HXM1400_2000のギヤーリダクション 再構築

以前作成した５gモーター用ギヤーユニット
ベンチテストとUNA3_Clik800での飛行テストも行っています。
このギヤーユニットでWESの２８cmプロペラがいい感じでした。

Park250修理

現在所有しているPark250（ブラシレスモーター）が全て壊れたので、修理を試みてみました


1つは半田のみで修復できることがわかりました。
もう１つは、コイルを巻きなおす必要があります。
取りあえず、半田で修復できるものは修理し、コイル巻き直しが必要な方は、コイルの巻き方を調べてみました。
コイルは0.3mmデュアル巻き12回でした。ただし、コイルの太さはマイクロメータなどで正確に計測されていないので、多少の違いがありえます。現在所有しているコイル0.26mm,0.3mm,0.35mmと比べた限り、ほぼ0.3mmと一致しています。
巻き方
巻き順番も記しました。巻き順番は、特に同じにする必要は無いと考えています。

HXM1400_2000モーターユニットテスト

先日、作成したHXM1400_2000のギヤーリダクションモーターユニットのベンチテストをしました。
プロペラを
GWS7035、GWS8043、WES28cmX12cm
でテストしました。


バッテリー：LP-2S1P362S
アンプ：PHOENIX 10
GWS7035



GWS8043



WES28cmX12cm

HXM1400_2000のギヤーリダクション

このモーターはKV値が大きく高回転向きです。
そこで、ギヤーで減速し、より大きなプロペラを回そうというわけです。
メインギヤーは３０でピニオンギヤーが１０の減速比３：１で作って見ました。

ブラシレスモーター修理

壊れていた小型ブラシレスモーターを修理しました


HXM1400_2000
このモーターはCassutt300に搭載して2セルで軽快に飛行できていました。しかし、度重なるクラッシュで磁石が外れています。
ベルを外して、磁石を正しい位置に戻し、瞬間接着剤で固定しました。

hexTronikD1000
このモーターはlivingroomfly02-07に搭載してモーターユニットテストをしています。
先日行われた飛行会でケーブルが断線してしまいました。
このモーターはケーブルを軸受けパイプの中を経由しているので、クラッシュ時に軸が引っ込むとケーブルを傷つけてしまうことがあるようです。
ケーブルをパイプから引出し、半田しなおしました。

ブラシレスアンプCT-7Aコネクター変更

以前入手した1、２セル用ブラシレスアンプに軽量メカが接続できるコネクターに変更しました。
アンプ重量：3.0g

軽量格安モーターをUNA3_Clik800に搭載

先日購入したモーターHXM1400-2000とCT1811-1500をUNA3_Clik800に搭載してみることにしました。
HXM1400-2000はGWS5030,GWS6030プロペラ
CT1811-1500はGWS6030,GWS7035プロペラ
をテストしてみるつもりです。

Gasparin G10 磁極チェック

Gasparin G10 の磁石が2枚づつ張られていたので、その磁極をチェックしてみました。
結果：12極
2枚づつの理由は作業効率？
それとも磁力の効率？
何れも想像の域を出ません。

ブラシレスモーターの改造

アウターローターブラシレスモーターはローター側に磁石が張られていて、内側のステーターにコイルが巻いてあるだけのシンプルな構造です。
シンプルなだけに、気軽に改造ができる訳です。
モーター改造と言っても、飛行機に搭載して飛行するのが目的なわけで、実際にはどんな飛行機？、プロペラは？、バッテリーは？など考慮しなければならないことが多くあり、一言で語れるほど簡単なものではありません。
今回は、改造の為のイメージを紹介します。


