Senkrechtstarter

[martinheidelberg]

Hi

Also ich arbeite mit einem Freund seit einiger Zeit an einem Senkrechtstarter. Wir arbeiten nicht all zu häufig daran, weshalb wir nur langsam vorankommen.

Unsere erste Idee war rechts und links einen Nitromotor zu verwenden. Diese haben wir jedoch recht schnell verforfen, da sich die Drehrichtung des Motors nicht umdrehen lässt. Also sind wir jetzt dabei Brushlessmotoren zu verwenden.

Also der Plan sieht wie folgt aus:
- Ein Chassie aus Carbonrohren
- Kompass
- WLan
- Viele Anschlüsse für Servos, Licht, Sensoren
- CarrierPlatine (wird fest im Chassi verbaut)
- Eine Hauptplatine mit einem Pic32 (Auf CarrierPlatine aufgesteckt)
- einige Ereiterungssteckplätze:
- SPI (3-Achsen Beschleunigungssensor)
- I²C (Extra Platine für Motorcontroller)
- RS232 (GPS-Modul)

Die Platinen sind beide fertig. Gerade Testen wir die einzelnen Funktionen, wobei uns der fest aufgelötete Beschleunigungssensor schon gestorben ist und wir nun folgenden verwenden werden:
http://www.elv.de/3-Achsen-Beschleunigungssensor-3D-BS,-Komplettbausatz/x.aspx/cid_74/detail_10/detail2_28515
Das WLan-Modul hat noch Probleme mit der SPI-Verbindung. Daran arbeiten wir gerade.
Das Chassi ist soweit fertig verklebt.
Ich Poste mal ein paar Fotos aus dem Google Sketchup Modell das ich für die Planung verwende.
Grau ist Aluminium, Anthrazit ist Carbon, Rot die Brushlessmotoren und in der Mitte sieht man noch die Servos die die Rotorneigung steuern.
Die Luftschrauben sind gegenläufig, 10x7 und dreiblättrig.
Bei Gelegenheit mache ich noch ein paar Fotos von den Platinen und Poste sie.

Hier noch die Motoren die wir im Auge hatten. Was haltet ihr von denen?? Luftschrauben sind 10x7.
Vielleicht kennt jemand eine Alternative (billiger) oder bessere mit ähnlicher Leistung, kleinerer Bauforn etc...
http://www.conrad.de/ce/de/product/234002/28T-OUTRUNNER-BRUSHLESS-MOTOR-1170RPMV

Noch ein Nachtrag: Die Hauptplatine hat auch noch USB und einen SD-Cardreader. Der USB ist im Layout jedoch ein wenig von mir versaut ^^. DIe SD-Karte funktioniert perfekt mit Ordnerstrukturen etc, weshalb der USB nicht mehr weiterentwickelt wird und wir die SD-Karte als Datenlogger benutzen.

lg Martin

[DanielSan]

Hi,

tolles Projekt!

Die Motoren sind erstens zu teuer und zweitens für 10x7 3-Blatt zu klein. Habt ihr die Propeller schon? Falls nein, versucht 10x4,7 zu kaufen. Weniger Steigung bedeutet für euch mehr Kraft. Zudem würde ich euch empfehlen, auf einen 2-Blatt Propeller zu setzen. Allgemein lässt sich sagen, je größer der Propeller, desto höher der Wirkungsgrad. Vom Durchmesser scheint ihr ausreichend Platz zu haben.
Bezugsquelle für Motoren und Regler, kann ich http://giantcod.co.uk (http://giantcod.co.uk/) empfehlen. Die haben ähnliche Preise wie Hobbyking, allerdings deutlich schnellere Lieferzeiten. Mit dem Zoll kriegt man auch keine Probleme, da alles aus England kommt.
Falls ihr da bestellt, achtet darauf das die Artikel auch wirklich auf Lager sind.

