Re:한가지만이라도 같이해결해요! - 노콘 9편 우연한실험, 신기한 발견....

[장성현[서울 풍납동]]

타 동호회에 좋은 자료가 있어서 발췌했습니다.

http://cafe347.daum.net/_c21_/bbs_search_read?grpid=19mGe&fldid=1Wgm&contentval=0000ozzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz&nenc=VQLH-6.4PtLlOtJ5vTL.AA00&dataid=50&fenc=EWc2dHDyar10&docid=19mGe|1Wgm|50|20080308200132&q=%BC%AD%BA%B8%20%C0%FC%B7%F9&srchid=CCB19mGe|1Wgm|50|20080308200132

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헬기,비행기에 소비되는 전류는 머리 아프게 알아서 뭐하냐고 묻는 분들이 계시는데.........

소비전류가 높은 디지털 하이토크 서보를 많이 사용하는 현 실정에서 자신의 기체에 소비전류는 어느

정도 알고 있어야만 스위치나 연장선등을 선택할 수 있고 배터리의 충전용량, 방전율, 충전당 비행횟수

등을 정하고 계산할 수 있습니다.

헬기,비행기에서 소비되는 전류를 알려면 각 한개의 서보가 소비하는 전류를 알면 계산이 됩니다.

아래는 일본의 미야다라는 유저가 자신의 방식대로 하이텍, JR, 후타바, KO PROPO사의 소형,표준형,

대형서보의 토크와 최대소비 전류를 6V, 30A의 안정화 전원을 소스로 측정한 자료입니다.

하이텍의 홈페이지 기술자료실에 공개된 HS-5945MG의 자료는 아래와 같다고 밝혀 
 

Idle current : 3mA                  대기 상태로 움직이지 않을때

Running current : 280mA       무부하 상태에서 움직일때

Stall current : 2400mA            최대 부하시

위 실험 결과치와 근사합니다.

띠라서 위의 자료로 헬기의 소비전류를 자이로(70mA) 포함 5개의 서보로 가정, 계산하면 

무부하 운전    : 280mA X 5 EA = 1400mA = 1.4 A

최대부하 운전 : 2.24 A X 5 EA = 11.2 A

물론 5개 채널 모두에 최대 부하가 걸릴 확률은 극히 희박하고 평균 30% ~ 50% 범위로 사용되며

호버링 및 가벼운 플라잉에는 약 1~2A, 3D등 과격한 기동에는 약 3~4A 전후의 전류가 측정되고

순간 피크치는 10A에 근접한다고 합니다. 여러 사용자의 의견, 배터리의 용량, 비행시간, 비행횟수,

효율등 모든 자료를 취합한 계산치로는 서보 5개를 합쳐 평균 2000mA(2A)의 전류가 흐릅니다.

따라서 스위치나 전원부는 이를 감안한 전류를 흘릴 수 있는 배선재가 되어야 합니다. 

위의 표는 AWG(American Wire Gauge)표준 규격으로 서보 배선재는 #22 전,후 그리고 대형스위치,

배터리 리드선등 메인전원 배선재는 #20 전,후의 규격을 사용합니다. 

따라서 허용전류(안전전류)는 약 5A~10A가 됩니다. 다만 이 전류값은 전선만의 허용전류가 되고

커넥터나 스위치의 접점상태에 따라 결과치는 다르게 나올 수 있습니다. 

또한 배터리의 충,방전시는 비교적 큰 전류를 장시간 일정하게 흘리게 됨으로 위에 설명한 커넥터

부위의 접점상태나 오염여부에 따라 예상치 못한 전선부의 발열을 초래하고 누적된 열에 피복이 녹아

합선사고도 일어날 수 있으니 가능하면 규정치 이내의 전류로 사용하고 커넥터나 스위치의 청결상태,

접점상태등 관리에 신경을 써야합니다. 

정상적인 상황이라면 3000~4000mA 의 수소 배터리를 1C 충,방전(3~4A)사용에 전선이 녹거나

커넥터가 열로 변형되지는 않습니다. 다만 여러 조건을 감안하여 안전율을 적용한다면 그값은

대략 0.5~0.8C 정도가 적당할것입니다. 

