Wie man schnell & flexibel die Leistung eines Copters drosseln kann

Leistung eines Copters drosseln

Normalerweise wird immer darüber philosophiert, wie man auch noch das letzte bisschen Leistung aus einem Copter kitzeln kann. Unglaublich oft erreichen uns in letzter Zeit allerdings Mails zum Thema: Wie kann ich die Leistung eines Copters drosseln? Mein Copter hat zu viel Power – wie kann ich für eine gewisse Zeit die Leistung etwas herabsetzen? Ich möchte erst einmal den Erstflug halbwegs sicher über die Bühne bekommen und dann später wieder die volle Leistung abrufen…

Wie kannst Du die Leistung eines Copters drosseln?

Ja, es gibt sie tatsächlich: die Momente, in denen man sich als Copter-Neuling wünscht, dass der Copter ein bisschen gedrosselter ist. Nicht ganz so aggressiv auf die Steuerbefehle reagiert. Nicht so unglaublich schnell nach links, rechts, oben, unten schießt. Einfach so zahm in der Luft liegt, dass man sich erst einmal halbwegs entspannt an die ersten Flüge traut. Gerade als Anfänger, der die ersten Male überhaupt einen Copter in der Luft hat, geht einem schon ganz schon die Flatter, wenn der Copter scheinbar völlig übermotorisiert macht, was er will.

Wer die Entwicklung seit Anfang an mitgemacht hat (also ca. 6-8 Jahre), hatte derartige „Probleme“ vielleicht weniger. Als die ganze Szene noch in den Kinderschuhen steckte, war an eine derartige Leistungsdichte mit bezahlbaren Komponenten nicht zu denken. Dem entsprechend „träge“ und genügsam ließen sich damals die Eigenbauten steuern.

Gut, aber zurück zum Thema. Hier stellen wir Dir kurz und knackig fünf Möglichkeiten vor, wie Du Deinen Copter anfangs etwas drosseln kannst:

 

Über die Akkus

Die Spannung des Akkus entscheidet maßgeblich über die maximale Drehzahl eines Copter-Motors. Wird die Spannung verringert, verringert sich auch die maximal mögliche Drehzahl und somit der Schub, den der Motor erzeugen kann.

Normalerweise können Motoren mit verschieden hohen Spannungen betrieben werden. Da im Copter-Modellbau fast ausschließlich LiPos genutzt werden, hat sich die Angabe der möglichen Spannung durch die Anzahl der LiPo Zellen eingebürgert. Zum Beispiel wird anstatt „10-16V“ also „3-4s LiPo“ angegeben. Was sagt uns das jetzt aber? Ganz einfach:

Tausche den „starken“ 4s LiPo gegen einen „schwächeren“ 3s LiPo und schon erzeugen die Motoren nicht mehr so viel Schub.

ACHTUNG!
Beachte die Angaben des Herstellers, welche Propeller-Größe bei den verschiedenen Akkus genutzt werden kann/sollte!

TIPP
Du kannst Deinen Copter auch von Anfang an so dimensionieren, dass Du die ersten Flüge mit einem schwächeren Akku absolvieren kannst, um dann später (mit mehr Flug-Erfahrung oder zusätzlichem Gewicht durch Kamera und Gimbal) auf einen stärkeren Akku zu wechseln.

Genau das haben wir auch bei unserem Tarot IronMan 650 und dem 650 Sport gemacht.

– Mit einem 3s LiPo (ca. 1,4kg Schub pro Motor) lassen sie sich auch ohne zusätzliches Gewicht gut fliegen. Man sollte aber trotzdem vorsichtig sein, bis man sich an die Leistung gewöhnt hat.

– Mit einem 4s LiPo (ca. 2,1kg Schub pro Motor) lassen sie sich nur mit zusätzlichem Gewicht durch Kamera und Gimbal gut fliegen. “Leer” wären sie für die meisten angehenden Piloten übermotorisiert.

Über die Motor-Drosselung

Man kann auch die maximale Drehzahl der Motoren begrenzen, sodass sie beispielsweise nur noch zu 60-65% angesprochen werden. Dafür lernt man die ESCs normal ein (z.B. mit 1000-2000µs), um dann durch den Flight-Controller den maximalen Wert (heißt oftmals Maxthrottle, Maximum Throttle oder etwas in der Art) auf das gewünschte Maß zu reduzieren (z.B. 1650-1750µs). Schon werden die Motoren weit unter ihrem möglichen Maximum betrieben.

TIPP
Wenn man keine Rennen fliegt, bei denen es auf das letzte Quäntchen Geschwindigkeit ankommt, kann man auch standardmäßig den Schub verringern. Wir lernen die ESCs meist mit einem Maximum von 1950-2000µs ein, stellen Maxthrottle aber auf ca. 1850µs.
Der Grund dafür ist recht einfach. Wir brauchen den maximalen Schub eigentlich nie. Dafür sind unsere Copter entsprechend motorisiert. Durch die voreingestellte Reduzierung der maximalen Leistung, betreiben wir die Komponenten also weit unterhalb ihres Maximums, was sie uns mit einer langen Lebensdauer danken.

 

Über die Propeller

Ein Copter-Motor kann bei einer gewissen Spannung (also Anzahl der LiPo-Zellen) meist mit verschiedenen Propellern betrieben werden. Verringert man den Durchmesser des Propellers um ein Zoll (z.B. 8“ anstatt 9“), verringert sich direkt der maximal erzeugte Schub. Dasselbe gilt für die Steigung des Propellers.

