Primera edición: 11 de noviembre de Última revisión:

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2 Índice Intrducción... 3 Equipamient recmendad... 4 Equipamient básic... 8 Las claves del éxit... 9 Un pc de tería... 9 Mtres Partes de un mtr Rtr Estátr Imanes Eje Rdamients Reductra Prtahélices Equivalencia del mtr eléctric trifásic versus mtr de explsión El timing Ajuste para carga baja Ajuste para carga alta Recmendacines generales para mtres trifásics Cuidads y mantenimient Rdaje de un mtr cn escbillas Rdaje de un mtr sin escbillas Refrigeración Otrs detalles Elección del mtr más adecuad Ptencia necesaria para un aermdel ya preparad para mtr eléctric Ptencia necesaria para electrificar un aermdel diseñad para mtr de cmbustión interna Ptencia y tracción necesarias para un aermdel de diseñ prpi Qué hacer si el fabricante n declara la ptencia del mtr Elección del vltaje y capacidad de la batería Diferencias entre un mtr de calidad y tr del mntón Mecánicas Calidad de materiales Rendimient Cóm se quema un mtr El mtr del futur El variadr de ptencia Cóm realizar una buena sldadura Cablead Equivalencias entre unidades métrica, SWG y AWG Cnectres Intensidad de crriente admitida pr ls distints cnectres Baterías Intercnexión de baterías En serie En paralel Tips de baterías Níquel-Cadmi (Ni-Cd) Níquel-Hidrur Metálic (Ni-MH) Liti-In (Li-in) Liti-Plímer (LiP) Liti-Hierr (LiFe) Recmendacines de us para baterías Ni-Cd y Ni-MH Recmendacines de us para baterías LiP Rendimient de una batería Cóm guardar las baterías Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 2 de 66

3 Mntaje de paquetes de baterías Ni-Cd y Ni-MH Mntaje de paquetes de baterías LiP Mntaje de paquetes de baterías LiFe Carga de baterías Ni-Cd y Ni-MH Carga de baterías LiP Carga de baterías LiFe Marcas de baterías LiP agrupadas pr fabricante Cóm deshacerse de una batería LiP Cargadres Hélices Elección de la hélice más aprpiada Preci del vuel eléctric Seguridad Cncepts clave Tablas de utilidad Sftware de utilidad Glsari de términs Intrducción Ls mtres eléctrics tienen un indudable atractiv, basad en las ventajas que presentan respect a sus cmpetidres de cmbustión interna, algunas de las cuales se listan a cntinuación. Fiabilidad. Reprducibilidad. Versatilidad. Sustancial reducción de ruid. Sencillez. Facilidad de manej. Limpieza. Casi ausencia de vibración. Mejra aerdinámica gracias a la eliminación de silenciadr y cilindr del mtr de cmbustión interna, que sbresalen del fuselaje. Ausencia de hum. Funcinamient silencis. De tdas estas ventajas y destacaría tres, fiabilidad, reprducibilidad y sencillez. Fiabilidad, prque tds hems sufrid ls falls imprevists, desajustes y paradas que sn característics de ls mtres de explsión, quién n ha rt avines pr esta causa? Est es casi impsible que suceda cn un mtr eléctric, siempre que se siga una crrecta metdlgía a la hra de elegir el cnjunt de mtr, variadr, batería y hélice. Reprducibilidad, prque también tds hems sufrid las variacines de rendimient de un día a tr que sn prpias de ls mtres de explsión, ya sea pr cambis climátics (presión atmsférica, temperatura, humedad relativa) simplemente prque se utiliza cmbustible de tra marca prque nadie es capaz de ajustar las agujas de alta y mínima de md que cmpensen cn precisión ls cambis climátics antes citads prque una pelusilla se ha intrducid en el carburadr y perjudica el ajuste de la aguja de alta, prque la bujía está envejeciend. Nada de est puede currir cn un mtr eléctric, a una determinada psición del mand de mtr en la emisra siempre btendrems la misma respuesta del mtr, día tras día, haga frí calr y sea cual sea la humedad relativa del aire. Sencillez prque el ajuste de un mtr de explsión requiere un alt grad de cncimient técnic y mecánic para lgrar un nivel mínimamente satisfactri de fiabilidad y reprducibilidad, características ambas que sn inherentes al mtr eléctric, l que le cnvierte en el prpulsr más adecuad para el aermdelista que se inicia, así cm para ls que ya sn experts y están cansads de buscar la utópica perfección en ls mtres de explsión. Un mtr pc fiable es la causa más cmún de desánim para el aermdelista nvat. Cn un mtr eléctric n hay prblemas de puesta en marcha, ajuste de agujas, ralentí inestable, bujías viejas fundidas, psicinamient del depósit, rturas de tubs de cmbustible, degradación de estructuras empapadas en cmbustible, envejecimient prematur del acabad del aermdel debid al ataque del cmbustible, falls y envejecimient del equip de radi debid a la vibración, etc., etc. La ptencia de un mtr eléctric es tan reprducible que si usted es capaz hy de realizar Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 3 de 66

4 una tabla acrbática cn un avión nuev, dentr de 5 añs pdrá repetirla del mism md, sea veran inviern, llueva nieve, sin precuparse de ningún ajuste, sól saque el avión del cche, móntel y vuele. El mtr eléctric también es muy versátil, cambiand el tamañ de la hélice, el vltaje de alimentación y gracias al us ptativ de una reductra, puede utilizarse el mism mtr para prpulsar ya sea un avión lanzad a man, lent y liger, un veler de cmpetición de trepada vertical, un ptente acrbátic, una maqueta a escala, etc. Obviamente, dentr de uns límites de tamañ y pes. La limpieza es un factr muy atractiv, siempre es un placer terminar una mañana de vuels y pder intrducir el aermdel en el cche sin tener que precuparse pr rests de cmbustible y aceite. Durante la cnstrucción del aermdel, es una gran satisfacción n tener que precuparse de prteger el aermdel cntra filtracines de cmbustible, de elegir pinturas resistentes al mism. Además del ahrr de tiemp y diner que est representa, la terminación y decración de un aermdel eléctric puede aparecer cm nueva después de varis añs de vuels, una característica especialmente atractiva para la especialidad de maquetas. Gracias a la prpulsión eléctrica, se hace psible la cnstrucción de maquetas que antes eran casi inviables debid a la impsibilidad de cultar baj la carena un vlumins mtr de explsión. Asimism, bimtres plimtres sn alg trivial cuand se emplean mtres eléctrics, debid a su mayr fiabilidad en cmparación cn ls mtres de explsión. Entre alguns maquetistas es muy criticada la casi ausencia de snid del mtr eléctric y su falta de realism en cmparación cn el mtr de 4 tiemps. Ciertamente, el mtr de 4 tiemps tiene un snid muy bnit, per pensand de frma bjetiva, el snid pp pp pp sól es aprpiad para maquetas de alguns avines anterires a la I Guerra Mundial, a mens que se utilice un mtr de al mens 5 cilindrs, para el rest de cass, el zumbid del mtr eléctric cre que se aprxima más al snid de un plicilíndric. Mens mal que y n sy juez de maquetas, es brma. Tda esta expsición puede haberle cnvencid de la superiridad del mtr eléctric frente al de explsión, per le sugier que n se deje llevar pr el entusiasm y n cmpre l primer que vea, lea antes este libr, un pc de infrmación le puede evitar cstsas equivcacines. Asimism, a pesar de tdas las bndades que he relatad antes sbre la prpulsión eléctrica, ésta n está exenta de prblemas, ls cuales suelen ser casinads pr la falta de cncimient experiencia, justamente l que trat de explicar en este libr. N lvide que tda actividad tiene su técnica, si dedica un pc de tiemp a aprenderla se ahrrará muchas hras de dificultades. Equipamient recmendad Plímetr digital Cualquier plímetr digital le pdrá servir, n necesita gastar much diner, en td cas puede invertir en un que tenga zumbadr para medicines de cntinuidad, capacidad para medición de crriente cntinua hasta 10A y escala de mv, pdrá encntrarl pr mens de 20 Eurs en cualquier tienda de cmpnentes electrónics. Le será útil para medir la tensión de las baterías, cmprbar caídas de tensión en el cablead, chequear plaridades, para usarl cn el puente de medición de crriente que usted mism puede cnstruir, etc. La prpulsión eléctrica también aprta ventajas a la hra de psicinar el centr de gravedad (C.G.) del aermdel, bastará cn desplazar ligeramente la batería para cambiar la situación del C.G. a su gust, sin necesidad de añadir plm. Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 4 de 66