* 특히 스위치는 진동등으로 인해 접점의 경련변화가 심한 편인데 수시로 배터리 단자에서 직접

   측정한 전압과 스위치를 경유한 전압을 측정 비교하여 전압강하가 발견되면 즉시 교체하도록

   합니다.  

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위의 자료에서 보시면 소형서보(85mg)의 최대 전류량은 1A가 되지 않습니다.

450급에 사용하는 마이크로 서보의 경우 이것보다 훨씬 적을것 같습니다.

또한 하이텍에서 밝힌 것처럼 표준서보를 사용한 엔진기(서보가 5개 이므로 엔진일 것입니다.) 과격한 기동에 3~4A가 측정

된다고 합니다. (순간 피크치는 꽤 크네요.)

450급의 경우 디지털 서보를 쓰더라도 이것보다는 훨씬 적을것 같다는 생각이 드네요.

bec 스펙대로라면 꼬리가 돌아갈 만한 이유가 전혀 없다고 생각됩니다. 그렇다면 무엇이 문제일까요?

확인을 할 수 있는 방법은 몇가지 있습니다.

1. 이글 트리 시스템을 이용해서 실제 비행시 서보의 전압 및 전류량을 측정하는것

2. 셀몬 세그를 이용해서 bec의 전압 및 전류량을 측정하는 방법

1번은 돈이 많이 듭니다.

2번을 하기 위해서는 꽤 복잡한 셋팅을 해야합니다.

    베터리 - 셀몬세그(전류측정) - bec - 수신기 - 표준서보 (5개 이상)

        I

    셀몬세그 (전압측정)

위와같이 셋팅을 하고 서보에 부하를 주어 전류가 3A이상 흐르게 했을때 전압을 측정해야 합니다.

이때 전압이 떨어진다면 bec에 문제가 있다고 봐야 할것 같습니다.

하지만 이렇게 하기에는 너무나 복잡합니다. ㅠㅠ (차라리 돈벌어서 이글트리 시스템을 사야할듯 합니다.. ^^)

제가 더이상 테스트 해보기에는 무리가 있어 BEC에 관한 테스트는 어려울것 같습니다.

나중에 좀더 시스템을 갖추고 같이 테스트 해보면 좋겠습니다.

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마지막으로 의문점 입니다..

제경우 450급 헬기에서 401+9254 및 로직텍+전용서보를 약 1년 약간 넘게 사용했습니다. pro-bec 3A도 사용해 보았고

u-bec도 사용해 보았고 내장 bec도 사용해 보았습니다.

그런데 그 어떤 bec를 사용하던간에 러더가 돈적은 없었습니다. (아마도 대부분의 분들이 그럴것 같습니다.)

여기서 왜 희정님이 가지고 있는 헬기에서는 꼬리가 돌까 하는 의문이 듭니다.

제가 생각하는 꼬리 회전이유는 아래와 같습니다.

1) 과도한 피치로 인한 과부하 때문이다.

2) 모터의 힘이 한계점에 이르렀기 때문이다.

3) 거버너가 작동하지 않는다.(거버너가 없다면 스로틀 커브가 잘못 그려졌다.)

4) 베터리가 한계치를 넘었다.

5) 자이로 감도가 너무 낮다.

1번은 제 기체가 아니므로 확인이 필요합니다.

2번은 흔히 말하는 토크입니다. 현재 모터가 최대 토크 였다면  더이상 힘을 낼수 없었을 것입니다.(테스트할 방법이 없습니다. ㅠㅠ)

3번은 제 기체가 아니므로 확인이 필요합니다.

4번은 아닐것 같습니다. (다른 분들도 하이파워 베터리로 쌩쌩 잘 날리고 있습니다.

5번은 제 기체가 아니므로 확인이 필요합니다.

희정님이 초보자가 아닌것을 잘 알기 때문에 1,3,,5번을 제외하고 제가 생각하는 이유는 2번이 아닐까 조심스럽게 추측해봅니다..

제가 알기로 현재 사용하고 있는 모터가 제트 파워로 알고 있습니다.

아래는 내용은 제트 파워의 스펙입니다.

