Een vertraging maakt niet meer vermogen.
Als je het vergelijkt met een auto, dan zorgt het alleen voor dat je in de juiste "versnelling" zit.
Een sp600 direct in een elektrozwever is alsof je in z'n "1" 80 probeert te rijden. Kan wel, maar niet zo efficient.
De 100 watt/kg regel is als volgt uit de natuurkunde af te leiden:
1 watt = 1 Newtonmeter per seconde = 1 Nm/s = 1N x 1m/s
10 watt = 1 kg x 1m/s
100 watt = 1kg x 10m/s
Met 100 watt kan 1kg dus 10m/s stijgen.
Echter:
Geen 100% motorrendement, dus maar een deel van het vermogen bereikt de as.
Geen 100% prop rendement, dus maar een deel netto voor de aandrijving.
Een vliegtuig heeft eigen dalen. Dat moet je eerst overwinnen.
Een goede motor heeft rond 75%. een goede prop rond 70% rendement of meer.
Blijft net de helft van het vermogen over ==> 5m/s stijgen.
Eigendalen er vanaf (1-2 m/s) ==> 3-4 m/s stijgen bij 100 watt/kg.
Met 150 watt/kg kan 5.5-6.5 m/s
De aanname zit hier in het rendement van de motor en prop.
Een motor heeft het hoogste rendement als die niet teveel inzakt bij belasting (70-90% van onbelast toerental).
Bij een te kleine of goedkope motor lukt dit alleen met onbruikbaar kleine props. Daarom een iets tammere motor, waar nog wel een redelijk grote prop op kan.
Echter...
Die tamme motor wordt wel meer "gesmoort" en heeft een slecht rendement.
Een motor even simpel bekeken (ik laat nullast stroom even buiten beschouwing)
- hoogste toerental onbelast. Je trekt daarbij (bijna) geen stroom (2)
- Bij blokkeren geen toeren (duh..), maar wel de grootste stroom. De blokkeer of kortsluitstroom.
Als belast toerental 80% is van onbelast toerental, dan is de stroom 20% van de blokkeer stroom. Rendement "in de buurt van" 80%
Als belast toerental 60% is van onbelast toerental, stroom 40% Iblok, Rendement ca. 60%
Als belast toerental 50% is van onbelast toerental, stroom 50% Iblok, Rendement ca. 50%.
Bij directe aandrijving met een goedkope sp400/500/600/700 zit je in dat 60% onbelast toeren gebied.
Met een vertraging kan je:
- een motor nemen met hogere Iblok ofwel lagere inwendige weerstand. Je kan dan wel op 80% van onbelast toerental gaan draaien.
- dezelfde (direct drive) motor met meer cellen gaat gebruiken, dus 10 i.p.v. 7. meer vermogen uit die motor te halen.
- een kleinere motor (lichtere) gaan gebruiken om dezelfde prop aan te drijven.
Dus met vertraging:
- Gunstiger prop mogelijk
- lichtere motor, en/of beter rendement, en/of meer vermogen.
Als je bij directdrive soms moet rekenen met 60% motor en 55% prop rendement, hou je een derde over van je ingangsvermogen (100 watt in, 35 watt uit)
Als je door vertraging en andere motor op 80% en 75% uitkomt (0.8 x 0.75 =) Heb je 100 watt in, 60 watt uit.
Dat is bijna verdubbeling!
Onderschat daarnaast niet het effect van de hogere trekkracht op de vliegeigenschappen. Je veliest geen snelheid als je even iets verkeerd doet.
Dus:
Vertraging zorgt dat je het ingangs vermogen beter kan gebruiken. Dit voelt als een verdubbeling.
Een buitenloper heeft echter...
- Lagere inwendige weerstand (Hogere Iblok ==> hogere stroom zonder smoren)
- lager toeren tal (rpm/v)
en ook nog:
- lager gewicht
- lagere nullast.
Uiteindelijk bespaar je met beter rendement alleen maar gewicht.
Een zware elektromotor en genoeg accu's krijgen elke prop rond.
Toevallig is dat gewicht bij modelvliegtuigen belangrijk. Bij een sleepboot speelt dat minder een rol.
Aanbevolen literatuur:
Electric Motor Handbook van Astro Bob Beetje verouderd, maar behandeld vertragingen onderwerp erg goed.
The future is electric site van Ken Myers (een soort amerikaanse Ron van Sommeren die al jaren info stroomlijnt.
http://members.aol.com/kmyersefo/
Wat "natuurkunde". ook wat empirische prop formules:
http://members.aol.com/kmyersefo/page17.htm
(2) Je trekt stroom vanwege koolborstels die als remschoenen werken, andere mechanische wrijving en verder omdat magneten en spoelen nooit op elk moment "perfect" kunnen zijn.
(kandidaat voor FAQ)