5 Pinza amperimétrica para crriente cntinua Medidr de ptencia N se cnfunda cn las pinzas que sól miden crriente alterna (much más baratas y que n sirven para el Aermdelism), seguramente n encntrará una pinza amperimétrica para crriente cntinua pr mens de 100 Eurs. Cm alternativa a la pinza puede adquirir un medidr de ptencia. Le será útil para medir la crriente que entrega la batería y cmprbar que n se sbrepasan las especificacines máximas de mtr y batería, asegurándse así que ésts n resultarán destruids cn el us nrmal. La pinza amperimétrica evita tener que abrir el circuit para intercalar el instrument de medida, basta abrir la pinza y abarcar cn ella un de ls cnductres, además la medición n cambia el valr de la crriente medida pues n intrduce una resistencia adicinal en el circuit. Le recmiend la pinza ISO-TECH 30R, cn ella pdrá medir hasta 300A RMS, su preci en 2005 era uns 145 Eurs en referencia del catálg RS. En 2009 había bajad a Eurs. También he vist en 2010 una pinza en Bric Dept pr alg más de 70 Eurs, aunque n es RMS y pr ell le sig recmendand la ISO-TECH 30R. El medidr de ptencia, también llamad vatímetr, le dará el mism servici que la pinza amperimétrica per, al indicar simultáneamente intensidad y vltaje, resulta más cmplet que aquélla. Cm cntrapartida, y debid a su resistencia interna, influye en el valr de la crriente medida y es repercute en medicines de crriente alg inferires a las reales, también está limitad en cuant al vltaje máxim de las baterías a medir (28V para el Jamara Pwer Check, pr ejempl). El medidr de ptencia psee mejr relación calidad/preci en cmparación cn la pinza amperimétrica. Pdrá adquirirl pr uns 50 Eurs en las buenas tiendas de Aermdelism. Varis ejempls de medidres de ptencia sn AstrFlight WattsMeter, Turnigy Watt Meter Jamara Pwer Check X100. Puente de medición de crriente En Inglés llamad shunt, es la alternativa super barata a la pinza amperimétrica y n es más que un simple cable intercalad en el circuit de la batería, de lngitud adecuada para que en él se prduzca una caída de tensión de 1 ó 10 mv pr cada amperi que pr él circule, a Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 5 de 66

6 cuys extrems se cnecta un plímetr cnfigurad para medición de mv. Si se utiliza un puente de 1mV/A y se miden 12.5mV es bvi que equivale a 12.5A. En hp?t= encntrará infrmación de cóm cnstruirl, el text está en inglés per es un cncept muy simple y cre que las fts sn l bastante explícitas. Siempre será más exacta la medida de una pinza amperimétrica per recnzc que el errr del puente de medición de crriente n es significativ para nuestr hbby, siempre que se haya cnstruid cn el debid cuidad. Vltímetr específic para baterías LiP Tacómetr digital Le será útil para medir las RPM de sus mtres, para n sbrepasar el límite acnsejad pr el fabricante de la hélice, para calcular la velcidad teórica máxima de vuel y cmparar el rendimient net de distints mtres baterías para una hélice dada. Pdrá adquirirl pr uns 40 Eurs en las buenas tiendas de Aermdelism. Termómetr a infrarrjs Este equip psee ds funcines principales, una es la indicación del vltaje de la batería y la tra es la indicación del vltaje de cada element individual. Del vltaje de la batería se deduce su estad de carga, mientras que del de cada element se deduce si está equilibrada. Ambas funcines pueden llevarse a cab también cn un plímetr digital, per n es práctic prque requiere much más tiemp. El de la ft superir es muy ecnómic, mens de 5 Eurs, mientras que el de la ft inferir es much mejr en tds ls aspects, funcines, precisión, etc, y pr ell su preci es también superir, uns 30 Eurs. Este últim equip indica el nivel de carga en frma de prcentaje, l que resulta muy útil, además sirve n sól para LiP sin también Ni-Cd, Ni- MH y Li-Fe. Necesitará asegurarse que su mtr baterías n superan la temperatura máxima recmendada pr el fabricante, la frma más rápida y eficaz es mediante el us de un termómetr a infrarrjs. Pdrá adquirir el Therm Scan 300 de Jamara pr mens de 60 Eurs en las buenas tiendas de Aermdelism. Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 6 de 66

7 Sldadr de 100W Sldadr de 30 ó 40W Se emplea para sldar ls terminales de baterías de Ni-Cd, Ni-MH LiFe, asum que las LiP las cmprará ya mntadas. También se necesita para cnectres y cables de gran sección, pues ls cnectres mayres de 3.5mm de diámetr n se sueldan bien sin un sldadr ptente. Su alta ptencia le permitirá sldar rápidamente, impidiend que se sbrecalienten las baterías cnectres. En las fts puede ver ds mdels distints, el primer, de tip pistla, es de calentamient rápid, hace su trabaj per para cnectres de gran diámetr, digams de 6 u 8 mm, es más eficaz el segund cn frma de martill. Si n va a usar baterías cnectres del tip citad tampc necesitará este sldadr. El sldadr de tip martill acumula gran cantidad de energía calrífica, pr ell calienta las piezas a sldar de frma casi instantánea y es fácil sbrecalentarlas si l mantiene en cntact cn ellas más de un segund, tenga est muy en cuenta si está sldand piezas sensibles al calr, cm baterías cnectres cn aislamient de plástic. El fabricante JBC dispne de excelentes mdels. El preci varía much en función de la marca y calidad, de 20 a 40 Eurs en tiendas de cmpnentes electrónics y ferreterías. Adecuad para sldar ls terminales de baterías LiP, cables de serv, etc. Las baterías LiP pseen terminales de chapa muy fina y delicada, este sldadr es más que suficiente para dicha aplicación. Hy día es muy rar que alguien mnte una batería LiP a partir de elements suelts, per este sldadr también le permitirá sldar cnectres de pequeñ tamañ, digams que hasta 3.5mm de diámetr, cn más precisión que el de 100W del que le hablé anterirmente. Le recmiend que adquiera puntas de larga duración, una rednda de 1mm Ø y tra plana de uns 4mm, ésta última es la más adecuada para sldar ls cnectres antes citads. El fabricante JBC dispne de excelentes sldadres. El preci varía much en función de la marca y calidad, de 15 a 30 Eurs en tiendas de cmpnentes electrónics y ferreterías. Pistla para retractar Mnkte Aunque está diseñada para retractar ls materiales plástics termadhesivs que tds utilizams cm recubrimient de nuestrs avines, en este cas se la recmiend para retractar ls tubs de silicna termrretráctil que se emplean para aislamient de ls cnectres rednds tip banana, empalmes de cables, etc. N necesitará esta pistla si prefiere emplear el sldadr para calentar y retractar el aislante de silicna (pr experiencia prpia, le pued decir que el resultad es de baja calidad, la pistla Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 7 de 66