Wie stellt ihr euch die Flugstabilisierung vor? "Nur" über Beschleunigungssensoren?
Ich hatte dir ja bereits geschrieben, das du dir mal das WiiCopter bzw. MultiWii Projekt ansehen kannst. Die Wii Motion Plus lässt sich leicht per I2C auslesen.
Die kostet nicht viel musst mal bei Amazon o.ä. gucken.

Gruß Daniel

[martinheidelberg]

Hi

Du scheinst dich ja mit dem Thema schon beschäftigt zu haben ^^. Also die ersten Tests wollten wir mit dem Beschleunigungssensor machen. Die Luftschrauben haben wir schon. Der online-Shop ist ja assi geil... (soweit ich das beurteilen kann). Welche Motoren würdest du uns empfehlen?? Aufgrund der großen Schrauben => Viel Drehmoment benötigt => kleine KV-Zahl ?!?! Stimmt das soweit ?

lg Martin

Bin grad in der Kategorie:
http://www.giantcod.co.uk/strong-power-brushless-motor-c-25_84_111.html
was hälst du von den Motoren ?!?!? zb der oben rechts.
Oder diesem:
http://www.giantcod.co.uk/epower-gt2812-970kv-105g-brushless-motor-p-405956.html

PS: an welcher Uni studierst du ?

[DanielSan]

Hi,

Naja ich betreibe seid ca. 12 Jahren das Hobby Modellflug. Aktuell habe ich einen Tricopter gebaut, der leider im Moment einen Motorschaden hat :-(.

Also Motoren kann ich die von Keda empfehlen. Bei der Größe eurer LS sollte es schon in diese Richtung gehen:
http://www.giantcod.co.uk/a3612l-1000kv-brushless-outrunner-p-172.html
Das ist aber schon ein ziemlicher Trümer. Da benötigt ihr dann einen 50A Regler. Bei der Regler Dimensionierung gilt die 80/20 Regel. Also immer 20% stärkere Regler als Motoren. Das gleiche gilt für die Wahl der Akkus, die sollten dann 20% mehr belastbar sein.

Der zweite von dir vorgeschlagene Motor, könnte auch in Frage kommen. Da wirst du dann einen 40A Regler verwenden müssen.

Regler sind bei Giantcod verhältnismäßig teuer (immernoch günstig keine Frage!). Aber bei Dealextreme.com gibt es 50A Regler für 12$. Davon habe ich 5 Stück im Einsatz. Mir ist noch keiner abgeraucht und sie funktionieren ganz gut. Bei Dealextreme muss man allerdings etwas Geduld mitbringen, 6 Wochen gehen da schnell ins Land. Dafür ist alles Versandkostenfrei! Aus China!!!

Ich sage das jetzt einfach mal, auch wenn ich glaube das du das schon weisst. Jeder Brushlessmotor braucht seinen eigenen Regler! Ich wurde für diese Aussage schon oft ungläubig angeschaut.


PS: an welcher Uni studierst du ?
Was hat mich als Student entlarvt?
Uni Hannover
Maschinenbau
Und du/ihr? (Wahrscheinlich Uni Heidelberg!?)

Gruß Daniel

[martinheidelberg]

Hi

Der Motor hats Gewichtmäßig halt schon in sich mit 150g. Den den ich gepostet habe ist leider nicht mehr auf Lager. Ich durchsuche heute abend mal die ganze Website was die noch so zu bieten haben.
Mit dem Regler das ist mir schon klar. Ein freund ist gerade dabei einen selber zu entwickeln. Mit einem Microcontroller, dessen Firmware wir natürlich perfekt anpassen könnten. Andererseits kann man wohl kaum für unter 12$ einen selber aufbauen. Zumal die selbstgebaute Variante erst viele Tests benötigen wird.
Um den Akku machen wir uns erstmal keine Sorgen. Vorerst wird wird der Senkrechtstarter wie ein Hund an der Strippe fliegen ^^.


Was hat mich als Student entlarvt?

Steht in deinem Profil. Ich komme aus Heidelberg, studiere jedoch in Stuttgart Mechatronik, da Heidelberg keine technischen Fächer hat.
Dank deinen Links sparen wir ja noch jede Menge Geld im Vergleich zum großen "C"!!!