 450GT 3800KV
*Weight :55g
*Dia. :27.7mm
*Length : 28.5mm
*Shaft Length :15mm
*Shaft Dia. :3.17mm
*Battery Cell :3-4cell
*No Load :2A
*Max Load :16.5A
*KV :3800
*Trust/g :210W
출처 : http://store.rcsupersales.net/servlet/-strse-2784/Tonic-dsh-X-450GT-3800KV-Outrunner/Detail

보시는 바와 같이 제트 파워는 높은 KV를 사용하지만 최대 전류는 16.5A로 높지 않습니다. (와트도 210W) 입니다.

아래 사양은 빔 모터 입니다.

- 중량 : 84g
- 허용 전류(A) : 22~28A
- 최대 허용 전류(<15 SEC) : 36A
- 권장 배터리 : Prolite V2 2,100mAh 11.1V 또는 Prolite 2500mAh(20C),
- KV : 2,500RPM/V
- Battery : 2 ~ 3cell Lipo
- Diameter : 28mm
- Length : 39mm
- Shaft Diameter : 3.17mm
- 최대 출력 : 350W

KV는 낮지만 최대 허용 전류가 제트 파워에 비해 2배이상 차이가 납니다.(출력 W도 140W 저도 차이가 납니다.)

모터에서 KV는 회전수를 와트(W)는 곳 힘을 의미합니다. 

헬기에서 높은 RPM을 얻는것은 어렵지 않습니다.(왜냐하면 관성에 법칙에 의해 높은 KV의 모터가 훨씬 빨리돌게됩니다.)

1회의 급 상승은 높은 RPM에서 훨씬 더 뛰어 납니다. (왜냐하면 높은 회전을 하고 있다는 것은 그만큼 많은 에너지가 있기 때문입니다.) 하지만 그만큼 더 많은 부하를 받게 되고 그 결과 꼬리가 돌지 않나 하는 생각이 됩니다.

마지막으로 요즘 좋다고 소문이 자자한 450급 스콜피온 모터의 사양입니다.

● Motor KV : 3,595rpm/volt
● Weight : 79g
● Outside Diameter : 27.9mm
● Shaft Diameter : 3.17mm
● Body Length : 33.6mm
● Max Continuous Current : 45A
● Max Continuous Power : 475W
● No. of  Magnet Poles : 6poles
● No. of  Stator Arms : 9arms
● Motor Wind : 8 Turn Delta
● Motor Wire : 16-Strand 0.21mm(31AWG)
● Motor Resistance(Rm) : 0.024Ohms

전류량이 제 허리케인 550의 스펙과 맞먹습니다. (허리케인 모터 50A)

최종 정리 입니다.

제가 생각하는 좋은 3D 헬기는 많은 부하에도 일정한 RPM을 내주는 파워를 갖추는것입니다.

그러기 위해서는 더 많은 힘이 필요함과 동시에 RPM을 유지시켜주는 변속기(거버너)의 역할이 크다고 생각됩니다.

글을 쓰다보니 말이 꽤 길어 졌습니다.

많은 사람들이 내 헬기를 최상으로 만들기 위해 많은 노력을 합니다. 저또한 마찬가지고 희정님도 마찬가지인것 같습니다.

하지만 1%의 성능향상을 위해서는 10% 이상의 노력과 돈이 필요한것이 현실입니다.

100% 모든것을 테스트해볼 수는 없는것 같습니다.

때로는 주변사람들이 테스트하고 평가해준 근거에 의해 좀더 쉽게 내가 만족하는 헬기를 갖게 되기도 합니다.

희정님을 보면서 애정을 가지고 노력하는 모습이 너무 멋지고 부러워 보입니다.

이 자리를 빌어 동호회를 위해 애써주시는 모습에 감사드립니다...

[이희정(용인)]

답글 감사합니다...그냥 제가 좋아서라기 보다는 처음에 말씀드린것처럼 우리들의 헬기가 원인규명없이 떨어지는게 너무 화가나서 출발했습니다..나름대로 결론도 내린듯했고....성현님의 조건에 일단 답하겠습니다...1번 +-11도정도 됩니다...상황에 따라 피치가 과하다고 할수있습니다....2번 모터의 힘은 좀 애매합니다....그럴수도 있고 아닐수도 있는것같습니다...3번 현재 거버너는 사용하지 않습니다...만약 거버너 에서 테일이 돌았다면 변속기 바로 망치질 해야합니다...4번 배터리 신품수준입니다...아시겠지만 하이파워이고 사용횟수 20회정도입니다...가장최근에 구입한배터리 입니다...520도 마찬가지로 2800mah입니다..