8 es much mejr). Uns 30 Eurs en las buenas tiendas de Aermdelism. Báscula electrónica Pistla de adhesiv caliente Se utiliza en la cnstrucción de paquetes de baterías LiP, partiend de elements suelts. Si planea cmprar sus baterías ya mntadas n necesitará esta herramienta. Uns 20 Eurs en ferreterías. Dinamómetr digital El mntaje que puede ver en esta ft ilustra un de ls uss de la báscula electrónica, el mtr spla hacia arriba y la báscula muestra en grams la fuerza de empuje que ejerce la hélice, pdrá encntrar más detalles acerca de la cnstrucción y us de este sencill mntaje en la dirección Web s.html#medición de la tracción estática de un mtr eléctric. La báscula le servirá también para pesar ls distints elements necesaris para el mntaje del aermdel, mtr, servs, batería, materiales de cnstrucción, etc, est es casi imprescindible si piensa dedicarse a la cmpetición. Uns 20 Eurs en hipermercads. También llamad escala de pescadr, le será muy útil para medir la tracción estática de sus mtres y pder así seleccinar la hélice que más rendimient le frezca. Para realizar la medida, este equip se ata cn una cuerda a la cla del avión mientras se acelera a tpe el mtr. Es bvi que el avión debe estar situad sbre una superficie plana y l más lisa psible. Este equip n resulta suficientemente sensible para mtres de mens de 500W, para ells es preferible utilizar la báscula electrónica. Uns 40 Eurs en tiendas de accesris de pesca. Equipamient básic N debe asustarse pr ls precis de td el equipamient anterir, n es realmente imprescindible si cuenta cn algún amig que pueda asesrarle y/ dispnga de parte de este material. Pr ejempl, cm alternativa para la pinza amperimétrica y el plímetr puede cmprar sól mtres que tengan buena dcumentación y le sugieran hélices aprpiadas para ls diferentes vltajes de funcinamient. Dcuméntese también en Internet, a buen segur hallará cmentaris de usuaris cn dats acerca de cada mtr, baterías y hélices adecuadas. En cualquier cas, la mayría de este equipamient ya l tendrá si ha estad vland aermdels cn mtr de explsión. Si está pensand en iniciarse en Aermdelism, n crea que pdrá evitar cmprar este equipamient si se decide pr el mtr de explsión. El plímetr, tacómetr, sldadres, termómetr pr infrarrjs, dinamómetr, pistla de retractar mnkte y báscula electrónica sn elements que también necesitará aunque n utilice mtrización eléctrica. Si usted desea realmente btener l mejr de sus mtres y minimizar a la vez el riesg de Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 8 de 66

9 prblemas le recmiend encarecidamente que adquiera el equipamient recmendad en el apartad anterir. Si su blsill n le alcanza para td y debe cmprar l mínim, le acnsej l siguiente: Plímetr. Puente para medición de crriente bien el medidr de ptencia. Tacómetr. Termómetr a infrarrjs. Sldadres. Las claves del éxit Tant si es principiante cm un expert aermdelista, per nuev en cualquier cas en cuant al us de mtres eléctrics, cnviene que empiece cn un avión de iniciación entrenamient para irse acstumbrand al us y carga de las baterías, selección de la hélice más aprpiada, prgramación del variadr de ptencia, etc. Invierta en un buen equip, el us de baterías cmpradas en la tienda de electrónica de su barri, herramientas de mala calidad mtres eléctrics muy barats sn garantía de fracas, cm mínim, de prblemas. En las siguientes seccines encntrará recmendacines en este sentid. Necesitará adquirir un equipamient básic, puede encntrar la lista recmendada en la página 4, sección Equipamient recmendad. Recuerde que n se pueden cnseguir buens resultads sin dispner de las herramientas y equip de medida adecuads. Es un errr muy típic pensar que se puede ahrrar en este aspect, debe ser cnsciente de que las herramientas se diseñan para aumentar mejrar nuestras capacidades y que sin ellas n pdems hacer, n pdems hacer bien, ciertas tareas. Una buena herramienta es una de las mejres inversines que puede realizar para este hbby, ciertamente una de las claves del éxit. Déjese asesrar pr un aermdelista que ya haya recrrid el camin que usted va a emprender, per tenga siempre espíritu científic y n de pr segur td l que le cuenten, aunque la infrmación prvenga del más expert del Club y venga respaldada pr grandes éxits en cmpeticines, recuerde siempre que tds, inclus el más expert, ns equivcams alguna vez. Sea crític y n cnsidere una infrmación cm segura hasta que usted mism pueda cmprbarla, ya sea pr pruebas empíricas pr deducción lógica a partir de trs dats ya cntrastads. Éste es un de ls mejres cnsejs que pued darle, aplíquel también a este libr, esty segur que en alguns temas me habré equivcad u frecid infrmación parcial, incmpleta subjetiva. Tómese el tiemp necesari para aprender y cmprender adecuadamente ls principis básics expuests en este libr. Estudie, lea, aprenda, pregunte, tenga siempre la mente abierta al aprendizaje. Esta máxima es aplicable a tdas las especialidades de Aermdelism, n sól al vuel eléctric, así cm a trs deprtes disciplinas, pasar pr alt este simple principi es garantía de fracas. Un pc de tería Antes que nada, un pc de tería, aunque debe saber que n necesita ser un expert en electricidad electrónica para dedicarse cn éxit al vuel eléctric, del mism md que n necesita cncer el funcinamient intern de su emisra de radi para ser capaz de usarla. Vltaje = Diferencia de ptencial presión eléctrica. Cmparand cn el agua, la presión del agua equivale al vltaje eléctric. También se denmina tensión. Se mide en vltis (V). Crriente = Es la cantidad de electricidad que circula pr un circuit, a causa del vltaje aplicad a sus terminales. En nuestra analgía cn el agua, equivale a ls litrs pr segund que pasan pr una tubería, l que bviamente depende de la presión del agua. Se mide en amperis (A). Ptencia = Es el trabaj que realiza la electricidad al circular pr un circuit, se mide en Vatis (W) y equivale al prduct de la intensidad pr el vltaje. Pr ejempl, una batería de 11.1V que suministra 3A estará entregand 11.1*3=33.3W. P=I V Resistencia = Es el entrpecimient que td cnductr causa al pas de la crriente eléctrica. Se mide en Ohmis (Ω). N existe el cnductr ideal cn resistencia nula, n al mens a temperatura ambiente, ls supercnductres sól trabajan a temperaturas crigénicas. Cre que este términ n necesita mucha explicación, per quizás es útil cmparar de nuev cn el agua, una Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 9 de 66

