sabitken, rotor, üzerinde mıknatısları da barındıracak şekilde motorun dış çeperi, dış kısmıdır. Yani motorun dış kısmı hareket ederken iç kısmı sabittir. Genellikle multikopter sistemlerinde kullanılan fırçasız motorlar outrunner tiptir. 

Şekil 1: Quadcopter Inrunner 
Şekil 1: Quadcopter Outrunner

Kv değeri fırçasız elektrik motorları için geçerli olan devir katsayısını gösteren değerdir. Voltaja göre devir sayısının hesaplanmasını sağlar. Yani motorun 1V başına 1 dakikada çevireceği devir sayısını gösteren parametredir. 

Örneğin 10 V ile çalışan bir motorun Kv değeri 700 ise bu motorun dakikadaki devir sayısı= 10x700=7000 devir/dakika’ dır. Genellikle dev/dakika yerine rpm (revolution per minute) kullanılır. 

Diğer bir parametre Kt değeri diye tabir edilen tork katsayısıdır. Bu değer bir motorun amper başına vereceği tork değerini ounce-inch cinsinden ifade eder. Örneğin 0,60 oz-inc/A Kt değerine sahip bir motor 10 A de 6 oz-inc tork verir. 

Kv değeri ile Kt değeri arasında ters orantı vardır. Yani Kv değeri yüksek olan bir motorun amper başına vereceği tork değeri düşük olur. Bu sebepten yüksek Kv değerli motorlarda tork değerinin artırılması için küçük pervaneler ya da ek dişli sistemleri kullanılmalıdır. Fırçasız motorların etiketlerinde ya da özellikler tablosunda optimum verim için kullanılması gereken pervane ölçütleri de belirtilir. Kullanılacak pervanelerin bu özellikler dahilinde olması verimi artırmaktadır.  

Motor Seçimi

Quadcopter motor seçiminde dikkat edilemesi gerekenlerden biri lipo pil ve esc akım değeridir. Motor çekeceği akım değeri esc ve lipo pilden düşük olmalıdır. Sıralama yapmak gerekirse temel olarak  lipo pil> ESC>(4*motor) dört motorun çekeceği akım değeri baz alınır. 

Örnek vermek gerekirse motor 25A, esc 40A, lipo pil 50A olacak şekilde seçilir. Yeni başlayan arkadaşlar için bu çok önemli bir konudur. Motor seçiminde bir diğer önemli özellik ise pervanedir. Pervaneyi seçiminde alacakları motorun özellikler kısmına bakarsanız hangi pervaneyi seçmeniz tavsiye edilir.(8x3, 10x7, 11x7, 8x4 gibi ölçüler verilir.)  

Kaynak: Quadcopter nedir nasil ucar, Gökhan Göl

29 Ekim 2015 Perşembe

Hız Kontrol Ünitesi (ESC)

ESC quadcopterin üzerindeki brussless motorları sürebilmek için gerekli elektronik elemandır. Data girişlerine verilen PWM sinyaline göre motor hızını ayarlarlar. Bunu akım kontrolü ile yaparlar. ESC seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli şey motorun maksimum akım değerinden düşük ESC seçmemektir. ESC seçerken dikkat edilecek unsurlar;
- Programlanabilir olması,


- ESC’nin verebildiği maksimum akım değeri şeklindedir.
Şekil 1: Hız Kontrol Ünitesi (ESC) 

ESC seçimi yapılacak quadcopter için çok önemli konulardan biridir. Şöyle ki: Örneğin akım değeri 10.5 A olan bir motor için alınması gereken ideal ESC en az 11-11.5 A olmalıdır ki üstü tavsiye edilir. ESC’nin verebildiği maksimum akım değeri ise motorun özelliğine göre gerekli akım(A) değerini desteklemelidir.

Lipo pilden geçecek bütün akım ilk olarak esc den geçer daha sonra motordan geçer. Farz edelim seçilen esc akım değeri motorun kin den daha büyük, bundan dolayı motorunuz aşırı yüklenmeden dolayı yanması kaçınılmaz bir olaydır 

4 Haziran 2015 Perşembe

Ansys Quadcopter Pervane Analiz

Ansys ile pervane analizi gerçekleştirildi. Rotational Velocity ( dönme hızı ) ile pervane RPM(hız) analizini gerçekleştirdik. Pervane de yapısal analizi kullanılarak analiz edilir. Pervane analizi için, 9000 rpm bir dönme hızı verilir ve analiz gerçekleştirilir. Elde ettiğimiz eşdeğer gerilme sınırı içindedir. Polyethylene Ultimate Çekme Stres 33 MPa olduğunu. 29.549 MPa Max eşdeğer gerilme elde edilir. Dolayısıyla pervanemizde Polyethylene kullanılması güvenli olduğunu görürüz.

Şekil 1. Polyethylene ile yapılmış pervane mesh
 Mesh örümcek ağ şeklinde oluşturduğu her bölgeden kısmi diferansiyel denklem olarak aldığı örneklerdir. Yani sonsuz bir değişkeni sonlu bir değişkene dönüştürerek malzemenin değerlerini hesaplanması sağlar.
   Aşağıdaki şekillerde aldığı örnek sayısı arttırılmış ve değerlerin hassasiyet artmış olur.
Şekil 2. Mesh Element Metrik Grafiği 
Şekil 3. Polyethylene ile yapılmış pervane eşdeğer gerilmesi
Yukarıda ki pervane de Rotational Velocity ile RPM 9000 hız ile analiz edildi. Eşdeğer gerilimi 29.549 olarak analiz gerçekleşti.


Şekil 4. Polyethylene ile yapılmış pervane toplam deformasyon

Total deformation ile uygulanan Rotational Velocity göre ne kadar yükseğe çekileceği görülmektedir. Maksimum yükselmenin olduğu yer kırmızı renkte, minimum yükselmenin olduğu yer mavi renklerle gösterilmiştir.
Total deformantion’ da 9000 RPM’ lik değişken bir Rotational Velocity uygulandığında yani pervanemizin en çok uç kısımlarda deformasyona uğradığını yerin kanat uçları olduğunu görmekteyiz.