Каталог

Работа гувернера в недорогих ESC

/upload/uf/eb6/obzor_stati.png

Гувернер в моделях вертолетов является отдельным устройством (как правило, на моделях с ДВС) или функцией регулятора хода (на электромоделях ESC), которая поддерживает постоянные обороты главного ротора не зависимо от того, как изменяется нагрузка на роторе.

В классическом гувернере для ДВС имеется датчик положения ротора, благодаря которому электронный блок контролирует скорость его вращения, исходно задаваемую оборотами в минуту. В случае, если обороты по причине изменения шага убавляются ниже определенного значения - гувернером добавляется газ, а в случае повышения оборотов (по вертолетному при снижении) - убавляет.

Подобная схема в моделях на электродвигателе практически не применяется (но бывают исключения). Так как ESC в любом случае обязан быть уведомленным о скорости вращения, то и ее контроль тоже возлагается на него. Именно поэтому в ESC и появились встроенные функции гувернера. Дорогие модели регуляторов позволяют программирование множества параметров, в том числе и передаточного соотношения от двигателя к винту. Простые же модели (также и Align) обладают только опцией включение/выключение гувернера (далее именно эти модели подразумеваются под ESC).

У многих, как правило, начинающих вертолетчиков при включении этой опции и ожидаемый результат не выходит: на 50% газа установлено торможение мотора - и он действительно притормаживает. Постоянные обороты не поддерживаются. А какие собственно обороты и сколько их в минуту, никто этого значения не выставлял, к тому же в регуляторе подобной настройки нет, а что еще хуже - ее функционирование нигде не документировано. Чтобы больше узнать о работе функции гувернера для недорогих регуляторов, следует обратиться к данной статье.

Для начала, следует заметить, что функцией гувернера является поддерживание в постоянстве некоторых оборотов ротора (или, при исключении влияния обгонной муфты, двигателя). Так как значение это не задается нигде, то его необходимо искусственно установить. Определяется оно ESC подобным способом: во время роста значения в канале газа после запуска двигателя, гувернером фиксируются обороты в миг становления 75-80% газа. Для разных регуляторов данный порог разный и, как правило, задокументирован.

Впервые после запуска гувернер, зафиксировав данные обороты, принимает их за заданное значение. В дальнейшем при увеличении значения канала газа обороты уже не увеличиваются, поскольку ESC не позволяет им подняться выше установленного им значения. Во время увеличения нагрузки ротора, оставшиеся в канале 20-25% газа, используются гувернером для компенсации, путем поддерживания в границах мощности двигателя постоянных оборотов ротора. Тем не менее, во время уменьшения величины газа в канале ниже установленного значения обороты начнут снижаться соответственно указанной кривой газа.

Вывод 1:

В ESC гувернер работает лишь тогда, когда значение газа в канале превышает пороговое (75-80%), удерживая при этом обороты, зафиксированные в момент достижения каналом газа этой пороговой величины.

Из этого становиться очевидна причина отсутствия удерживания оборотов при 50% газа. Здесь работа ESC строго зависит от кривых.

Поддерживаемые гувернером обороты можно выставить, только подбирая передаточное соотношение от мотора к ротору. Обычно, этот вопрос решается путем замены моторной шестерни другой, и измерением на 75-80% газа выдаваемых при этом оборотов.

Вывод 2:

Подбор передаточного соотношения трансмиссии должен быть таким, чтобы во время порогового значения в канале газа (75-80%) получались необходимые обороты ротора. При желании знать точные значения, это число можно рассчитать, но лучше все-таки его измерить.

Точные числа это всегда хорошо, но вопрос заключается в том, насколько они точные? Поскольку, если через несколько минут полета, отключить питание ESC (или до нуля сбросить газ), и спустя некоторое время опять раскрутить ротор, то аккумуляторы будут уже частично разряженными, и при достижении газом пороговой величины обороты могут стать меньшими, чем в начале.

Так оно и есть, и это является одним из основных несовершенств дешевых ESC:

Следствием подобного принципа установления оборотов является вероятность различных их значений во время последовательных раскруток ротора.

Поэтому, при желании получать в некоторой степени постоянные обороты – Вам необходимо будет сформировать для себя некую процедуру. Она заключается в том, что первое достигнутое пороговое значение газа будет лишь в начале полета на свежезаряженном аккумуляторе, после чего газ не будет снижаться ниже кое-какой величины (лучше не ниже пороговой, но зависимо от регулятора).

Итак, следует еще раз перечислить, что необходимые пункты в работе функций гувернера для дешевых ESC:

  1. Верный выбор шестерен для достижения желаемых оборотов при 75-80% газа
  2. Раскручивание ротора при запуске до порогового значения только на свежих аккумуляторах
  3. Кривая газа постоянно обязана быть выше порогового значения (75-80%). Обычно, это режим пилотажа

Экспериментальное измерение на образце регулятора GAUI 75 A от Hurricane 550 целиком засвидетельствовали описанное выше. На графике оборотов видно, что независимо от изменений нагрузки ротора (заметны колебания тока), обороты остаются стабильными. Но кроме того видно, что по снижение газа к нулю и последующей раскрутке ротора, обороты тоже остаются стабильными, но уже иными.

Работа гувернера в недорогих ESC

Из этого вытекает вывод о том, отчего данные гувернеры так плохи. Самой минимальной причиной является выставление оборотов, которое можно выполнить, только подбирая передаточное соотношение (про пультовое управление речь не идет). Но это не дает гарантии о стабильности тех же значений полученных оборотов во время новой раскрутки в режиме поддержки.

Поэтому, наверное, лучше порой пилотировать на кривых в електромоделях, чем обзаводиться кучей ненужных проблем в стараниях принудить хоть к какой-то работе гувернеры дешевых ESC. При этом всегда есть вариант приобретения дорогостоящего контроллера или даже внешнего гувернера для электромоделей, но только в том случае, если у вас имеется ненужная сотня-вторая долларов.

Тем не менее, некоторые модели регуляторов (например, GAUI 75A) могут похвастаться вполне прилично работающим гувернером (см. график). При полностью отлетаном от начала раскрутки аккумулятором, не заметны никакие противопоказания к применению данного режима.

Кроме того существует широко распространенное суждение о том, что заряд батарей в режиме гувернера расходуется быстрее. Это действительно подтверждается в случае полетов строго в пределах режима гувернера (газ всегда больше порогового значения), когда он постоянно работает, из-за чего увеличивается расход батарей. Во время снижения газа ниже порогового значения начинается работа кривых, при которой обороты удерживаться не будут.

Выходя из этого, особые проблемы в работе по кривым при значении газа 0-80%, и в работе гувернера при значении газа больше 80% не предвидятся. При выполнении активного пилотажа именно на больших оборотах, гувернер как раз таки способен предотвращать ненужное перекручивание ротора (и значительный расход аккумулятора). Ну, а во время полета в режиме Normal гувернер попросту отключится, и при полете по кривым не потратиться энергии больше, чем во время выключенного режима гувернера.

Получить бонус

Персональный бонус
за регистрацию

получить