10 manguera de 50m de lngitud suministrará mens litrs de agua pr segund que la misma manguera de 2m de lngitud, cnectadas ambas al mism grif, est es debid al rzamient del agua cn la pared interna de la manguera. Un cnductr eléctric también tendrá más resistencia cuant más larg sea. El material del cnductr también influye, el metal cn mejr cnductividad que existe es la plata, seguid de cerca pr el cbre. Siguiend cn el símil del agua, pdríams pensar que un cnductr de plata es cm una tubería cuy interir está bien pulid, mientras que el cnductr de cbre equivaldría a una tubería cuy interir está un pc rugs (l que entrpece el pas del agua), y así sería tant más rugs el interir de la tubería cuant per sea el cnductr que representa. Otr detalle imprtante es la sección del cnductr, a mayr sección se tiene menr resistencia eléctrica, al igual que n es l mism una manguera de 2cm que tra de 4cm de diámetr interir, la segunda frece mucha mens resistencia al pas del agua. En Aermdelism, salv excepción, sól se usan cnductres de cbre. Referid a un mtr, se aplica a la resistencia de cada bbinad. últim se llama autinductancia y tiende a pnerse a la crriente que la prduj. La inductancia se mide en Henris (H), esta unidad es bastante grande y l nrmal es usar sus submúltipls. También se usan submúltipls y múltipls de las unidades de medida antes citadas. El prefij mega indica múltipl pr un millón (10 6 ), se abrevia cn la letra M mayúscula. El prefij kil indica múltipl pr mil (10 3 ), se abrevia cn la letra K mayúscula. El prefij mili indica la milésima parte (10-3 ) y se abrevia cn la letra m minúscula. El prefij micr indica la millnésima parte (10-6 ), se abrevia cn la letra griega µ. El prefij nan indica la mil millnésima parte (10-9 ) y se abrevia cn la letra n minúscula. El prefij pic indica la billnésima parte (10-12 ) y se abrevia cn la letra p minúscula. A cntinuación se listan algunas unidades de medida y sus prefijs más usuales en Aermdelism. V mv A ma, µa W mw Ω MΩ, KΩ, mω F µf, nf, pf H mh, µh Las resistencias suelen marcarse cn un códig de clres que representa su valr óhmic, la siguiente tabla le ayudará a identificar el valr de una resistencia en base a sus franjas de clr. Capacidad = Es la aptitud para acumular carga eléctrica, al igual que el agua se acumula en un depósit. Si se trata de una batería, se mide cm el prduct de la intensidad que la batería suministra pr el tiemp que puede mantenerla. Pr ejempl, una batería que suministre 1A durante 5 hras, hasta su agtamient, tendría una capacidad de 5Ah. Si se trata de un cndensadr, se mide en Faradis (F), per cm esta unidad es demasiad grande se suelen utilizar sus submúltipls. Inductancia = La crriente que pasa a través de un cnductr genera un camp magnétic alrededr de él. Las fluctuacines de este camp magnétic inducen un vltaje en trs cnductres cercans y también en el prpi cnductr, est Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 10 de 66

11 Vatis = Vltis Ohmis Vatis = Amperis 2 2 Ohmis Vatis = Vltis Amperis La Ley de Ohm establece la relación entre intensidad de crriente (I), vltaje tensión (V) y resisten cia (R). I= R= V=I R Las tres fórmulas anterires sn las tres frmas en que se puede representar la ley de Ohm, derivan unas de tras simplemente despejand el factr que ns interesa cncer. A cntinuación puede ver el círcul de la ptencia, que n es más que una representación gráfica de la fórmula de la ptencia eléctrica. En cada cuadrante se despeja un de ls factres y se muestran las tres fórmulas psibles que pueden cmpnerse jugand cn ls trs tres factres. Vltis = Vatis Ohmis Vltis = Vatis Amperis Vltis = Amperis Ohmis Amperis = Vltis Ohmis Amperis = Vatis Vltis Amperis = Vatis Ohmis Ohmis = Vltis Amperis Ohmis = Vltis Vatis Vatis Ohmis = 2 Amperis 2 Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 11 de 66

12 Mtres La infrmación aquí expuesta aplica sól a mtres de Aermdelism, alguns cncepts pueden ser incmplets n ttalmente cierts para tras aplicacines. A mens que se indique tra csa, al hablar de mtres eléctrics me estaré refiriend siempre a ls mtres trifásics sin escbillas (brushless en inglés). Partes de un mtr Esta sección será ampliada en una próxima edición. Rtr Esta sección será ampliada en una próxima edición. Estátr Esta sección será ampliada en una próxima edición. Imanes Ls imanes que se utilizan en ls mtres brushless sn del tip denminad de nedimi, se fabrican cn un material cerámic cmpuest pr ls elements nedimi, hierr y br y a menud se refiere a ells pr sus símbls químics (Nd-Fe-B). La superficie de ests imanes siempre se sella, nrmalmente cn una metalización a base de crm per a veces se utiliza un barniz epóxic. Ls imanes de nedimi se sellan pr ds mtivs, un es la txicidad del br y el tr es que la humedad ls deterira. De pas, el sellad mejra un pc su resistencia mecánica, prque el material cerámic cn que se fabrican es muy frágil. Ls imanes pseen ds características fundamentales, una es su fuerza magnética y la tra es su temperatura de trabaj. La fuerza magnética se mide en unidades de MegaGauss-Oersteds, ls imanes de Nd-Fe-B se fabrican desde 28MGO hasta 50MGO. La temperatura de trabaj está en desventaja respect a trs tips de imanes cm ls cbaltsamari ferrita. Ls imanes Nd-Fe-B tienen temperaturas de trabaj relativamente bajas, de 80 a 200 ºC dependiend de la cmpsición de ls imanes. Si el imán supera su temperatura de trabaj se prduce una pérdida permanente e irreversible de fuerza magnética, prprcinal a la temperatura alcanzada. Si se alcanza la temperatura de Curie del material, uns 310 ºC para ls imanes de nedimi, se pierde td el magnetism. Eje Esta sección será ampliada en una próxima edición. Rdamients Esta sección será ampliada en una próxima edición. Reductra Este element es de frma cilíndrica y se acpla al eje del mtr, cntiene un cnjunt de engranajes y tiene a su vez un eje de salida que gira a mens RPM que el del mtr. Se puede hacer un símil entre la reductra y la caja de cambis de un cche, per la reductra sól tiene una marcha. Si se dividen las RPM del eje del mtr pr las del eje de la reductra se btiene la relación de reducción, pr ejempl 5:1. Para entender la utilidad de la reductra sól hace falta un dat, la tracción estática máxima que puede generar un mtr se verá aprximadamente duplicada si se le clca una reductra cn relación de reducción 4:1 ó superir. Otr dat técnic de interés, el par mtr se multiplica pr la relación de reducción de la reductra. Pr ejempl, una reductra 5:1 tendrá a su salida un par mtr 5 veces superir al que entrega el mtr a su entrada. Pdems pensar que la tracción estática es el dat que ns permitirá deducir el pes del avión que puede arrastrar un determinad mtr, sabems que un avión acrbátic necesita relacines tracción/pes entre 1 y 2, un avión de sprt entre 0.5 y 1, mientras que un entrenadr veler sprt pueden vlar cn relacines inferires a 0.5. Sin embarg, deb hacer una crrección a l dich arriba, es ciert que la reductra permitirá pner en el aire avines de mayr pes per sól si la velcidad máxima de vuel que pueda alcanzar el aermdel, gracias al cnjunt mtr / reductra Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 12 de 66