飛行機とモーター推力
モーターの推力と飛行機の全備重量（バッテリーも全て込みの重量）の比率を推力重量比と言います。
静止推力での推力重量比を目安に、インドア飛行機の飛行可能な推力をイメージしてみますした。
インドアRC(宙返りできない)飛行機
スパンが大きい(800mmぐらい)：推力重量比が0.4以上が飛行目安
スパンが小さくなってくると大きく無いと飛行できない。
スパン330mmぐらい：推力重量比が0.7以上が飛行目安
スローアクロRC(ホバリング可能)飛行機
推力重量比が1.2以上が飛行目安
プロペラ
プロペラは空気を加速して後ろに吐き出し、その反力で推力を出しています。
プロペラ直径が大きいほど、大きい面積の空気を動かすことができるので大きい推力を出すことができます。
例えば、５インチのプロペラと８インチのプロペラでは８インチの方が大きな推力を出すことができます。
また、５インチのプロペラと８インチのプロペラで同じ推力を出している場合は８インチのプロペラの方が小さいパワーのモーターで可能になります。
同じ推力を出しているプロペラなら、直径が大きいほど回転数は小さい傾向にあるし、直径が大きいプロペラは小さなプロペラよりピッチが浅くなる傾向にあります。
モーターについて
kv値とは
kv値はそのモーターの単位電圧あたりの無付加回転数を言います。
例えば、先日仕入れたコスモテックBLモータCT1811-1500のkv値は1500rpm/Vです。
つまり、Li-Polyの２セル(7.2V)でプロペラ付けずに回すと10800rpmで回ることになります。
電動モーターは
無付加回転数の半分が最大出力回転数になり、
最大出力回転数と無付加回転数の間に最大効率回転数があります。
kv値が同じ別なモーター
上の説明で判るように、kv値が同じだからと言って出力パワーが同じとは限りません。
同じメーカーから出ている同じシリーズモーター
例えば、コスモテックBLモータのCT1811-1500、CT1811-1800、CT1811-2000などは、
同じ最大出力パワーでその回転数が２セル(7.2V)の場合
CT1811-1500は5400rpm
CT1811-1800は6480rpm
CT1811-2000は7200rpm
という事が期待できるかもしれません。
コイルを巻き直してkv値を変えてみる
同じ出力パワーでkv値を変えるには線径と巻き数の法則があります。
巻き直しターン数＝オリジナルターン数ｘオリジナルkv値／巻き直しkv値
巻き直し線径＝オリジナル線径ｘ√巻き直しkv値／√オリジナルkv値
例えば
CT1811-1800はφ0.24mmスター巻き23ターンです。
これのkv値を2200にするには
巻き直しターン数：19ターン
線径：φ0.265
と言う事になります。
実際には、入手できる線の径が限られるのでそれに合わせてターン数を変える必要があります。
注意点は大きい側に変更するとステーターに巻けなくなる場合が出てきます。

スローアクロ練習飛行機用 予備モーター作成

今まで、スローアクロ練習飛行機(UNA3_Clik800)用のモーターはPark250のみでした。前回の飛行会でモータークラッシュの為、練習できなかったこともあり、予備モーターを作ることにしました。


このモーターは鳥居さんのモーターパーツから以前作成したものです。
このモーターは軸がφ３mmで、モーターマウントのサイズが違ってUNA3_Clik800には搭載できません。
そこで、軸をφ2mmにしてモーターマウントのサイズを小さくしました。
ついでに、ベルを少しカットして軽量化しています。
コイルはφ0.4mmの12ターンを使うことにしました。
前回のベンチテストではホットだったので、プロペラをGWS6030と小ぶりなものに交換して使うことにしました。
Park250に比べ、燃費（電流が大きい）が悪いですが、練習するのに充分な推力があります。

Park 250 壊れる

前回の飛行会でPark 250が壊れてしまいました。


スローアクロ練習機に搭載しているので、何度も墜落しています。
ノーズに搭載されているこのモーターが一番ダメージを受けやすいのです。
壊れたのは、接続ケーブルとモーターコイル線とを半田してある場所です。
幸い、コイル線がまだ残っていたのでそこにコネクターを接続することにしました。
これで、ちょっぴり軽量化したことになります。