[이희정(용인)]

5번, jr기준으로 450은 90%, 520은 73%입니다...제가생각하는 포인트는 어떤 규칙이 있다라는 것입니다...머리가 나쁘다기 보다는 이런쪽에 문외한입니다...해서 지금까지 알씨를 하면서 사칙연산하면서 어떤기자재를 선정하지는 못합니다...다만 비싼게 좋다고 생각하고,,주머니 사정과 타협하면서 헬기를 하고 있습니다...다만 이것저것 사용해보고 좋다고 생각하면 그냥 그것을 사용하는 정도 입니다...처음부터 전압강하 운운 했지만 사실 잘모릅니다....제 자신이 주장하는것을 합리화 시키기 위해서 여기저기서 자료도 읽어보면서 글을 올렸습니다....이번 글도 마찬가지입니다....

[이희정(용인)]

다만 제가 셋팅이 미숙하고, 뭔가 빠진게 있다 하더라도 모든 조건은 동일했다는 전제를 두고 있습니다...제가 사용하는기자재에서 저는 테일이 돌지만 , 그기자재를 다른사람이 사용했을때는 테일이 돌지 않더라...하는 그런문제가 아닙니다....모든것을 똑같이 했고 총 3회에 걸쳐서 450급과, 520에 동일하게 실험한 결과입니다....한번더 생각해보면 나한테는 도는 기자재이지만 다른사람이 사용하면 테일이 돌지않는기자재이다..그럼 나한테는 테일이 잘잡히는 기자재가 다른사람이 사용하면 테일이 돌아갈지가 의문입니다...즉 일정한 항상성이 결여됐다는 것입니다...기계가 변한다니 ....이럴수도 있을까요??

[장성현[서울 풍납동]]

어짜피 문제는 테일이 도는것이고 그것을 해결하는것이 최종 목표가 아닌가 생각됩니다. 이왕 테스트 해보시는거 모터를 바꿔서 테스트 해보시면 어떨까요? 얼라인 430XL이 3700KV 모터 입니다.(사용하고 있는 제트파워와 거의 비슷합니다.) 이 모터로 테스트를 해보시면 어떨까요? 제가 이렇게 말씀드리는 이유는 얼마전 희정님의 글을 보고 빔에 430XL, 13T, 하이파워베터리,u-bec, 스로틀 98%, 쿼크 33A, 자이로 감도 78, 스와시 타각 +- 12도로 놓고 테스트를 해봤습니다. RPM은 무부하시 3400이 나왔습니다. 급 상승에서도 전혀 문제가 없었구요. 문제는 메트로놈에서 rpm 저하로 인해 다시 빼버렸습니다.

[장성현[서울 풍납동]]

rpm 3100의 빔 모터와 별반 차이가 없더라구요. 이 모터를 보내드릴테니 한번 테스트 해보시는건 어떨까요? 테스트가 가능하시면 내일 택배로 보내드리도록 하겠습니다.

[장성현[서울 풍납동]]

추가로 말씀드리면 서보는 65mg였고 401+9254 였습니다. 쿼크는 거버너를 사용했습니다.

[이희정(용인)]

아..다행스럽게도 저에게도 얼라인 430XL이 있습니다...전에 빔을 중고판매할때 해커를 주고,,,430XL로 사용하다 Z-POWER로 바꿨거든요....요걸로 올려서 다시한번 테스트 해보겠습니다...450급에만 가능하겠군요....

[장성현[서울 풍납동]]

테스트 해보시고 결과 말씀해 주세요.. 저도 궁금하네요..^^

[이현수(서울.방배)]

참 두분이서.. 대단하시다... rc협회에서... 연구상 하나 드려야 할텐데... 쉬엄 쉬엄 하자구요.. ^^ 저두 지금까지 테스트 하다 왔는데.. 왜 희정형님과 나랑 같은 기자재 인데.. 서로 틀린걸까... ?