Stimmt meine Behauptung:

Aufgrund der großen Schrauben => Viel Drehmoment benötigt => kleine KV-Zahl
Habe ich irgendwo mal gelesen. Die Regler schau ich mir heute abend mal an.

lg Martin

[DanielSan]

Über einen Regler Selbstbau hab ich auch mal nachgedacht, aber die Idee hab ich schnell wieder fallengelassen. Weil ich meine Kapazitäten für was anderes brauchte und für 12$ fang ich nicht an sowas zu basteln. Klar man lernt ne Menge dabei etc. ich hatte aber andere Projekte bei denen ich auch was gelernt habe, die man nicht kaufen konnte ;-).


Vorerst wird wird der Senkrechtstarter wie ein Hund an der Strippe fliegen ^^. Habt ihr denn so ein dickes Netzteil? Es muss mindestens 100A bei 12V machen. Die Kabel sollten auch ausreichend bemessen sein!
Da sind Akkus evtl. doch günstiger, effizienter, einfacher handlebar!?
Mal davon abgesehen, das ich nicht weiss ob die Spannung dann glatt genug ist.


Steht in deinem Profil.Aha ok wusste ich garnicht mehr^^


Stimmt meine Behauptung:

Aufgrund der großen Schrauben => Viel Drehmoment benötigt => kleine KV-Zah


Ja das kann man so sagen. Zusätzlich ist bei einer geringeren KV-Zahl die Auflösung der Drehzahl höher. Das ist unter anderem der Grund warum es "keine" Quadrocopter mit Impellern gibt.

[martinheidelberg]

Ja das mit dem Netzteil muss ich mal nachschauen... vielleicht hat mein Vater in der Firma eins. Wir müssen wahrscheinlich soviel testen, dass wir nur am Laden sind. Und alternativ gäbe es ja noch alte PC Netzteile. 2 oder 3 500Watt Netzteile mit jeweils 30A auf den 12V-Leitungen sollten reichen. Kann man ja kurz umbauen, dass sie mit einem Taster startbar sind. Wenn der Senkrechtstarter an der Leine ist, kann er ja auch nicht viel mehr als Schweben und dann werden die Motoren auch nicht ihren maximalen Strom brauchen. Wenn ich wieder beim Freund bin, schau ich nach welchen Durchmesser (Nabe) unsere Luftschrauben haben und suche dann einen geeigneten Motor. Ich poste ihn hier vorher nochmal bevor ich ihn bestelle. Dann kommen auch richtige Fotos von Platinen, Chassi, etc.

lg Martin

Ach nochwas:

Der erste Motor ist der den du mir empfohlen hast:
http://www.giantcod.co.uk/a3612l-1000kv-brushless-outrunner-p-172.html

Wäre dieser nicht besser, da er weniger wiegt und eine geringere KV-Zahl hat. Zudem wäre die eher flache Bauweise praktisch für uns.
Was ich nicht verstehe, warum die einen 60-80 A regler empfehlen, obwohl der Motor so um die 38A zieht. Selbst mit den 20% ist es unter 50A.
http://www.giantcod.co.uk/epower-bl2815-brushless-outrunner-motor-920kv-p-402456.html

[martinheidelberg]

Sorry dass noch keine Fotos da sind... ich hatte am Wochenende zu viel zu tun und bin nicht dazu gekommen... Kann noch ein bisschen dauern... wenn ich sie habe, lade ich sie sofort hoch.

lg Martin

[martinheidelberg]

Hi

Also ich habe die Bohrung der Luftschraube mal nachgelesen:
da steht: 1/4" und 5/16"
Ich schließe daraus, dass das Loch konisch zuläuft. Kann ich die Luftschraube zentrisch mit dem mitgelieferten Zubehör ohne weiteres montieren?
FOlgender Motor wirds wohl werden:
http://www.giantcod.co.uk/a3612l-1000kv-brushless-outrunner-p-172.html
hier noch eine andere Seite mit ein paar mehr Daten:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=2128

Hier mal in mm:
6.35mm auf 7.93mm
Hoffe die Tabelle im i-net stimmte!

lg Martin

[DanielSan]

Hi,

Die Bohrung in dem Prop ist meistens Stufig ausgeführt.
Ja die Tabelle stimmte.