動作テスト
今、飛行しているそのままのセットでテストしてみました。
使用バッテリー：HXT_300mAh_12-20C
プロペラ：APC 7x4　　　　使用中のプロペラ（新品ではない）
プロペラがくたびれている分、電流が多目のようですが、推力は充分出ています。

1セル用軽量ブラシレスモーター 試作１号完成

AS-17部品を使って1セル用軽量ブラシレスモーターの試作を開始しました。


軽量カン作成
以前、鳥居ブラシレスモーターを軽量化した時と同じ方法(ジュラコン歯車を使う)で作成しました。

ベアリングホルダー変更
カーボンパイプのベアリングホルダーをステーターに収める為、ステーターの内径をハンドリーマーで広げています。
ステーターの厚みは、純正の約半分(2.1mm）にしました。
ステーターは11枚構成になっているので、絶縁コートしてある両端を残してまん中の5枚を抜いてあります。


コイル
φ0.3mmを18ターンスター巻きにしました。

磁石は3x3x1を12個使っています。
ベンチテスト
GWS5030プロペラを装着し、バッテリーはEUFINE 15c 180mAhを使っています。
アンプはYGE4BLです。

現在、Acro330に搭載しているモーターは始動性が悪かったのですが、今回のモーターは改善されています。
随分効率が良い結果となりました。
さらに軽量化するか、もっとホットにしてパワーを出すか、改良の余地が残っていると思われます。

ブラシレスモーター AS-17 部品重量 測定

先日入手したAS-17の各パーツ重量を測定しました。


17mmステーター　ブラシレスパーツ
ベル＋フラックスリング：3.3g
フラックスリング：1.7g
ステーター（4mm厚）：3.0g
ベアリングホルダー：0.4g
磁石(4x4x1) 12個：1.4g
磁石(4x3x1) 12個：1.0g
磁石(3x3x1) 12個：0.8g

YSFC練習飛行会 参加

画像をクリックすると動画（11.5M）がオープンします。この動画は、栗田さんが作成したブラシレスモーター(AS-17 kit)をClik!に搭載して飛行しているものです。
今回の練習飛行会は新しいものがテストでき、中身の濃い飛行会となりました。


AS-17 kit
このブラシレスモーターはスイスのブラシレスモーターショップから購入したものです。このショップには小型ブラシレスモーターに対応した小さなステーター部品などが販売されています。先日、栗田さんに共同購入してもらい、この飛行会で私の注文したパーツも受取っています。
12g弱のモーターで、Clik!を問題なく引っ張っています。スラストもスムーズに変化するし、申し分ないと考えています。
Clik400
画像をクリックすると動画（7.3M）がオープンします。
前回の飛行会では、右ロールしかできなかったので、エルロン舵角を送信機側で調整して、今回飛行させました。
左ロールは満足いく状況になったのですが、今度は右ロールレートが足りなくなりました。
小型機の調整は難しいです。この飛行機は正確性を追求するには完成度が低すぎます。つまり、あまり深入りして調整してると、収束しなくなるかも知れません。
ですから、調整はほどほどにしておくつもりです。

なんちゃってClik300
画像をクリックすると動画（4.3M）がオープンします。
この飛行機は本井さんが作成したもので、エルロンにマグネットアクチュエーター(コイルサーボ）が使われています。
このアクチュエーターでもロールが可能なことを確認しました。
これで、サーボではなくマグネットアクチュエーターの可能性が見えてきたと思われます。
更なる軽量化が可能となる訳です。

AirCraftPS2005_28Modify ベンチテスト

栗田さんが改造したAir Craft　PS2005-28モータをベンチテストしてみました



以前、ベンチテストしたELE C-20と同じデルタ巻きでモーター重量、パワー的にも似ているようです。
ですから、このモーターと特性比較してみることにしました。
重量測定

