Обо мне
    Резюме
    Портфолио
    Услуги
    Контакты
    Астро
    Схемотехника
    Мультикоптеры
    Автономный дом
Язык:

Чтобы коптер не трясся, чтобы видео снималось и мозги жуку не клинило...

30/12/2013 21:27:29
Балансировка моторов пропеллеров

Известная проблема дешёвых моторов и дешёвых пропеллеров - в неточности их исполнения. Как следствие, собранный коптер трясёт и колбасит. Всё бы ничего, пусть трясёт, да пусть колбасит... если бы не негативное влияние этой тряски на:

  • мозги коптера.
    Чувствительные гироскопы и, в большей мере, акселерометры, установленные на каждом уважающем себя контроллере коптера, выходят из себя :), нервничая, они дают в проц контроллера неверную информацию о наклоне коптера. Тот даёт неверные корректировки на моторы, что приводит э... свой первый коптер я утопил в реке именно по этой причине;
  • моторы.
    механический износ подшипников при дисбалансе винто-моторной группы (ВМГ) увеличивается в разы. Ресурс мотора падает на глазах;
  • мозги подвеса камеры.
    Собственно те же гироскопы, те же акселерометры. Всё то же самое. При отсутствующей или плохой виброизоляции платформы камеры относительно платформы коптера вся тряска от ВМГ, точнее от всех ВМГ, идёт на подвес. Который тоже, тихо насвистывая что-то про себя... сходит с ума;
  • саму камеру.
    многие современные камеры постоянно считывают с матрицы, обеспечивая необходимое время экспонирования кадра. Так называемый Roolover scan. Так вот, если в момент считывания верхней части кадра камера находилась в положении "А", а в момент считывания низа кадра она находилась в положении "Б" - из-за той самой вибрации или резкого сдвига камеры.... то кадр рвётся и по нему бежит некое "желе".

Так что, если не справляется виброразвязка камеры и контроллера, если хочется подольше полетать на этих моторах без переборки, приходится заниматься балансировкой ВМГ. Есть туча рекомендаций, я же расскажу как делаю я.

Во-первых, я покупаю хорошие моторы. Это или rctimer (худшие из списка лучших) серии HP, или sunnysky серии X, или t-motor серии MT. Честно сказать, t-motor'ы я ещё не пробовал, ибо во-первых, дорогие они; во-вторых я пока доволен SunnySky...

Во-вторых, я покупаю хорошие пропеллеры. Не лучшие, не супер-пуппер-профессиональные, но хорошие. У меня сложилось доверие к rctimer карбону и к APC SlowFlight нейлону. Оба не идеал и требуют добалансировки, но всё что мне попадалось кроме этих двух брендов было ... полный алес капут. В т.ч. этот алес-капут разрывался в воздухе сам. Что для квадрика являлось заболеванием, несовместимым с жизнью в воздухе. К шмяку об асфальт, хорошо если с пары метров.

На этом, кстати, можно и остановиться. Купить лётный контроллер получше (Naza *), сделать виброразвязку помощнее (утяжелить её аккумами, с большой базой и с демпферами на сжатие), да раз в сотню-две полётов менять моторы по кругу. Я, кстати, на своей окте так и сделал. Хоть и понимаю, что надо бы отбалансировать винты, что это не так и сложно... и, возможно даже что-то даст. Но окта летает стабильно, снимает отлично, теперь и в RAW-качестве. "Дети, не будьте такими как Влас" (Влас-лоботряс, то есть я). Моя небольшая отмазка, что на 8 моторах вибрации усреднятся и уменьшатся, сглядятся лучше, чем на 4 моторах :), но наверное это, и правда, отмазка.

А вот как я балансировал квадрики и гексы до окты.

С карбоном есть один прикол. Очень жёсткие они, как следствие, из-за порой неправильной посадки у них есть вертикальное биение. А оно приводит к полному кошмару на включенном моторе.

Карбон rctimer твёрдый. Каким и должен быть карбон. К сожалению, порой, центральная площадка пропеллера под гайку чутка кривая и, как следствие, проп стоит криво. Одна лопасть может быть выше другой, причём не на доли миллиметра, а на 5..10мм!

Диагностируется это просто: подставляем чего-нибудь (палец, линейку, карандаш) и засекаем высоту одной лопасти. Крутим пропеллер на моторе на 180° и понимаем, что вторая лопасть выше или ниже первой. Исправляется тоже просто - или стачиваем чуток площадки с "высокой" стороны, или подкладываем фольгу под "низкую" сторону.

APC (да и карбон тоже, хоть rctimer карбону это почти что не нужно) дополнительно, после (или вместо!) работы на балансире, доводится на моторе изолентой. Процедура простая:

  1. отключаю входы всех ESC от назы;
  2. подключаю один вход ESC к любому выходу моторов назы или к "газу" приёмника, или к "сервотестеру";
  3. держу животное за ногу, чтобы не улетело. Включаю мотор. Кручу мощность вверх-вниз,
    понимаю: "ага! дрожит примерно вот так";
  4. леплю на любую лопасть кусок изоленты. Повторяю п.3.
    понимаю "ага, дрожит БОЛЬШЕ".
  5. Снимаю эту изоленту, леплю на другую лопасть,
    понимаю "агаааа!.. дрожит меньше! Даже меньше чем без изоленты вовсе";
  6. значит я нашёл лёгкую лопасть. Осталось подобрать вес, насколько её надо загрузить. Это делается или, и правда, клея куски изоленты разной длины, или проще - подбирая далённость имеющегося отрезка изоленты от центра. В особо тяжёлых случаях, леплю 2 слоя изоленты. Или кусок покрупнее. Или два покрупнее. Однажды чуть расколол последний пропеллер, налепил на отломанную часть 4 слоя - летало до дома, пока не заменил проп. на новый;
  7. всё описанное повторяю 4 раза для 4 ВМГ.

В итоге в балансе и мотор, и пропеллер именно в этом его повороте. Вращать пропеллеры на моторе потом нельзя. Можно, конечно открутить гайку, снять пропеллер... после транспортировки прикрутить именно его, именно в том отмеченном положении. Но я обычно не снимаю пропеллеры вовсе.

Есть и инструментальные методы анализа вибрации ВМГ. Я пробовал их все, пришёл к тесту рукой из-за его достаточной для меня точности, быстроте и удобству. А пробовал я:

  • мобилу привязывал к лучу, на ней запускал программу вибро-тестер;
  • multiwii контроллер приматывал к лучу, наблюдал за вибрациями в MultiWii GUI (по сути аналогично первому методу);
  • лазером светил на зеркальце, закреплённое на луче, замерял размер размазни-зайчика на стене.

Архив

Телефон: +7 (928) 425-32-10
e-mail: