5 Eylül 2013 Perşembe

"Arduino UNO " ile Quadcopter Yapmak Mümkün mü? -2-

Hamza Öztaş Share:
Image Hosted by ImageShack.us
( Resim alıntı olup, temsilidir )

Kullanılan malzemelerin ve Hava aracının ağırlık miktarının belirlenmesi?

Merhabalar yazının devamında kullanılan malzemeler ve hava aracının ağırlık miktarının belirlenmesi konuları üzerinde bir şeyler yazmaya çalışacağım.  Hava aracının sağlıklı bir şekilde uçması ve yapmayı planladığınız çalışmaların sağlıklı bir şekilde gerçekleşmesi için kullanılacak olan malzemeler büyük önem arz etmektedir.

Daha önceki yazılara ulaşmak için;


Kullanılan malzemeler
  • 1x Arduino UNO R3
  • 4x ESC( Electronic Speed Controller )
  • 4x Brushless( Fırçasız ) Motor
  • Li-PO Battery ( Tercih Edilen Brushless motor ve ESClerin türüne göre 3S-4S-5S )

Şuan için önemli ana malzemeler bunlardır, ilerleyen zamanlarda geliştirmeye yönelik farklı pek çok malzeme daha bu listeye eklenebilir. 


  • Brushless ( fırçasız ) motorları sürmek için ESC ( electronic speed controller)' lere ihtiyaç vardır, ESC' ler fırçasız motorlar için motor sürücü devreleri dir. Piyasada pek çok farklı yapıda farklı yazılım yüklü ESC' ler bulunmaktadır. Şu anda piyasada çok fazla tercih edilen ve iyi performans veren Simon-K yüklü ESC'lerdir ve kullandığınız pile göre 3s-4s-5s-6s hücreli Li-Po'lar için ESC bulmak mümkündür
  • ESC' lerde  önemli bir nokta genelinde oluyor BEC çıkış olup olmaması. BEC çıkış ESC'nin kontrolcü bağlantı pinlerinin düşük voltaj ve amper çıkışı olmasıdır. Genelde BEC çıkışı +5V voltaj degeri ve akım degeri ise 1-5 amper arası değişmektedir. Malum ESC' ler  yüksek voltajla besleniyor ve kontrolcü ye giden bağlantı pini aynı zamanda kontrolcü de besleyeceği için +5 çıkış olması önemli. +5V voltaj çıkışını ufak tefek şeyler içinde kullanabilirsiniz, en basitinden Arduino UNO'u beslemek gibi.
  • Brushless motorların belli bir itme- thrust değeri ve KV değeri vardır, brushless motor seçimi yaparken bu özellikler dikkate alınır. Thrust itme yani ağırlık kaldırma kuvvetidir. KV ise volt başına dönüş sayısı diyebiliriz. Örneğin 600 KV'lik bir brushless motor 3S- 11.1 volt pil ile kullanıldığını düşünürsek;
    • 600x11.1 = 6660 Rpm ( dakikadaki devir sayısı ) yapar. 
    • Aynı zamanda Brushless motorlarımızı seçerken motorlarımızın çekmiş oldukları amper değeri de çok önemlidir, amper değeri fazla olan motoru beslemekte zor olur, beslemek için yüksek voltaj ve amper değeri olan pil kullanırsanız, buda fazla ağırlık ve fazla masraf demektir, çünkü Li-PO piller çok ucuz piller değillerdir.
    • 15-25 Amper sistem için uygun amper değeridir.
  • Quadcopter için seçilen dört adet brushless motorun toplam thrust değeri, hava aracımızın toplam ağırlığının en az iki katı olmalıdır. Nasıl yani şöyle diyelim örneğin almış olduğumuz brushless motorumuzun bir tanesini thrust değeri 1.5 kg olsun. Dört motor toplam thrust değeri 6 kg yapar, bu durumda hava aracımızın  her şey üzerinde iken toplam ağırlığı max. 3 kg olabilir. Bu yüzden hava aracının ağırlık miktarını belirlerken üzerinde konulacak tüm malzemelerin ağırlığı göz önünde bulundurularak hesap yapılmalıdır. Hava aracının ağırlık merkezini iyi ayarlayıp ağırlıkları eşit olarak dağıtmak gerekir, aksi takdirde hava aracı bir tarafa çekme yapar.