ベンチテスト結果

左がプロペラGWS6030
右がプロペラAPC SF 7x4
このモーターはレプリカ版800 clik!に搭載することを前提にしているので、全備重量が150g近くある飛行機をスローアクロさせるパワーが要求されるわけです。
ですから、GWS6030では少し非力ということになります。
次に、一番使いそうな推力120g前後での推力／電流グラフの傾斜をELE C-20と比較してみます。
AirCraftPS2005_28Modify：30g/A
ELEC-20：50g/A
ELEC-20に比べ、スロットルスティックを上げていく時の推力の上がり方はマイルドなのが分かります。
つまり、このモーターならスラストコントロールしやすい（飛ばしやすい）訳です。
線抵抗：0.2Ω(テスター測定値0.4Ω　テスター内部抵抗0.2Ω）

12pole .vs. 8pole in １セル

先日テスト飛行したClik400で1セル構成の可能性が見えてきました。
そこで、以前作成した「本格　軽量ブラシレスモーター」シリーズの中に、ホット過ぎて不採用のなったモーターを１セルでベンチテストしてみることにしました。


このシリーズモーターの中に同じコイル巻き数と同じ磁石数で「9歯　12磁石」と「9歯　8磁石」の２つ作成していて、比較実験しているのがありました。
この２つのモーターを１セルで再実験しようと言う訳です。
この時はGWS6030プロペラを装着し2セルで実験していました。
今回は、GWS5030プロペラを装着し1セルで実験します。
結果
面白いことに、前回２セルでテストした時は、「9歯　12磁石」に軍配が上がったのに、今度は「9歯　8磁石」の方が最大出力効率共に上回る結果となりました。

今回テストに使ったバッテリーは180mAhの15Cなので、まだ余裕があります。
つまり、もっとホット（ハイパワー）に巻き直す余地がある訳です。
もっとベターなモーターが見つかるまで、この「9歯　8磁石」モーターをClik400に搭載するつもりです。

YGE4が壊れる

最近購入したブラシレスアンプYGE4（ニュータイプ）が原因不明で壊れました。
スラストを入れても回転を始めない、次の瞬間アンプから煙が出てクラッシュです。
モーターがショートしてないか確認した後、旧タイプのYGE4を接続したら問題なく動作しました。

Phenix10 タイミング変更

先日、ブラシレスモーター用のアンプ(Phenix10)のカットオフタイプ変更を行った。
その時、マニュアルの別の項目に「タイミング（進角）設定」と言う項目があり、気になっていたので、実験してみました。


この項目の中に「極数の多いモーターで推奨」と言う記載があり、今回Clik!に搭載しようとしているPark250は磁石１４個でまさしくこのケースになるのです。
早速、この設定の３ケースを実験してみました。

真中のデータはデフォルト設定です。
左のデータが「極数の多いモーターで推奨」の設定になっています。
わずかに性能は上がっているようですが、大きな違いは無いようです。
今回対象のモーター（Park250）では大きな違いがなかったけれども、極数（磁石）１２と違うモーターを使う場合、試してみる価値はあると考えています。

Park 250 ベンチテスト

先日購入したブラシレスモーター(Park 250)をベンチテストしました


このモーターは、先日購入したキットClik!に搭載予定です。
完成重量は140g未満と予想しているので、プロペラは小さめでテストしました。
テストプロペラ：GWS6030、GWS7035
アンプ：PHOENIX 10
GWS6030でのテスト
使用を予定している３種類バッテリーでテストしました。

使用バッテリーは、左からEUFINE_2s-180_15c、HP-LVX0300-2S、HXT_300mAh_12-20Cです。
EUFINE_2s-180は、容量不足（MaxC不足）で、Clik!を飛ばすのは厳しいようです。
LVX0300は、HXT_300mAhよりMaxCが大きいのに、結果が悪いのは意外でした。
古いのが原因かもしれません。
HXT_300mAhバッテリーを使えば、最大静止推力180g(推力重量比1.3)
1G飛行時の電流2.5Aと、十分スローアクロ練習に使えそうなことがわかりました。
GWS7035でのテスト
電流が多く流れるだけで、推力が大きくなっていないのは以外でした。