Lezioni - Motori elettrici aeromodelli.pdf - BaroneRosso.it

Lezione 3
Dopo aver parlato della capacità delle celle e della loro durata turata, abbiamo chiuso la precedente
lezione con alcune domande. Troppo facili, vero? Comunque, giusto per non tralasciare nulla, cliccate qui
per rivederle, questa volta complete di risposta. Un pochino di realtà
Sinora abbiamo considerato il nostro power-system come interamente definito da pochi parametri fissi; il
nostro Motore Ideale, ad esempio, ha sempre girato esattamente a 1000 RPM per ogni volt applicatogli.
Iniziamo ora ad inserire un pochino di realtà, partendo proprio dalla relazione tra RPM e volt. Esploreremo
anche la relazione che esiste tra diametro dell'elica, RPM e potenza richiesta (o 'risucchiata') dal motore.
In altre parole, pur rimanendo ancora nell'etereo Mondo Ideale (sia ben chiaro!) stiamo pian piano
avvicinandoci alle condizioni che incontriamo quotidianamente nel Mondo Reale.
La signora Kv: la prima costante del motore
Misurando quello che accade nel Mondo Reale, ci si accorge che non tutti i motori girano esattamente a
1000 RPM per ogni volt che ricevono; tutti però tendono a mostrare un rapporto più o meno costante tra
volt e RPM: questo rapporto viene chiamato Costante di voltaggio ed abbreviato in Kv (in genere le
costanti vengono definite con K e la piccola v indica che si tratta, appunto, della costante di (v)oltaggio.
Non è difficile prevedere che, fra breve, incontreremo altre K, per altri parametri).
In altri termini Kv ci dice quanti RPM compie un particolare motore per ogni volt di alimentazione.
Gli RPM totali vengono quindi calcolati moltiplicando il Kv del motore per i volt che esso riceve, secondo la
formula:
RPM = Kv * V
Per esempio, immaginiamo di avere due motori: il primo ha un Kv di 1000 mentre il secondo ha un Kv di
500. Entrambi questi motori sono in grado di girare a qualsiasi velocità (in fondo sono Motori Ideali), ma
il secondo motore avrà bisogno di un voltaggio doppio per andare alla stessa velocità del primo. Infatti,
se li alimentiamo entrambi con 5 celle (5 volt) avremo che il primo gira a:
RPM = Kv * V
RPM = 1000 * 5 = 5000
Mentre il secondo gira a:
RPM = 500 * 5 = 2500
Per far girare a 5000 RPM anche il secondo motore dovrei raddoppiare il numero di volt, portando a 10 il
numero di celle, infatti:
RPM = Kv * V
RPM = 500 * 10 = 5000
Se il secondo motore richiede il doppio di celle per girare alla stessa velocità, le conseguenze sono
almeno 2 (pari restando tutte le altre condizioni):
1. Il pacco di alimentazione pesa il doppio.
2. La durata di volo (a pieno motore) raddoppia
Quanta potenza 'risucchia' il nostro motore?
Nel corso delle prime due lezioni abbiamo visto un paio di tabelle che riportavano le potenze necessarie
per far girare eliche diverse a varie velocità. Come certamente ricordate, abbiamo sottolineato più volte
che si trattava di valori immaginari. Già, ma quali sono i valori reali?
Esistono numerose formule che consentono di calcolarli, ma tra le tante ne abbiamo scelta una che unisce
chiarezza e semplicità (essendo in pollici e piedi, forse la semplicità non si estende alla UE. Ndt); bisogna
ricordare che è valida soltanto per le eliche a due pale (decisamente il caso più comune):
Potenza (watt) = Kp * Diametro 4 * Passo * RPM 3
Proviamo a dirlo in italiano: la potenza richiesta per far girare un'elica è pari a Kp (un'altra costante, di
cui parleremo tra breve, ma relativa all'elica) moltiplicata per il diametro dell'elica elevato alla quarta
potenza, il tutto moltiplicato per il passo e, infine per gli RPM alla terza potenza (al cubo). Huff… Bisogna