Gute Hersteller geben uns Datenblätter, welche Propeller-Durchmesser und –Steigungen für welche Zellenzahl geeignet sind. Halte Dich bitte an diese Vorgaben!

ACHTUNG!
Der Durchmesser (und ggf. auch die Steigung) kann nicht beliebig vergrößert oder verkleinert werden.
Wird der Durchmesser zu groß gewählt, zieht der Motor zu viel Strom, überhitzt und geht kaputt. Natürlich muss auch der ESC (und damit auch der Akku) den Strom liefern können.

Wird der Durchmesser zu klein gewählt, dreht der Motor zu schnell, wodurch die Lager überhitzen, schneller verschleißen und sich sogar festfressen können. Dass ggf. der kühlende Luftstrom des zu kleinen Propellers fehlt, kann erschwerend mit hinzukommen.

TIPP
Dimensioniere die Motoren, ESCs und Akkus (denke hier an die Kapazität und maximale Entladerate) von Anfang an so, dass Du bei Bedarf größere bzw. kleinere Propeller nutzen kannst.

 

Über das Gewicht

Im ersten Moment klingt es vielleicht lustig, aber erhöhe doch einfach das Gewicht und schon hast Du ebenfalls das gewünschte Ergebnis. Ein Ziegelstein macht aber natürlich nicht viel Sinn! 😉

Wenn Du allerdings zwei Akkus parallel nutzt (achte hier auf identische Zellenzahl und Kapazität!), hast Du einen „trägeren“ Copter (durch das höhere Gewicht) aber gleichzeitig auch eine längere Flugzeit. Die Flugzeit wird allerdings durch doppelte Kapazität (zwei anstatt einem Akku) nicht doppelt so lang werden, da der Copter ja die ganze Zeit das Mehrgewicht trägt.

ACHTUNG!
Du solltest das Gewicht nicht so weit erhöhen, dass der Copter mit normal eingelernten und angesteuerten ESCs erst bei 60-70% Throttle abhebt bzw. schwebt.

TIPP
Dimensioniere Deinen Copter von Anfang an so, dass er auch zusätzliche Gewichte (Kamera + Gimbal und/oder einen zweiten Akku) mitnehmen kann. Du könntest dafür die vorher erläuterten Möglichkeiten kombinieren.

Bei unserem Tarot IronMan 650 und dem 650 Sport haben wir genau das gemacht. Beginnt man mit einem 3s LiPo hat man schon genügend Leistung, um auch eine Kamera und ein Gimbal mitnehmen zu können. Auch ein zweiter 3s LiPo ist noch voll im Rahmen ihrer Möglichkeiten. Spätestens aber wenn man auf 4s LiPos umsattelt, hat man mehr als genug Leistung, um eine (gerne auch etwas größere) Kamera samt Gimbal und zwei Akkus mit hoher Kapazität mitnehmen zu können.

 

Über die Expo-Kurven

Es gibt auch die Möglichkeit in der Fernsteuerung und/oder dem Flight-Controller so genannte Expo-Kurven einzustellen. Der Sinn dahinter ist verhältnismäßig einfach. Anstatt, dass die Werte linear vom Minimum zum Maximum ansteigen, kann man sie auch exponentiell ansteigen lassen. Dadurch hat man um das Minimum etwas mehr „Spielraum, obwohl das Maximum gleich bleibt. Nehmen wir als Beispiel die Einstellungen der MultiWii Firmware.

Standardmäßig verlaufen die Kurven wie folgt:

1_Copter drosseln

Normalerweise sollte der Throttle-Stick beim Schweben ca. in Mittelstellung stehen (ungefähr 1500µs). Möchte man die Leistung um diesen Bereich herum feinfühliger einstellen können, könnte die Throttle-Kurve ungefähr so aussehen:

2_Copter drosseln

Möchte man die Motor-Leistung beispielsweise im unteren Bereich „feiner“ steuern, lässt man die Kurve zum Ende hin ansteigen:

3_Copter drosseln

Dasselbe kann man auch für die Auswirkungen von Pitch und Roll machen. Ist die Wirkung von Pitch und Roll zu stark, kannst Du die Kurve exponentieller ansteigen lassen:

4_Copter drosseln

Viele Fernsteuerungen bieten ebenfalls die Möglichkeit, Expo-Kurven einzustellen. Bisher hat es bei uns aber immer gereicht, die Kurven im Flight-Controller anzupassen.

ACHTUNG!
Es ist meist nicht sinnvoll, die Endwerte der Sticks zu beschneiden. Viele Flight-Controller System benötigen gewisse Werte, um sie als Befehle interpretieren zu können. Beispielsweise dient oftmals Throttle Minimum plus Yaw Maximum dem Starten der Motoren und Throttle Minimum plus Yaw Minimum dem Stoppen der Motoren. Meist liegt das „korrekte“ Minimum im Bereich 1000-1100µs und das Maximum im Bereich 1900-2000µs. Werden diese Werte nicht erreicht, werden die entsprechenden Befehle nicht ausgeführt. Dass sich die Motoren dann nicht starten lassen, ist nicht so schlimm. Sollte man sie nicht stoppen können, hat man allerdings ein Problem!

Kommentar hinterlassen zu "Wie man schnell & flexibel die Leistung eines Copters drosseln kann"

Hinterlasse einen Kommentar

E-Mail Adresse wird nicht veröffentlicht.


*


*