134 - 2021-03-03 - Franki - NeuenDorfImSande -Propellertests

Startzeit: 13:00 Uhr
Fluganzahl: 9
Flugzeit: ~00:10:00 [hh:mm:ss]
Wind: 230 [°], 5 [km/h], teils böhig
Art des Starts: Wurf mit Automatik
Beteiligte: Phillip, Martin
Grund des Fluges: Testen verschiedener Propeller auf Reichweite
Flight Review: https://cloud.hs-augsburg.de/s/Gk45C89riw7NLLK

Pattern
- Fliegen einer rechteckigen Mission mit einer Schenkellänge von 300m . Angepeilte Flugdauer 10min.
- Target-speed 55km/h. Wurde mittels throttle_trim==35% zu erreichen.
Propeller
- 10×7 Aeronaut Cam Carbon (Flug1,2,3)
- 8×10,9×10,8×9,9x9E APC Prop (Flug4,5,6,7)
- 10×8 Gromotec Carbonline Super (Flug8)
- 11×6 Aeronaut Cam Carbon (Flug9)
Flüge 2-8 für Evaluation zu gebrauchen
Flug 10x7_1 nicht verwendbar, da dort mit throttle_trim==45% geflogen wurde. Dies hat zu höherem Stromverbrauch geführt. throttle_trim wurde im Anschluss auf 35% gesetzt.
Flug 11×6 nicht verwendbar, da aufgrund zu niedriger Batteriespannung der Flug frühzeitig abgebrochen wurde.
Flüge 2+3 wurden zur Evaluation der Wiederholbarkeit eines festen Testsetups durchgeführt. Es ist keine genaue Wiederholbarkeit gegeben. Daher alle Messungen mit Vorsicht zu genießen.
Powermodul wurde Kalibriert um Aussagen über die Leistungsaufname eines Fluges zu treffen
ETot ist die Total konsumierte Energie in Hecto Joule : 1 Wh = 3600 Ws (Wattsekunde) = 3600 Joule

Die gemessene Drehzahl bei dem Extron 2814/20 Motor scheint nur halb so groß wie die wirkliche zu sein. In der Abbildung kann man die gemessene Drehzahl von 4300 U/min bei einem Strom von 21A und einer Spannung von 13,9V sehen.

Wenn man für den Motor einen Innenwiderstand von 150 mOhm und eine Drehzahlkonstante von 800 U/minV annimmt, dann fällt über dem Innenwiderstand eine Spannung von Ur = 21A * 150mOhm = 3.15V ab. Die Motorspannung ist dann noch Um = 13,9V - 3,15V = 10.75V. Die Drehzahl wäre dann n = 800 U/minV * 10,75V = 8600 U/min. Das wäre genau das doppelte von der gemessenen Drehzahl.

Der Extron 2814/20 hat eine Polzahl von 14. Das entspricht 7 Polpaaren. Ich denke die Drehzahl hängt von der Frequenz an einer Phase mit den Polpaaren zusammen (siehe: Youtube: Maxon Motor).

n = fphase / Anz.Polpaare

Der RPM_SCALING Faktor im Arduplane ist jetzt auf 0,0715 gesetzt. 1/14 ist 0,0714. Das entspricht also dem Kehrwert der Anzahl der Pole. Ich denke das müsste 1/7 sein - das sind die Polpaare.

Bei gegebenem Testsetup sind keine klaren Vorteile von Propellern mit größerem Pitch erkennbar.
Möglicherweise hat der teils böhige Wind die Messungen verzerrt.
Propeller mit höherem Pitch haben, wie die Theorie auch besagt, spürbar weniger Schub in der Hand. Brauchen für den Takeoff bis 100m länger und steigen nicht so gut.
Es ist für kleinere Propeller mit höherem Pitch kein eindeutiger Unterschied oder Vorteil im Mission / Cruise Modus im Vergleich zum 10×7 erkennbar.
Möglicherweise wäre ein Airspeedsensor und ein geregelter Flug nach dem Airspeed besser für eine solche Evaluation geeignet.