2009/12/30

091229 4G3 改 2S (7.4V)



先前 4G3 一直困擾我的問題是低電壓不穩定,雖然後來證實是外加電容可能因為振動或焊接太多次而接觸不良造成,但 1S 系統軟弱的動力已經不能滿足我了,於是興起改成 2S(7.4V) 的念頭!

2S 有甚麼好處?主要是供電穩定!

1S 系統將 3.7V 穩壓成 3.3V 供給接收機 CPU 和陀螺儀使用,當動力輸出很大時,電壓有可能降到 3.3V 以下,不僅影響陀螺儀準度,嚴重時更會讓重置接收機,這樣飛起來豈不是很沒安全感!

改 2S 以後,使用電變的 BEC 供應 5V 給接收機和伺服機使用,即使電池每個 Cell 低到 3V ,串聯起來還是高於 5V,所以能提供非常穩定的 5V,不必怕斷電重啟或尾巴飄移。

當然 2S 的動力可以更強大,相同電流而電壓加倍,則輸出功率也會加倍!
事實上輸出功率決定在馬達,馬達功率顯然沒有加倍,因此電流也會比 1S 小,對電池或線材接頭的要求會更寬鬆。



為了 2S 進了一些零件,主要是 8g 8000KV 馬達和 7A 電變,另外使用 400mah/20C 裸片鋰電池來組成 2S 電池組。塑膠旋翼頭則是替換老舊變形嚴重的鋁合金頭座和避震橡膠,算起來也不便宜。



4G3 改 2S 最麻煩的是尾電刷馬達的驅動,雖然 BEC 有 5V 可用,然而供應電流顯然不夠馬達運轉,而且 5V 電壓太低,恐怕不夠抵銷強大主馬達的反扭力。

研究 RX-2605A 接收板,找到驅動尾馬達的 MOSFET,發現他是接地式,也就是開關地線來控制馬達轉速。
看到這裡就知道成功離我不遠了,只要將尾馬達地線經由 FET 控制,7.4V 正極直接供電給馬達,那麼應該就會轉了!

沒學過電子電路的我就這樣傻傻的接起來了,通電沒問題,但馬達開始轉下去就看到機板開始冒煙!

為何如此?

趕緊找高手診斷,原來所有的馬達都有消除火花電路,防止馬達反電動勢產生高頻干擾,而這個電路就是一顆二極體和電容而以,拆了二極體就沒事了!



這個電路會在馬達通電時,逆流 7.4V 電壓到 5V 系統,於是 2605A 接收上的保護零件就冒煙了,檢視所有零件,發現只有兩顆小零件燒焦斷裂。

還好我有顆舊的 RX2605,因為和 2801 發射機配合度差而閒置,拆了相同位置的零件換上 2605A,嘿嘿嘿,救活了!

接下來就容易了,自製長條型的 2S 電池,還做了平衡充,重量只有 20g,比外面賣的還輕了些。



雖然這長條電池也塞得進原廠電池座,但電池比較重,重落地後就斷了,於是改用黏扣帶,只是重量稍重!



尾馬達也有些困擾,原本的 4#3B主馬達似乎太強了,因此改用 LAMA2 的小馬達,轉速剛好、溫度略高。
電刷撐了幾趟飛行後就軟了,換上 GWS 碳刷,並加上散熱片後大致沒問題!

轉起來如何?

只要油門催下去,轉速就到哪,全油門時的轉速沒降多少,而且可以持續一直下去,這動力令人印象深刻,要飛 3D ,馬達就是要這樣!

然而有一好就有一壞, 強大的馬力也帶來極大的震動,振動大到抓住機子的手指都會發麻,而且飛起來尾巴一直抖不停。

不管主旋翼如何平衡,這個抖動都沒變小,此時研究馬達齒,發現振動來源和齒輪間隙托不了干係!



特別是這顆 14T 銅齒,齒肉很厚、齒溝又很淺,齒溝的形狀和主齒輪不是很合身,很難調整馬達間隙,稍微緊一點就有很大振動、稍微鬆一點又怕接觸面太小會滑牙。

看來要用銼刀打磨後才好用,為此先裝回原廠 12T 銅齒,這顆就合身多了,振動明顯小了許多,尾巴也只剩輕微抖動!



另外也發現主軸軸承有一點間隙,用在 14T 銅齒那小得可憐的齒輪間隙甜蜜點時,些微的間隙就讓振動變大。
因為這顆超薄軸承很難有替代品,然而我發現只要上下迫緊的話,原本橫向的間隙會變小,此時再度拿出 52# 的固定環,可以把主軸迫得很緊,振動又小了一些!



換上塑膠頭座和新避震橡膠,旋翼頭就變結實了,轉起來不會亂飄,在加上無處不在的電器膠帶平衡法,整台機子終於順了。


飛起來終於有大機的動力和小機的靈活,雖然只有 12T,轉速還不夠,但已經可以隨心所欲操下去,不會軟力也不會甩尾!