  • Hava aracımızın ağırlığını belirledikten sonra motorlar bu şartlarda seçilir, yada önceden motorlarınızı seçtiyseniz hava aracınızın ağırlığını belirlerken bu şekilde  seçmiş olduğunuz dört motorun toplam thrust değerinin yarısı kadar olmasına dikkat etmelisiniz.
    • Peki motorların toplam thrust değeri ağırlığın iki katı kadar olmaz ise ne olur, ileride uçmasında problem çıkartır mı, tabi ki illa problem olacak diye bir şey yok, bu sadece en sağlıklı şekilde olması için olan bir prensiptir.  
  • Li-PO Bataryamız seçmiş olduğumuz Brushless motor ve ESC doğrultusunda seçilir ve aynı şekilde hava aracımızın uçuş süresini de belirlemektedir. Normal şartlarda uçuş süreleri 10-20 dakika arası olur.
    • Li-PO batarya seçerken diğer dikkat etmemiz gereken özelliklerden biride Constant Discharge değeridir.
    • Şimdi sistemimiz için uygun pili seçelim;
      • Kullanacağımız brushless motorlarımızın her birinin anlık max. çekeceği akım 20 amper olsun,
      • Dört motor da bu ne yapar 4x20 = 80 Amper yapar,
      • Yaklaşık 1-2 amper de kart vs. harcadığını düşünürsek toplamda  = 82 amper diyelim.
      • Örneğin 2200 mAh 30 C olan bir pil seçtiğimizi düşünürsek;
        • 2200mA 30C = 66 000 mA = 66 Amper eder yani anlık olarak max. verebileceği amper değeridir,
      • Biraz önce ne hesaplamıştık 82 amper, demek ki kullanmayı düşündüğümüz bu pil sistem için yeterli değil, yeterli olması en az 82 amper olması gerekir,
      • Şimdi de 3000 mAh 30 C olan bir pili göz önüne alalım,
        • 3000 x 30 C  =90 000 mA = 90 Amper  eder, sistem için gereksinim en az 82 amper idi bu durumda bu pil yeterlidir diyebiliriz.
    • Bu hesaplar çalışmaların en sağlıklı şekilde gerçekleşmesi içindir
    • Yaklaşık toplam uçuş süresini de hesaplamak için şöyle bir yol izleyebiliriz,
      • Li-Po pillerin birimi "mA.h" olarak geçiyor yani mili amper saat
      • Örneğin elimizde 3000 mA.h 'lik bir pil olsun,
        • mili amper saat olan birim mili amper dakikaya çevirelim, bunu için "h" yerine "60m" yani 60 dakika  yazıyoruz.
        • Sonuç olarak Li-PO pilin mili amper saat olan birimi mili amper dakika ya çevirmiş olduk.
          • 3000 mAh = 3000 mAx60m = 180 000 mA.m ( mili amper dakika ) = 180 A.m ( 180 amper dakika )
          • Uçuş süresi = 180 / ( 4 motorun ortalama çektiği akım)
              • Bir motorun çektiği max. amper 20 ise ortalama 9 amper diyelim
          • Uçuş süresi = 180 / 4*9 = 180 / 36 = 5 m ( 5 dakika )
          • Bu hesaplama türü yaklaşık olarak bir değer bulmak içindir, kullanmış olduğumuz motorların kalitesi, frame'in ağırlığı, ESC türleri bu süreyi etkileyen faktörlerdir.
  • Quadcopter'imizin dört adet motorunu  + , X  mode olarak düşünürsek karşılıklı olan motorlardan ikisi CW( saat yönü) diğer ikisi ise CCW( saat yönü tersi) olarak döner, bunun sebebi merkez kaç kuvvetinin sıfırlanmasıdır yani fiziksel olarak düşünürsek her motorun orta noktaya göre momentini alırsanız sıfırlanır yani sistem dengede olur.

Tarafından Yayınlandı >> Hamza Öztaş

Hamza Öztaş'ı google plus'ta takip etmek için Google'a tıklayın;
Google+.

0 yorum:

Get Updates in your Email
Complete the form below, and we'll send you our best of articles.

İletişim

© >> |
TOP