Den Motor hab ich hier zufällig sogar rum liegen^^

Die Welle wo der Prop drauf kommt, ist 5,85mm! Das ist für deine Latte (so heisst ein Propeller im "Fachjargon" auch) zu klein.

Als Regler, würde ich mindestens 60A nehmen! Zum Beispiel diesen hier: http://www.dealextreme.com/p/mystery-speed-controller-60a-bec-for-brushless-motors-on-r-c-helicopters-41157
Da kann man Portofrei bestellen, man braucht aber etwas Geduld.

Bei mir zieht der Motor gerne mal 50A und da sollte der Regler ruhig 10A mehr können.

Wichtig ist noch, das du nachher die BEC´s der Regler nicht parallel anschliesst! Das kann deinen Prozessor bzw. deine Platine zerstören. Ausserdem denke ich reichen 3A für eure Elektronik wohl oder?

Edit: Bei dem Regler den ich verlinkt habe, bin ich mir nicht sicher ob der ein internes BEC hat!

Bin gespannt wie es weiter geht.

Gruß Daniel

[martinheidelberg]

Hi

Also was meinst du mit:

Die Welle wo der Prop drauf kommt, ist 5,85mm! Das ist für deine Latte zu kleinBrauchen wir dann einen anderen Spinner, oder setzen wir eine kleine hülse zwischen Achse und Bohrung?


Wichtig ist noch, das du nachher die BEC´s der Regler nicht parallel anschliesst! Das kann deinen Prozessor bzw. deine Platine zerstören. Ausserdem denke ich reichen 3A für eure Elektronik wohl oder?und was ist der BEC genau. Ich dachte ich schließ die Regler an die Akkus an Plus zu Plus... etc (parallel) und dann einen kleinen Akku für die Platine. Ob 3 Ampere reichen, weiß ich nicht, da einige Servos an der Platine hängen. Die Stromversorgung für diese geht direkt vor dem Spannungsregler auf der Platine ab. Also muss der gesamte Strom für Servos und Platine über die Platine laufen.

lg Martin

Ich dachte mir das so:

+ ------------- ESC1+
|-------- ESC2+
|-------- Platine+

- ------------- ESC1-
|-------- ESC2-
|-------- Platine-

Ich hoffe man verstehts... ansonsten würde ich einen kleinen extra Akku für die Elektronik nehmen.

[DanielSan]

Einen anderen Spinner würde ich nicht nehmen. Das passt schon wenn ihr eine Hülse nehmt. Könnt ihr die fertigen?

Ein BEC ist... http://de.wikipedia.org/wiki/Battery_Eliminator_Circuit

Ok wenn ihr mehrere Servos anschliessen möchtet, werden 3A schnell zu wenig. Das hängt von den Servos und deren Anzahl ab, ist ja klar. Bei Giantcod gibt es ein externes 8A BEC da kommen dann wahlweise 5V oder 6V raus. Das hab ich mir am Montag bestellt, wenn ihr noch warten könnt, sag ich euch ob das was Taugt. Die Bewertungen sehen aber schon gut aus.

Gruß Daniel

[martinheidelberg]

Hi

Aber da unsere Platine bereits eine SPannungsregelung hat, bietet es sich doch an, einfach einen 2. Akku mit rein zu legen, der schon 6V hat. Unsere Platine hat größtenteils 3,3V und die Servos brauchen 6V. Das ist unser Servo, der wie in der Zeichnung montiert wird.
http://www.conrad.de/ce/de/product/206045/
6V Akkus sollten ja kein Problem sein... Habe bestimmt auch noch ein paar. Also mit dem BEC warten wir aufjedenfall erstmal ab bis du deinen hast. Und was passiert wenn ich die parallel schalte. Sollten sich doch wie 2 Spannungsquellen verhalten... also 2x5V doppelter Strom?!!?