13 / hélice, es adecuada para la aplicación en cuestión. dañs al mtr y aermdel en cas de accidente, inclus alguns mtres l traen integrad. Me explic, la máxima velcidad de vuel teórica se puede calcular fácilmente si se cnce el pas de la hélice y las máximas RPM que le imprime el mtr. Un mtr a tracción directa utiliza una hélice muy pequeña en diámetr, de pc rendimient per trabajand a altas RPM, el resultad es una baja tracción estática per alta velcidad máxima de vuel. La utilización de una reductra permite usar hélices de mayr diámetr y rendimient aerdinámic, est repercute en mayr tracción estática, mens RPM y mens velcidad máxima de vuel. Dich de tr md, supngams que tiene un aermdel de 2Kg de pes cuy mtr psee una tracción estática de 1.5Kg, usted cmpra una reductra para el mtr y cmprueba que la tracción estática es ahra de 3Kg. Presupne que el vuel será un gran éxit per, para su srpresa, acaba en desastre. Qué ha pdid suceder?, muy sencill, usted n ha tenid en cuenta la velcidad de entrada en pérdida de su aermdel, la tracción estática se ha incrementad gracias al us de la reductra per la velcidad de vuel se ha reducid, si esta reducción es l suficientemente grande puede casinar que el aermdel sól vuele cn el mtr a máxima ptencia, entrand en pérdida en cuant ésta se reduce. Es difícil que est le suceda, per es buen saberl para entender pr qué hay que realizar alguns cálculs básics. Para más detalles vea la sección Hélices en la página 55. Si clca una reductra a un mtr cn escbillas, preste especial atención al ajuste del timing (véase página 21), pues el mtr tendrá que invertir su sentid de gir para que la hélice siga girand a izquierdas y el timing necesitará un reajuste el rendimient se verá penalizad. Prtahélices cn gmas. Mtr cn prtahélices integral, sistema de gmas. Existen prtahélices que se fijan al eje pr medi de trnills, alguns mtres dispnen de una superficie plana en una pequeña sección del eje, dicha superficie es dnde debe apretar el trnill de fijación del prtahélices. Si dicha superficie plana n existe, cnviene que la mecanice cn el auxili de una muela y un pequeñ taladr eléctric, de tr md el trnill tenderá a afljarse cn facilidad. En resumen, la reductra es estupenda para un acrbátic, un entrenadr, un fun fly, en general para casi td except un avión de carreras velcidad. Prtahélices Éste es el element que permite fijar la hélice al mtr, existen diverss mdels per tiene mayr imprtancia para ls mtres de pequeñas dimensines, pues hay un tip de prtahélices sin tuerca, en el que la hélice se sujeta cn gmas, que permite ahrrar alguns grams de pes y, gracias a la fijación flexible de la hélice, evitar Prtahélices a fijación pr trnill. Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 13 de 66

14 Persnalmente, prefier ls prtahélices cn fijación del tip pinza, en ésts la pinza se cierra sbre el eje del mtr cn más fuerza cuant más se aprieta la hélice. Es sencill, barat y perfectamente equilibrad, est últim a tener en cuenta si la hélice va a girar a altas RPM. Delga = Obviamente, esta pieza n existe en un mtr trifásic. Cada una de las piezas de cbre que frman el clectr. N existe en un mtr trifásic. Escbilla = Pieza de carbón que transmite la crriente eléctrica al clectr, en ls mtres de alta gama su cmpsición es carbón/plata para mejrar su cnductividad. N existe en un mtr trifásic. Prtahélices cn fijación del tip pinza. A cntinuación incluy algunas definicines que cnviene cncer. Rtr = Element rtativ cuy eje transmite el par mecánic generad pr el mtr. Puede ser intern extern (el segund sól en mtres trifásics de carcasa rtativa, también llamads utrunners ). En mtres trifásics para mdelism, el rtr siempre está cmpuest pr imanes. En un mtr de escbillas, el rtr siempre es intern y se cmpne de láminas de hierr dulce que frman un núcle cmpuest pr varis segments, generalmente 3, en cada un de ls cuales se enrllan espiras de hil de cbre esmaltad (bbinad). Fuerza cntraelectrmtriz = Cuand rta el mtr, cada bbina genera un vltaje denminad fuerza cntraelectrmtriz, que se pne al vltaje de alimentación de las mismas, de acuerd a la Ley de Lenz. La fuerza cntraelectrmtriz depende de tres factres principalmente: K v = Velcidad angular del rtr. Camp magnétic generad pr ls imanes. Númer de espiras de ls bbinads. Relación de increment de RPM en función del vltaje de alimentación del mtr una vez eliminadas las pérdidas. Ns da una idea aprximada de las RPM a las que va a trabajar el mtr, siempre inferires al prduct de K v pr el vltaje de alimentación, cm cnsecuencia de las pérdidas de rendimient que td mtr psee. La siguiente tabla es una cmparación entre el mtr trifásic y el mtr de escbillas, la he incluid para ilustrar las raznes pr las que este libr se enfca en el mtr trifásic. Estátr = Element estátic en que se apya el rtr, a través del camp magnétic, para generar el par mecánic. En un mtr trifásic, se cmpne de láminas de hierr dulce que frman un núcle sbre el que se enrllan espiras de hil de cbre esmaltad (bbinad). En un mtr de escbillas, l cmpnen ls imanes que van pegads a la carcasa del mtr. Clectr = Cnjunt de chapas piezas de cbre, dispuestas en frma cilíndrica, que reciben la crriente eléctrica a través de las escbillas y la transmiten a las bbinas crrespndientes. Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 14 de 66

15 Característica Trifásic Escbillas Cnmutación Electrónica Clectr y escbillas Mantenimient Baj Requiere mantenimient periódic Vida Larga Crta Velcidad/Par Registr plan, Registr puede perar a mderadamente tdas las plan. A alta velcidades cn la velcidad se carga asignada incrementa el rzamient de las escbillas y se reduce el par útil Eficiencia Alta Mderada, hay caída de tensión en las escbillas Ptencia/tamañ Alta Tamañ Mderada/baja reducid debid a mayr tamañ sus buenas debid a sus malas características de características de transferencia térmica. transferencia térmica. Inercia del rtr Baja, ls imanes Alta inercia del rtr, están en el rtr. l que limita la respuesta dinámica Rang velcidad Generación ruid eléctric de de Alt, n hay limitacines mecánicas impuestas pr escbillas/clectr Baj Variadr Cmplej y más car Baj, hay limitacines mecánicas impuestas pr escbillas/clectr Alt. Las chispas que se generan en las escbillas prducen ruid que puede causar prblemas EMI en ls equips cercans. Simple y barat. N se requiere variadr si va a trabajar sól a máxima ptencia. Un mtr eléctric de crriente cntinua cnvierte en par mecánic la crriente que pr él circula y cnvierte el vltaje que se aplica a sus terminales en RPM. Desafrtunadamente, se prducen pérdidas pr rzamient en ls cjinetes (representadas pr la crriente en vací, I 0 ), pr caída de tensión en el bbinad debid a su resistencia óhmica, R i, y pérdidas en el hierr pr crrientes inducidas en él a causa del camp magnétic cambiante, estas últimas las pdems ignrar pues n sn fáciles de calcular y, en td cas, están incluidas en la crriente en vací. Un mtr eléctric se define pr ds parámetrs básics, el primer es la ptencia máxima que puede absrber y el segund es la tensión máxima de funcinamient. En realidad, el vltaje máxim que especifica el fabricante del mtr n es el límite al que éste puede trabajar. Un mtr eléctric puede trabajar a cualquier vltaje inferir a aquél para el cual, sin cnectar ninguna carga al mtr, alcance éste su temperatura máxima de funcinamient. Cualquier vltaje inferir a ese máxim, que ningún fabricante especifica y que sól pdrá btenerse mediante ensays, permitirá cnectar una carga, pr ejempl una hélice, al mtr y btener de él un trabaj. Quier aclarar que n se busca trabajar cerca de ese vltaje máxim, puest que entnces el rendimient sería muy baj. Per entnces pr qué ls fabricantes especifican un vltaje máxim?, en realidad el vltaje máxim depende del us que se le quiera dar al mtr y deriva directamente del tamañ de la hélice que se le desea clcar. Se asume que un mtr de alts K v utilizará hélices de pequeñ diámetr y un de bajs K v las usará de gran diámetr. Est es así sól hasta ciert punt, un mtr de bajs K v también puede emplear hélices pequeñas, sól es cuestión de aumentar su vltaje de alimentación, per tiene el incnveniente de que a veces se tiene que usar un variadr de alt vltaje, más car y pesad, así cm una limitación a 50.4V que es el máxim vltaje que suelen aceptar ests variadres. La ventaja es que, al aumentar el vltaje, se reduce la crriente cnsumida y pr cnsiguiente las pérdidas en el bbinad del mtr, asimism se pueden utilizar baterías de inferir capacidad. Est sól es ciert si n se supera la ptencia máxima del mtr, razón pr la cual se habló antes de usar una hélice más pequeña que la recmendada. La desventaja es que una hélice pequeña tiene mens rendimient que una grande, y si se utiliza un vltaje de alimentación muy alt, la hélice puede llegar a ser tan pequeña que n sbresalga del fuselaje del avión, siend entnces ttalmente inútil. Pr tr lad, un mtr de alts K v puede mver hélices de diámetr mayr al recmendad, l que mejra el rendimient de la hélice, si su vltaje de alimentación es también inferir al recmendad. Cm en el cas anterir, n debe superarse la ptencia máxima del mtr per el aument de crriente cnsumida genera mayres pérdidas en el bbinad y puede llegar a quemarl si n se cntrla la temperatura que alcanza el mtr. La desventaja es que el mtr empera su rendimient debid a las pérdidas en el bbinad antes citadas, se suele referir a ellas cm pérdidas en el cbre. Ahra que sabems las ventajas e incnvenientes de trabajar cn alt baj vltaje, pdems cmprender la razón pr la que ls fabricantes de mtres recmiendan un rang específic de vltaje, es el rang en que el mtr puede mver hélices de tamañ útil y a un buen nivel de rendimient. Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 15 de 66