不知是天氣冷還是太興奮,雙手拇指邊飛邊顫抖,飛到忘我時竟然飄到我的頭頂,被攝影帽給遮住視線,救回來過程有點閃失,擦到地板。



看起來很恐怖,但檢查起來竟然只有塑膠頭座斷裂,其他零件沒事,而且我的拉桿頭都很鬆,摔一下就掉下來,沒斷也沒彎,真是老天有保佑,省了不少小朋友!



2S 的破壞力可見一般,看來備品要多準備一些!

當然,如此的動力不是一般初學入門的人能駕馭的,要升級 2S 之前,基本功夫一定要練到滾瓜爛熟,不然下場可想而知!

PS. 突如其來的 4G6 悄悄飄進我房門,打亂我的 Micro 3D 飛機計畫,看來時間又不夠用了!


回覆
  • 1樓
    E大果然好功夫!實驗精神令人感動!不過有一處不懂想請
    教:「尾馬達的 MOSFET,發現他是接地式,也就是開關地線
    來控制馬達轉速。...只要將尾馬達地線經由 FET 控制,
    7.4V 正極直接供電給馬達,那麼應該就會轉了!」
    這裡是什麼意思?因為小弟對電子的東西也不是很懂...
  • 小羊 於 December 29, 2009 10:52 PM 回應 | 來源:219.81.225.210 | email | 刪除 | 設為隱藏
  • 普通碳刷馬達兩極通電就會轉動,電壓多高就轉多快,急性相反就反轉。

    理論上可以用電壓控制馬達轉速,但有更簡單的方法,就是快速開關電源,讓馬達忽快忽慢,只要頻率夠高,馬達轉起來就會很平順,也能達到控制速度的目的,一般稱為脈衝調變(PWM)。

    MOSFET就是一個電子開關,CPU以高頻讓他開開關關,就能控制轉速了。
    通常開關都只接在地線就可以控制了,所以我把 5V 和 7.4V 供電的地線接在一起,這樣 0V 由 MOSFET 控制送到馬達,而 7.4V 則直接供應馬達正電源。
  • 版主 於 December 30, 2009 08:30 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 2樓
    E大
    二極體應該是壓降,跟防止回流
    為何把它拆了呢??
  • a1987777 於 December 29, 2009 11:00 PM 回應 | 來源:125.233.76.135 | 刪除 | 設為隱藏
  • 正確的說,我把他移到7.4V系統上,而接收機上那顆是接在 5V 系統的。
    不拆掉的話,馬達轉動的時候,7.4V會經由此顆二極體順向回流至 5V 系統。畫電路圖來看就很清楚了。
  • 版主 於 December 30, 2009 08:45 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 3樓
    改完之後動力好像比以前充沛許多

    快要摔機的時候我通常都會把IDLE打開但是前替要在直昇機篇的腳度45度以內

    高度上拉時立即做修正

    但是場地也要夠大
  • chenle0806ch 於 December 30, 2009 08:56 PM 回應 | 來源:114.41.81.236 | 刪除 | 設為隱藏 | 檢舉
  • 是的,動力充沛許多,但目前轉速不夠快,飛不猛!

    摔機實應該是開熄火降落吧(Hold),這樣馬達才不會一直轉!
    不過到目前為止我還只會切normal再關油門,沒辦法,這是反射動作。
  • 版主 於 December 31, 2009 08:36 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 4樓
    我idle油門取線100

    不然就是直接滾番番回正面

    所以我會把idle打開拉機子高度做修正興正完畢關idle

    下來差手汗

    再飛上去=ˇ=
  • chenle0806ch 於 December 31, 2009 09:23 PM 回應 | 來源:114.41.81.236 | 刪除 | 設為隱藏 | 檢舉
  • 呵呵,小機子IDLE油門曲線100%是必要的,不然轉速生很慢!

    等哪天你不會有手汗時,應該可以全程IDLE了!
  • 版主 於 January 2, 2010 08:10 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 5樓
    呵呵要開idle之前我的手都會變自來水公司的水龍頭ˊˋ.....

    您在rc發的文我也看了不少可是就是少了那開箱文=ˇ=
  • chenle0806ch 於 January 2, 2010 01:06 PM 回應 | 來源:125.230.122.200 | 刪除 | 設為隱藏 | 檢舉
  • 呵呵,我很少有開箱文,因為東西來了就馬上拆開裝起來,等想到要拍照時,許多東西已經看不見了!
    此外,我不是很喜歡寫開箱文,因為有許多細節要交代,很多照片要照,寫起來很累的感覺。這些就讓別人去寫吧!
  • 版主 於 January 3, 2010 08:40 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 6樓
    c c

    我對小機機有那麼點興趣但是目前還是國中生沒coco

    果幾年在敗一台4g6來玩看看=ˇ=
  • chenle0806ch 於 January 3, 2010 06:12 PM 回應 | 來源:125.230.123.10 | 刪除 | 設為隱藏 | 回覆 | 


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