Mit dem Fertigen der Hülse könnte ein Problem werden. Ich könnt ein der Uni mal fragen. Oder bei Max Planck... da habe ich mein Praktikum gemacht. Zur Not kenn ich einen kleinen Modellbauladen. Der hat zwar Apothekenpreise ist bei sowas aber genial, da er alles da hat... auch außergewöhnliches.

lg Martin

[martinheidelberg]

Hi

Also wir warem am Wochenende fleißig ^^. Haben einiges bestellt und ich haben ein paar Fotos von Platine und Chassi gemacht (Hatte nur meine Handykamera).
Ds sind die Artikel:

Regler:
http://www.dealextreme.com/p/mystery-speed-controller-60a-bec-for-brushless-motors-on-r-c-helicopters-41157
Motoren:
http://www.giantcod.co.uk/a3612l-1000kv-brushless-outrunner-p-172.html (http://www.giantcod.co.uk/a3612l-1000kv-brushless-outrunner-p-172.html)

und halt noch Kabel, Steckverbinder etc.
Die Fotos zeigen einmal die beiden Platinen aufeinander und einmal nur die obere.

Jetzt wirds erstmal wieder ein weilchen dauern... habe nächstes Wochenende keine Zeit und gehe dann in den Urlaub... Die Teile werden ja auch ne Zeit brauchen bis sie hier sind. Also so gegen Pfingsten gehts wieder weiter. Bis dann lg Martin

[martinheidelberg]

Hi

Also ich habe letzte Woche die Motoren erhalten. Ging erstaunlich schnell!! Mal sehen wann der Rest kommt und sich die Motoren das erste Mal drehen. Zum Testen sammeln wir alte PC-Netzteile und schalten vo viele parallel, bis es für die Motoren reicht.

lg Martin

[021aet04]

Ob man PC NT parallel schalten sollte bin ich mir nicht sicher. Ich könnte mir vorstellen, dass das einige Probleme mit der Regelung der Ausgangsspannung ergibt.

MfG Hannes

[martinheidelberg]

Hi

was könnte denn passieren? Ein Netzteil könnte die Spannung abfallen lassen... sonst noch was ? Ich versuch mal was im Internet zu finden!
Melde mich dann nochmal!
lg Martin

[martinheidelberg]

Hi

Ich habe vorhin die Motoren (KD-12-L) mal schnell in Sketchup gezeichnet. Die maße sollten bis auf einen halben Millimeter stimmen.
Falls die jemand verwenden will findet er das Modell unter folgendem Link:
http://sketchup.google.com/3dwarehouse/details?mid=323db16f0ce2e826511a4a5b286c3ec
Die Bohrungen habe ich noch nicht drin (das eigentlich interessante) ... kommt noch wenn ich diese Woche noch ne hallbe Stunde übrig habe.

lg Martin

[martinheidelberg]

Hi

So ... morgen ist letzte Prüfung und dann gehts in absehbarer Zeit mal wieder weiter. Die Teile sind alle angekommen. Die Motoren haben wir mit den Reglern an unserem µChip noch nicht zum laufen gebracht... aber jetzt hab ich nen Oszilloskop. Dann soltle es ja kein Problem mehr sein. Also bald gibts wieder Fotos und Berichte. lg Danke für die ganzen Teileempfehlungen. ... bisher passt alles zusammen!

lg Martin

[Thoralf]

"was könnte denn passieren? Ein Netzteil könnte die Spannung abfallen lassen... sonst noch was ?"

naklar, das NT mit der geringfügig höheren Spannung übernimmt den größten Stromanteil -> die elektron. Sicherung schaltet ab -> das übrige NT wird auch überlastet und schaltet ab und tschüss...
Kaputt geht sicher nix aber ich denk mal, dauernd kommt die Sicherung.
Übrigens wird die 12V-Leitung eines PC-NTs keine 30A liefern können. Dafür ist eigentlich nur die 5V-Leitung ausgelegt (seitens der elektron. Sicherung, aber einfach mal ausprobiren...)

