Recopilación de Fórmulas para Aeromodelismo Eléctrico Enrique Kike Brandariz

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1 Recopilación de Fórulas para Aeroodeliso Eléctrico Enrique Kike Brandariz Últia odificación 9 de Diciebre de.003 ntroducción Las fórulas que se recogen en este docuento han sido recopiladas de arios libros y de la foración contenida y/o obtenida en disttos foros de nternet. Se pretende que sean una aproxiación a lo que nos aos a encontrar en nuestro odelo y de alguna fora estiar su uelo eligiendo otorización, hélice, baterías, etc. No son exactas, ás bien orientatias, pero es lo que teneos. De oento es un borrador que oy refando y apliando con anotaciones. Para contactar conigo: Eail: ebrandariz@telefonica.net Foro Miliaperios: (Kike-caro) En directo: Capo de uelo Club RC CARO ( Ley de Oh = (aperios) R = * R (oltios) R = (ohios) Potencia P = * (watios) P = * R (watios) P = (watios) R Constantes de un otor K : constante de oltaje (RPM/oltio) K t : constante de torque (ch-ounce/ap) R : resistencia terna del otor (ohios) 0 : corriente s carga (aperios) K * K t = 1355 RPM = K * Torque = K * t Las constantes que defen un otor son K, R e 0 ya que K t se puede obtener de K. El par de un otor (torque) es ersaente proporcional a las reoluciones. Esto es cierto para cualquier tipo de otor. La diferencia entre ellos iene dada por la cantidad de Recopilación de Fórulas para Aeroodeliso Eléctrico: 1

2 aperios y oltios que son capaces de anejar y los líites estructurales en cuanto al áxio de reoluciones. La corriente (aperios) genera torque (par). Los oltios generan RPM. oltaje en el otor = * R : oltios en el otor : oltios aplicados en la entrada : Aperios en el otor R : Resistencia terna del otor (ohios) Reoluciones del otor (en acío) RPM = K * RPM = K * ( * R ) Corriente en bloqueado (stall) stall = (aperios) R Calor generado en bloqueo del otor stall = * stall (watios) stall = (watios) R Máxia potencia ecánica Se produce cuando la carga hace que las RPM se reduzcan a la itad de las RPM s carga. En este oento, la eficiencia del otor es del 50%. Corriente efectia = net 0 Torque (par) Torque = K t * net (-oz/ap) Torque = K t * ( 0 )(-oz/ap) Potencia de Entrada P = * Recopilación de Fórulas para Aeroodeliso Eléctrico:

3 Potencia de salida P out = Torque * RPM (-oz RPM) Torque * RPM P out = (watios) 1355 P = K * 0 * K * * R (-oz RPM) out out t ( ) ( ) ( )* ( R ) P = * (watios) 0 Eficiencia Pout Efic = P Efic = ( )*( * R ) 0 * Eficiencia s carga = 0 Eficiencia en bloqueado = 0 Máxia potencia de entrada => RPM=1/ RPM s carga, Efic=50%, =1/ stall Corriente de áxia eficiencia * ax efic = 0 stall Máxia eficiencia ax efic MaxEfic = ax efic 0 Potencia Absorbida por la hélice 3 4 RPM P = K p * D * P * K p * D * P * * = K (aperios) 1000 P: potencia en watios K p : Constante de Hélice 1,31 Master Airscrew, TopFlite, Zger 1,18 CAM fibra carbono 1,11 APC 1,5 resto K : Constante de oltaje D: diáetro en pies P: paso en pies : consuo en aperios Recopilación de Fórulas para Aeroodeliso Eléctrico: 3

4 : oltios en otor La segunda fórula, no tiene en cuenta que la hélice produce una resistencia que ipide al otor girar a las isas RPM que en acío. Si el otor tiene suficiente par, esta fórula puede ser bastante aproxiada. Auento Potencia y Consuo por auento de núero de eleentos Watios = Watios * NEleentos NEleentos * NEleentos Aperios = Aperios NEleentos NEleentos RPM = RPM * NEleentos 3 Estas fórulas nos dican cuánto ganaos al poner ás eleentos, en watios y aperios. Por ejeplo, un aión pesa 650g; cada eleento 30g; pasar de 6 a 7 eleentos, produce un creento del 4,6% (680g) en el peso, un 16% en RPM, un 34% en aperios y un 56% en potencia. Epuje 550* HP Epuje = Speed HP : potencia en caballos Speed : elocidad en ft/sec 375* HP Epuje = Speed HP : potencia en caballos Speed : elocidad en Mph Estiación odelos por tipo elero: 78 watios/kilo (35 watios/libra) Entrenador: 100 watios/kilo (45 watios/libra) Sport: 1 watios/kilo (55 watios/libra) Acrobático: 178 watios/kilo (80 watios/libra) Los watios que se anejan son en la salida. Para obtenerlos, tendreos que aplicar la eficiencia del otor a los watios de entrada. Esto nos perite estiar la potencia necesaria s tener el cuenta el tipo de otor. Un otor de ferrita iene teniendo una eficiencia entre el 65% y el 70%. Un brushless entre el 80% y el 90%. Recopilación de Fórulas para Aeroodeliso Eléctrico: 4

5 elocidad de pérdida elocidad = 3,7 * C arg pérdida a Alar elocidad pérdida en Mph Carga alar en onzas por pie cuadrado (oz/sq.ft) El factor utilizado (3,7) es una estiación. Depende del perfil del ala y de la resistencia parasitaria. elocidad punta de la hélice PitchSpeed = Pitch * RPM 1000 Pitch Speed en Mph Pitch en pulgadas Esta elocidad es la áxia que en teoría puede alcanzar el aión. Esta fórula se basa en el paso geoétrico, que es el que proporciona el fabricante, y no en el aerodáico, que es ás difícil de edir. Esta elocidad debe ser entre,5 y 3 eces la elocidad de pérdida. Para un aión de uelo lento, tipo park-flyer o un elero, puede ser ferior. Si es ayor que 3, el despegue puede ser difícil, ya que la hélice no sería todo lo eficiente que necesita a baja elocidad. S ebargo, no tiene porqué afectar al uelo. Distribución de pesos Conjunto otor (otor+baterías) : 55% peso total Equipo de Radio (seros, receptor, etc) : 15% peso total Estructura aión : 30% peso total Recopilación de Fórulas para Aeroodeliso Eléctrico: 5

6 FORMULAS SN RESAR O QUE NO CUADRAN CON MOTOCALC Epuje Estático? Ep P W = 96000* 18,7 9,5* * Est D 745* RPM * D Ep Est : Epuje en Onzas P: paso de la hélice en pies D: Diáetro de la hélice en pies Recopilación de Fórulas para Aeroodeliso Eléctrico: 6