16 En realidad, el mejr rendimient se cnsigue siempre trabajand al vltaje más alt psible, de este md se minimizan las pérdidas en el cbre y el mtr puede ser más pequeñ al n necesitar hil de gran sección para el bbinad, pues un mtr puede cnsumir 100W alimentad a 10V y 10A, per también cnsumirá 100W si se alimenta a 40V y 2.5A. El prblema es que n se fabrican mtres de 100W cn bbinads adecuads para trabajar a 40V, es típic que un mtr de 100W esté en trn a ls 1000 K v y necesitaría sól 250 K v para pder mver la misma hélice si se alimentase a 40V, alg que sól se suele ver en mtres de más de 2000W. Tampc hay en el mercad variadres de 40V y sól 3 ó 4A. La siguiente fórmula ns permite calcular la pérdida de ptencia en el bbinad. P=I R Dnde P es la ptencia perdida en el bbinad, I es la intensidad de crriente que circula pr él y R es la resistencia óhmica del bbinad. En el ejempl anterir, decíams que al pasar de 10V a 40V se reduce la intensidad de 10A a 2.5A para una misma ptencia cnsumida de 100W. eficiencia del mtr a distintas velcidades de vuel. Ls prgramas Electricalc ( y Mtcalc ( hacen fácil la realización de ests cálculs. Para medir la crriente en vací (I 0 ), en primer lugar asegúrese de que el timing en el variadr está ajustad para la mínima crriente en vací. I 0 depende del vltaje de alimentación, lueg incremente lentamente el vltaje de alimentación del mtr, a la vez que mide la crriente que cnsume, cuand la crriente se empieza a estabilizar, esa es la crriente en vací. Para medir la resistencia del bbinad, blquee el eje del mtr de md que n pueda girar, incremente el vltaje de alimentación hasta que la crriente cnsumida alcance el nivel de 5A (para un mtr pequeñ) ó 10A (para un mtr grande), en cualquier cas nunca supere la crriente máxima permitida pr el mtr, mida el vltaje en ls terminales del mtr y aplique la fórmula R=V/I para determinar la resistencia del bbinad. Esta peración debe realizarse cn agilidad, para evitar sbrecalentar el mtr. Aplicand esta última fórmula vems que las pérdidas en el cbre se han reducid a un dieciseisav del valr inicial. Si el mtr se hubiese diseñad para 40V en lugar de 10V, para reducir sus K v de 1000 a 250 se habría tenid que cuadruplicar el númer de espiras que psee el bbinad del mtr de 1000 K v per, teniend en cuenta que la resistencia de un cnductr eléctric es inversamente prprcinal a su sección, se habría pdid utilizar una sección 4 veces inferir para las mismas pérdidas en el cbre, bien una sección 2 veces inferir para reducir a la mitad las pérdidas en el cbre, etc. En cualquier cas, el resultad es un mtr más eficiente, liger y barat. La ptencia absrbida pr el mtr es el prduct de la tensión de alimentación pr la crriente (P =V I), alguns fabricantes n especifican la ptencia máxima per sí la tensión e intensidad máximas, aplicand la fórmula antes citada se pdrá entnces btener la ptencia máxima. Ls valres V e I sn de trascendental imprtancia para pder elegir la batería y hélice más aprpiadas. Para quienes gusten de ls dats técnics, trs parámetrs imprtantes que permiten caracterizar un mtr eléctric sn la crriente en vací (I 0 ), la resistencia del bbinad (R i ) y las RPM/V (K v ). Ests tres parámetrs permiten predecir cn bastante precisión la tracción de la hélice (para un pas y diámetr dads), crriente cnsumida y Para medir K v, se hace girar el eje del mtr a unas RPM cncidas, pr ejempl cnectándl a un taladr de clumna cn mtr síncrn (3000 RPM), entnces se mide en ls terminales del mtr el vltaje generad. Mtcalc ( y Drive Calculatr ( sn ds prgramas muy útiles que ns ayudarán a realizar ests cálculs de frma sencilla, simplemente realizand un par de medicines de RPM y crriente cnsumida a distints vltajes de alimentación, cn el mtr en vací, y tras medicines de ls mismas variables per esta vez cargand el mtr cn la hélice que deseems, se intrducen ls dats en Mtcalc y btendrems tda la infrmación que pdams necesitar. Un prgrama también interesante es MMCalc, puede descargarl de la sección de sftware del siti Otr es PwerCalc, puede encntrarl en la sección de sftware del siti Si prefiere hacer ls cálculs a man, en lugar de utilizar ls prgramas arriba citads, simplemente pr si desea saber cóm dichs prgramas btienen sus resultads, a cntinuación incluy un pc de frmulación. U mt = vltaje aplicad a ls terminales del mtr U eff = vltaje efectiv, una vez restadas las pérdidas I mt = intensidad cnsumida pr el mtr Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 16 de 66