[Arkon]

Was ich mich die ganze Zeit frage: Wie wollt ihr bei nur zwei Rotoren, welche nur um eine Achse kippbar sind, die verschiedenen Bewegungen realisieren?
Soll das ein Multi-(in diesem Fall wohl Duo-)Copter werden oder ein VTOL wie z.B. die V-22 Osprey?

Für einen Copter:

Gieren: Die Veränderung der Drehzahlen der gegenläufigen Rotoren hätte bei euch ein Kippen um die Längstachse zur Folge. Daher wahrscheinlich der Kippmechanismus um die Rotoren um die Querachse des Gerätes gegeneinander zu verdrehen -> sollte theoretisch funktionieren

Rollen: Um den Copter um die Längstachse zu rotieren müssten die Drehzahlen der Rotoren unterschiedlich sein. Dies hätte aber ein Drehmoment um die Hochachse zur Folge welches wiederum ausgeglichen werden kann indem die Rotoren gegeneinander verdreht werden (wie beim Gieren) -> sollte theoretisch funktionieren

Nicken: Hier wird es schwierig. Wenn der Schwerpunkt nicht 100%ig unter den Motorachsen liegt würde der Copter immer nach vorn oder hinten kippen. Wie wollt ihr dies ausgleichen? Wie wollt ihr verhindern, dass der Rumpf des Fliegers beim Übergang Schwebeflug/Vorwärtsflug bzw. umgekehrt sich um die Querachse dreht? Denkt ihr der Schwerpunkt unterhalb der Rotoren reicht dazu aus? Was ist mit dem Einfluss von Windwiderständen beim Vorwärtsflug? Diese müssen doch auch ausgeglichen werden.

Zudem solltet ihr die Kreiselkräfte der Motoren/Propeller bedenken durch welche ihr schon recht Kräftige Servos benötigen werdet um die Bewegungen schnell und genau durchführen zu können.

V-22-Konzept:

Hier werden die Bewegungen Roll, Nick, Gier und Pitch (senkrechtes Steigen) über je eine Taumelscheibe (Prinzip wie am Helikopter) pro Rotor realisiert. Ein Schwenken der Rotoren zur Steuerung wäre auf Grund der oben genannten Kreiselkräfte enorm aufwändig und damit nicht wirtschaftlich.

[martinheidelberg]

Hi

Sorry dass ich erst jetzt antworte! Wir wollen versuchen die Rotoren über die Servos zu kippen. Seit gestern laufen die Motoren, dank des Oszilloskops. Ich habe sie bei 40% Leistung mal mit der Hand gekippt und es war kein Problem. An die Taumelscheiben habe ich auch schon gedacht. Mir ist nur nicht klar wo, in welcher Richtung und mit welcher Masse bzw Geschwindigkeit sie drehen müssen. Da reichen meine TM I kenntnisse nichtmehr. TM II und III kommen jetzt erst ^^. Ich habe auch keine I-net Seite mit einer guten Beschreibung und vllt einer Animation gefunden. Wenn jemand eine zur Hand hat bitte Posten.
Als nächstes bringen wir das W-Lan zum Laufen und bauen dann die Halterung für die Motoren an den Flügeln. Also ich ein paar Wochen gibts dann mal die ersten Tests mit Rotoren an den Flügeln und den Servos.

lg Martin

[martinheidelberg]

Hi

Wir waren am Wochenende mal wieder am werkeln. Die Montage der Flügel ist jetzt ziemlich abgeschlossen. Die Motoren hängen an den Flügeln und diese sind fest im Chassi verankert. Ich poste im Laufe der Woche noch ein paar Fotos. Ich hoffe, dass wir in den nächsten Wochen die Kommunikation über W-Lan hinbekommen, und dann ersten geh/Flugversuche unternehmen können. Am Kabel versteht sich!!! Ich wollte auch die Sketchup-Pläne mal aktualisieren. Jenachdem wieviel Zeit die Uni nebenher hergibt.

Bis bald
Martin