Often beginners think motor for 4S has less power than 6S motor, it is
wrong. In most case if it is built for F5B use their out put powers are
almost identical. Following examples of three different Neu motors have
almost same powers. Any one of these motor can turn same size prop in same
RPM.
1512/1D 6.7:1 Lipo 4S Kv 4875 x 14.8v = 72150rpm 10768rpm(shaft output)
1510/1.5D 6.7:1 Lipo 5S Kv 4000 x 18.5v = 74000rpm 11044rpm(shaft
output)
1510/1Y 6.7:1 Lipo 6S Kv 3300 x 22.2v = 73260rpm
10934rpm(shaft output)
The Kv is the number indicates rpm/1v at no load.
You can notice they are almost inversely proportional to their battery
voltage, That is why they will end up same output rpm.
POWER=V x A
If you put same propeller to these motors each motors current (A) is inversely
proportinal to the Voltage.
4S motor pulls 150% more current to the 6S motor therefore it needs 150%
more capacity. (Example 3000mah for 6S and 4500mah for 4S)
Do not connect higher cell number battery than it is made for. It will over revs and magnets will fly away.
But it is good idea to use 4S or 5S battery to 6S motor. It will lower
the rpm and gives slower speed.
I recommend this for beginners practice.
Relationship of motor and propeller
The propeller efficiency goes up by the diameter
size gets bigger. It is the characteristic of the propeller and same as the
aspect ratio of the wing,
That is why we try to find right pitch propeller with largest possible
diameter.
But in order to turn big propeller you need
large force and your set up may not have enough power for that propeller.
The acceleration at the start is quicker with
the one with large diameter with small pitch. But you need big pitch propeller
for maximum speed to entering course.
The difference between the pitch speed and the speed of the airframe decreases
and it doesn't accelerate when becoming high-speed. I want the thing of
a variable pitch.
Generally, RFM propellers are the most
popular one and easy to obtain. 17x18 and 16x17, etc. are popular.
Propeller made by Russian Sergey Sobakin is
getting very popular in recent year.
It is very light weight but stiff and has constant
pitch distribution.
The high torque type can run in a big load.
It reaches a low, top speed early because rotational speed (kv) is low.
As for the high rotation type, it has
smaller torque and be able to turn high speed when load is small but with larger
load it will pulls too much current and might burns motor.
Proper choice of pitch and diameter will
gives top speed when entering course.
But is it 1 seconds later or 3 seconds
later that is also another concern. Different motor and propeller combination
gives different result and different flying style also changes time to get to
top speed. (Vertical climb uses more power and need longer time to get top
speed)
HP220/37/A1/P6
有名なプレッテンバーグのモーターで２２０はローターの径が２２ｍｍ、３７はローターの長さが３７ｍｍ、A1は巻き数が１回(１ターン)、P6は極数が６極のことを示します。
それぞれの性質がどのように変化するかと言うと
ローター径が大きくなるとトルクが増える、モーターの直径が大きくなる、重くなる。
kv値が下がる
ローターが長くなるとトルクが増える、モーターが長くなる、重くなる。kv値が下がる
ターン数が少ないほどkv値が上がる、最高効率点が高回転域になり高電流が流れる高回転型のホットなモーターになる、そのためほとんどのF５B用のモーターは１〜２ターンで作られている。
ターン数が増えるとkv値が下がる、最高回転が低くなるがトルクが増える。電流が高回転型ほどは流れない。
極数が多いほどトルクが増える、Kv値が下がる(回転がさがる)
このモーターをLipo６Sでセルゲイの17X2１のペラで回すと地上で160アンペア7500回転で実際に飛ばすと43秒設定になり普段の練習にはちょうど良いが競技には少しおとなしすぎる。
しかし今の所このモーターで３０秒設定になるもっと強くて良いペラがないので実際にはもう少しこれよりホットなモーターがほしい、それではHP220/37/A1P4ならどうだろう？ 同じ２２mmのダイヤで３７ｍｍ径だから単純比較すると１ｘ６と１ｘ４でKv値は５０％高くなっていて同時にトルクもかなり下がっているはずである。単純計算しても11250回転になりホットすぎて６セルは無理なので５セルでためしてみる、高負荷をかけると２２．２ｖが１８．５ｖまで下がるので9500回転ぐらいになりそうだ実際には300アンペア流れこれでは２５秒ももたない、そこでペラを１７ｘ１８まで下げると２８秒までもつようになった。これでも使えるがもっと効率の良い長いペラと高電圧の６セルを使ってちょうど良いモーターをプレッテンバーグで作るとすればどうなるだろう？
HP220/37/A1/P4 よりかなりKv値が低く37/A1/P6より少しkv値が高いものがほしい
A1P4,A1.5P4,A1.5P6,A2P4などが考えられるが計数的にkv値はこれらの積に反比例するので比較すると４：６：９：８になりローター径と長さが同じ場合kv値が高い順すなわちホットな順にHP220/37/A1P4
、A1.5P4 とA1P6は同じ、A2P4 ,A1.5P6の順になる。A1P6の６よりホットなものはA1P4しかなくこれはすでにホットすぎなのが判っているのであとはローターの径を変えるか長さを変えるしかない
実際にはローターの径を変えるのは制作上難しく長さを変えてKv値を上下させるのが現実的なので37A1P6を少しホットにするにはローターを例えば３３ｍｍにして33A1P6にするか37A1P4をコールドにするために４２〜４５ｍｍにローターを伸ばし45A1P4などが考えられる。チョイスとしては短くすればマグネットも短くなりトルクが下がるので同じkv値が得られるのなら45A1P4の方がモーター効率も良いはずである。当然長くした分５０ｇｍほど重くなるが今のF５B
は翼面荷重に余裕があるので５０ｇｍぐらいの重量増はあまり問題ないだろう。HP220/45/A1P4がほしい！！！
追伸
プレッテンバーグから新しいF5B 用のモーターが出ました。私が望んでいたHP220/45/A1P4ではなく42A1P4 と33A1P4の２種類でした。理由はこのモーターのローターシャフトは３ｍｍしかなくローターが長くなるとジャイロ効果でローターがしなってしまい外側のコイルに触れてしまうとの事でした４２ｍｍが限界だったようですその為Kv値が十分に下がらなかったので６セルではなく５S仕様にしたのです。３３A1P4は上記のように３７A1P4が５セルでも少しホットすぎたので４セルに合うように少し短くしてKv値を高くしたのでしょう。
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