17 I eff = intensidad efectiva, tras restar las pérdidas I 0 = crriente cnsumida pr el mtr sin carga R i = resistencia óhmica del bbinad RPM = revlucines pr minut K v = relación de increment de RPM en función del vltaje efectiv P in = ptencia eléctrica cnsumida pr el mtr P ut = ptencia mecánica suministrada pr el mtr (1) K = (2) P =U I La ptencia que entrega el mtr, desde un punt de vista mecánic, es el par multiplicad pr la velcidad de rtación en radianes pr segund. (3) P =M RPM Aquí encntrams un prblema, ya que es difícil medir el par del mtr. Afrtunadamente hay tra psibilidad, n necesitams medir el par si calculams la ptencia de salida cm la de entrada men s las pérdida s. (4) U =U R I La crriente en vací, I, n cntribuye al par del mtr ya que cmpensa las pérdidas pr rzamient en ls cjinetes, lueg hay que sustraerla de l a crriente cnsumida pr el mtr. (5) I =I I Ahra pdems multiplicar el vltaje efectiv pr la intensidad efectiva y btener la ptencia de salida, s in necesid ad de medir el par. (6) P =U I = (U R I ) (I I ) La eficiencia del mtr se btiene dividiend la pten cia de salida pr l a de entrada. (7) η= P = (U R I ) (I I ) P U I Las RPM se btiene n mediante las ecuacines (1) y (4): (8) RPM = K (U R I ) Las preguntas más imprtantes cuand se ensaya un mtr nuev sn: Cuánta ptencia pdré cnseguir? A qué crriente cnseguiré la máxima ptencia? Cuál será la eficiencia? A qué crriente btendré la máxima eficiencia? A qué crriente debería hacer trabajar el mtr? A qué RPM girará el mtr? L primer que debems decidir es el vltaje de alimentación. En general, a mayr vltaje se btiene mayr eficiencia, más ptencia, más crriente y, pr desgracia, más pes debid al variadr de alt vltaje y el mayr númer de elements de la batería. Teniend en cuenta que la relación energía/pes es menr cuant más pequeñs sean ls elements empleads, es mejr utilizar elements de mayr capacidad que más elements de mens capacidad en paralel. Este punt fue imprtante en ls cmienzs de las baterías LiP y sbre td para aermdels pequeñs, dnde las baterías también sn pequeñas, per n en aermdels grandes. Hy en día (añ 2010) casi n se venden baterías LiP de mens de 20C de intensidad de descarga nminal, así que es muy rar el cas dnde se necesita cnectarlas en paralel Ptencia máxima De la fórmula ( 6) pdems derivar la fórmula de la crriente en el punt de máxima ptencia. (9) I = ( ) Ptencia, eficiencia y RPM se pueden calcular cn las fórmulas (6), (7) y (8), simplemente use I Pmax en lugar de I mt. En ningún cas es deseable sbrepasar el valr de I Pmax prque entnces la eficiencia disminuye más rápidamente que l que sube el cnsum de ptencia, en cnsecuencia btendríams un increment de ptencia mecánica inferir al increment de ptencia eléctrica y pr ende un mayr calentamient del mtr, que tiene que disipar la diferencia entre P in y P ut. Pr supuest, la fórmula (9) n ns dice nada respect a cuánt tiemp pdrá el mtr sprtar esa ptencia, simplemente ns dice a qué intensidad de crriente el mtr entregará la máxima ptencia psible para el vltaje de alimentación seleccinad. Ls mtres eléctrics n tienen vltaje máxim de trabaj (dentr de ls límites práctics en que ns mvems en Aermdelism, se entiende). Pr l tant, la respuesta a si la fórmula (9) frece n un valr válid ns la dará la experiencia. Ls fabricantes suelen casi siempre recmendar un vltaje máxim para cada mtr, est es sól para facilitar su us pues a mayr vltaje más pequeña tiene que ser la hélice y a partir de ciert diámetr deja de ser práctica. Eficiencia máxima La crriente cnsumida pr el mtr, en el punt de máxima eficiencia, es: Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 17 de 66

18 (10) I = También pdems derivar tra ecuación de la fórmula (7), sustituyend en ella I y cn la que pdrems calcular la eficiencia máxima directamente: (11) η = 1 La crriente cnsumida pr el mtr a máxima ptencia n debería ser nunca inferir a I prque se btendría una ptencia de salida baja y mala eficiencia. Reglas Utilice al mens I. Si est representa demasiada ptencia para su aermdel, use un mtr más pequeñ. Nunca sbrepase el valr de I, de l cntrari pdría quemar su mtr. Una regla básica para mtres pequeñs es hacer que la crriente a máxima ptencia en estátic sea del 70 al 90% de I. La ptencia de salida, eficiencia y RPM se pueden calcular, para cualquier punt de trabaj, usand las ecuacines (6), (7) y (8), lueg si decide trabajar cn un valr distint al calculad, puede asimism btener ls restantes. Aunque en la página 16 se explicó cóm calcular I 0, R i y K v, vy a expner aquí trs métds, basads en las fórmulas que se han desarrllad arriba, y seguramente más fáciles de realizar. La crriente en vací (I 0 ) depende del vltaje de alimentación, pr ell mídala a 2/3 del vltaje de peración (vltaje de la batería) que se usará en el aermdel. De esta frma la medición se realizará a unas RPM similares a las que el mtr trabajará lueg cn el mejr cmprmis entre eficiencia y ptencia. Si el mtr tiene reductra, quítela para realizar esta medición Ahra elija ds hélices que usted calcule que puedan hacer trabajar al mtr cerca de ls límites inferir y superir de su rang de funcinamient. En el cas más simple, estas pueden ser ds hélices que usted crea pueden ser las más adecuadas para el mtr per n está segur de cuál de ellas será la mejr. N imprta si se va a utilizar n una reductra per, si la usa, n lvide multiplicar las RPM medidas pr la relación de reducción, se necesita saber las RPM del mtr, n las de la hélice. la segunda hélice. Se debe medir el vltaje directamente en ls terminales del mtr para evitar errres de medida. Tds ls valres se deben tmar en el interval de tiemp más breve psible, mejr aún, prcure utilizar una fuente de alimentación, en su defect, una batería de gran capacidad para evitar errres de medida debid a variacines de vltaje de la batería durante el prces de medición. Si psterirmente cmprueba que las intensidades de crriente medidas están entre el 30-60% de I Pmax para la hélice más pequeña y entre el % de I Pmax para la hélice más grande, entnces eligió crrectamente las hélices. Si las medicines están fuera de ess intervals entnces debería elegir tras hélices y rehacer las medidas y cálculs, en cas cntrari ls resultads n serán td l preciss que debieran. La resistencia del bbinad, R i, se calcula cn la fórmula siguiente: (12) R = K v será: (13) K = En ls dats de ptencia anterires se ha asumid el us del mtr trifásic, asimism se indica la ptencia cnsumida, n la ptencia efectiva entregada a la hélice. Hay grandes diferencias de preci entre distints mtres eléctrics, desde ls más barats cn imanes de ferrita y escbillas, pasand pr ls de imanes de cbalt-samari, hasta ls más cars cn imanes de nedimi y sin escbillas (trifásics). A partir de 2006/2007, ls mtres trifásics de fabricación china han reducid tant su preci que desde 2008 n tiene sentid adquirir un mtr de escbillas, ya tenga imanes de ferrita cbalt. Cualquier mtr trifásic, pr baj que sea su rendimient, superará fácilmente a un mtr de escbillas. Ls mtres más ecnómics, cn imanes de ferrita y escbillas, acmpañan a muchs kits que incluyen mtrización. L mejr que puede hacer cn ells es guardarls tirarls a la basura, pues su rendimient n suele superar el 50%. Aun cuand una reductra puede hacer much pr mejrar ese rendimient, su pes será entre ds y tres veces más alt que un mtr trifásic de ptencia equivalente, asimism su cnsum eléctric será superir. Se debe tmar ds juegs de dats. I mt1, U mt1 y RPM 1 cn la primera hélice; I mt2, U mt2 y RPM 2 cn Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 18 de 66

19 bbinad de cbre antes que pueda resultar dañad el imán de cbalt. Un buen mtr de ferrita, Graupner 480 Race BB. Ls mtres cn imanes de cbalt-samari representan la gama alta de ls mtres de escbillas, debid a su rendimient, entre el 65 y 75%. Se ven penalizads pr su alt pes, unas ds veces superir al de un mtr trifásic de ptencia equivalente, y su alt preci que llega inclus a superar al de ls trifásics. Pr l dich, es más recmendable adquirir un mtr trifásic antes que un de cbalt. Ls imanes más ptentes sn ls de nedimi, per empiezan a perder su magnetism si alcanzan temperaturas superires a 120 ó 150 ºC, dependiend del grad térmic del imán, y ls más barats a partir de 80ºC, pr esta razón n sn aprpiads para mtres cn escbillas pues ésts suelen alcanzar altas temperaturas a cnsecuencia principalmente del calentamient que sufren las escbillas. Pr td l dich, si se buscan buens resultads, entendiéndse pr ell que la mtrización eléctrica psea una ptencia similar, inclus superir, al mtr de explsión cn pes equivalente, es necesari utilizar un mtr trifásic. Est n significa que tras mtrizacines sean inviables, per hay que evaluar qué relación ptencia/pes se precisa. Para un acrbátic, dnde tda ptencia es pca, el mtr trifásic es l más adecuad. Para un avión de sprt un mtr de cbalt dará buens resultads. Excelente mtr de cbalt cn escbillas, Astr Flight 25. Ls mtres trifásics sin escbillas (brushless en inglés) sn ls que tienen más alt rendimient (del 80 al 90%) y menr pes (de la mitad a un terci que un mtr cn escbillas de ptencia equivalente). Ls imanes de ferrita sn barats per pc ptentes en cmparación cn ls de cbalt nedimi, en cnsecuencia ls mtres que ls usan también sn ls que mens rendimient frecen. La ferrita pierde además magnetism debid al pas del tiemp y el calentamient que sufre cn el us del mtr. La mayría de ls mtres de ferrita emplean además escbillas y cnmutadres pequeñs y est cnduce a un desgaste prematur, ests mtres n suelen durar más de un añ ó 100 vuels. Ls imanes de cbalt sn much más ptentes que ls de ferrita, además su pérdida de magnetism cn el pas del tiemp es mínima. Sn capaces de resistir altas temperaturas, seguramente se quemará el aislamient del Para un veler de sprt un entrenadr (en general avines de baja carga alar, para ls cuales una baja relación ptencia/pes n sea muy gravsa), un mtr de ferrita cuidadsamente elegid puede ser suficiente, per en este cas será casi imprescindible el us de reductra y la elección de una batería ligera. En general y n recmendaría el us de mtres de ferrita. A partir de 2007, la invasión de mtres trifásics barats, de fabricación china, hace innecesari decidir entre mtres de escbillas y trifásics; sin duda el trifásic es la mejr elección. Hay ds tips de mtres sin escbillas, de rtr intern y de rtr extern carcasa rtativa. Si en ls mtres cn escbillas las bbinas se mueven (sn parte del rtr), en ls mtres sin escbillas las bbinas siempre frman el estátr. Ls de rtr intern (inrunners en inglés) n se distinguen a simple vista de un mtr clásic cn escbillas salv lógicamente pr la ausencia de éstas. Internamente sí hay diferencias significativas, en un mtr cn escbillas el rtr l frman las bbinas y el estátr ls imanes, mientras que en un mtr sin escbillas es al revés, el estátr está frmad pr las bbinas y el rtr pr ls imanes. Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 19 de 66

20 Cn las hélices pasa l mism que cn ls avines, a mayr tamañ se cnsigue mayr rendimient, lueg el mtr de rtr intern cn reductra es el que mayr rendimient final cnsigue en general y, prbablemente, ésta sería la mejr elección para algunas mdalidades de cmpetición, para cualquier tr us y recmendaría el mtr de carcasa rtativa rtr extern. Mtr sin escbillas, Multiplex Permax BL-480/6D, de rtr intern. Ls de rtr extern (utrunners en inglés) se caracterizan prque es la carcasa la que se mueve, las bbinas (estátr) están situadas en el interir y ls imanes están pegads a la carcasa (rtr). Ests mtres pseen much más par mtr que ls de rtr intern cm cnsecuencia de que el camp magnétic generad pr las bbinas se transmite hacia el exterir para interaccinar cn ls imanes que se hallan situads a bastante mayr distancia del eje que en un mtr cn rtr intern, est hace innecesari el us de reductra per también ests mtres alcanzan mens RPM y es, salv excepcines, ls inhabilita para ducted fan, pr ejempl, dnde se precisan mtres muy revlucinads. Mtr sin escbillas AXI 2808, de rtr extern. Teniend en cuenta que el preci de una buena reductra iguala inclus supera al preci de un mtr trifásic, parece que un mtr trifásic de rtr extern es la mejr elección pues además se ahrra el pes de la reductra. En principi es ciert, per un mtr de rtr intern cn reductra puede entregar un par mtr más alt que un mtr de carcasa rtativa, en cnsecuencia pdrá mver hélices de mayr diámetr. El lectr habrá bservad que l que acab de decir es discutible, pues un mtr de rtr extern puede cnstruirse para grandes niveles de par mtr, per entnces su diámetr también ha de ser grande y es puede dificultar su instalación en alguns aermdels, aparte de incrementar su pes hasta niveles pc práctics. Mtr Hacker C50-13XL, cn reductra 6.7:1 Cuand vaya a adquirir un mtr, aparte de la ptencia fíjese en la tensión de alimentación máxima. Es la tensión de alimentación l que define el númer de elements en serie que deberá tener la batería que alimente al mtr. A mayr númer de elements en serie mens fiable será la batería (más prbabilidad de que un element falle) aunque esta pérdida de fiabilidad n es significativa ni precupante, l que sí es imprtante saber es que se pueden ahrrar alguns eurs si se escgen mtres de 11.1 ó 12V cm tensión máxima de alimentación, pues ls cargadres adecuads para cargar baterías de hasta 12V sn sensiblemente más barats que para tensines superires. El prblema es que para una tensión de 12V será casi impsible encntrar mtres de más de 500W de ptencia (equivalente a un.30 ó 5 cm 3 en mtres de explsión), est es así debid a que n suelen fabricarse mtres para intensidades superires a 50A, pr l tant para ptencias mayres de 500W hay que asumir vltajes de alimentación superires a 12V. Otra frma de ahrrar es definir un vltaje de alimentación cmún, pr ejempl adquirir tds ls mtres inferires a 500W para una tensión de alimentación máxima de 12V, de esta frma tds ls paquetes de baterías que cmpre serán intercambiables entre tds sus mtres (siempre que la intensidad nminal de descarga de las baterías l permita). Del mism md, una vez precise adquirir un mtr de ptencia superir a 500W puede hacer un pequeñ cálcul y decidir pr tr vltaje cncret en base a sus futuras previsines de ptencia, pr ejempl hy puede necesitar un mtr de 700W (equivalente a un.46 ó 7.5 cm 3 ) per está segur de necesitar en un futur hasta 1000W (casi equivalente a un.60 ó 10 cm 3 en mtres de explsión), si elige mtres de Intrducción_al_vuel_eléctric_v2.1.dcx Página 20 de 66