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Eléctricos
Nociones de electricidad para aeromodelismo



Como todos nuestros artículos, os vamos a dar unos cuantos criterios para a partir de la experiencia y los usos que manejamos en la realidad daros una visión mezcla de datos empíricos y principios físicos de como debemos aplicar la electrificación de nuestros modelos.



Un poco de física siempre ayuda:

Para que hacer volar nuestros modelos necesitamos potencia, la potencia es la capacidad de una fuente motriz de hacer un trabajo en un tiempo determinado, nosotros utilzaremos el Watio para medir la potencia.
Un trabajo desde el punto de vista de la física es la aplicación de una fuerza durante una distancia determinada.
La energia es la capacidad de realizar un trabajo, energía y trabajo son términos equivalentes, nosotros utilizaremos el Watio.Hora para medir energía y trabajo.
y para terminar una fuerza es la capacidad de acelerar un cuerpo, no necesitamos de momento nada para medirla.

El elemento motor de nuestro modelo, es decir lo que hace que la potencia se aplique de forma utilizable es la hélice, en la hélice se produce la fuerza que mueve nuestro modelo, el trabajo que consiste en moverlo y elevarlo y la potencia que se necesita para que suba más o menos rápido, esta aclaración viene a cuento porque en la hélice debeis focalizar vuestro objetivo y no en el motor ni en la batería, estos últimos solo son medios para mover la hélice.

La hélice.- De forma objetiva conocemos su paso y su diámetro, en realidad la potencia que nos puede suministrar depende tambén de su geometria y calidad, en general la cantidad de aire que sea capaz de poner en movimiento será la potencia de la que dispongamos para aprovecharla en la propulsión de nuestro modelo, la potencia que produce la helice aumenta de forma exponencial con el numero de revoluciones a la que la hagamos girar.
En fin la helice produce Watios de potencia y en consecuencia consume algunos Watios más que le suministra el motor, ya que las pérdidas se presentan siempre en todas las transmisiones de energía.

El motor.- Ya sabemos que sirve para transmitir potencia a la hélice, el fabricante nunca nos indica la potencia directamente, nos suele decir el consumo máximo en amperios que puede tolerar y la tensión máxima de trabajo en voltios o en su caso el numero de elmentos LiPo que es lo mismo, otro dato curioso que nos suministran es r.p.m./v revoluciones a la que girará en vacío según la tensión en voltios que le apliquemos.
¿Porque nos dan las características de Este modo? La respuesta está en la hélice, los motores modernos tienen una banda de utilización muy amplia podemos poner helices más grandes o más pequeñas, pocos elemntos LiPo o muchos y el fabricante se limita a indicarnos los limites de su artefacto.
La potencia que suministre el motor dependerá de lo que le solicite la hélice, si está en sus posibilidades llegando a quemarse si la hélice le solicita una potencia que provoque una superación de sus límites.
La potencia máxima del motor será el producto de la intensidad máxima que soporta por la tensión de alimentación, así un motor que soporte 30 amperios y permita usar tres elementos LiPo suministrará una potencia de 342 Watios (30x11,4) , pero esa potencia solo la conseguiremos si colocamos una hélice que absorba esa potencia.
Las rpm/v son un indicador del tipo de helice que se adaptará mejor a nuestro modelo, un valor elevado de 3.000 o más rpm/v será adecuada para una turbina electrica (EDF) un valor de unos 1.000 a 2.000 rpm/v será adecuada para pequeños corchitos y veleros ligeros, por debajo de estos valores los motores se destinan a mover helices importantes a pocas rpm en modelos de tamaño cada vez mayor cuanto menor sea el numero de revolucione por minuto por voltio
Por suerte para nosotros y debido a lo perfeccionado de la técnica de fabricación de estos motores existe una relación aproximada entre su peso y su potencia que podemos aprovechar para aproximar nuestra elección del motor al modelo a propulsar, al final daremos unas cifras empíricas.

La batería.- Es nuestra fuente de energía tiene una capacidad que se suele llamar "C" que viene expresada en mAH (miliamperios hora) como tiene una tensión determinada dependiendo del número de células el producto de la tensión por la capacidad es la energía que acumula por ejempo una batería de tres células de 1.800 mAH dispone de una energía almacenada de 20,52 watios.hora (11,4x1,8), producto de la capacidad por la tensión.
Se usa con demasiado poco rigor una unidad muy práctica que se llama los "Ces", asi se dice una bateria de 10C, ó 20C, eso quiere decir que la batería es capaz de suministrar una intensidad constante de 10 veces la capacidad o 20 veces su capacidad, así si nuestra batería de ejmplo fuese de 20C sería capaz de suministrar una intensidad de 36 amperios (1,8x20) y si no hubiese pérdidas de energía funcionaría durante 3 minutos (1 hora/20) antes de quedar agotada.
A poco que os hayais dado cuenta, funcionando en estas condiciones nuestra batería es capaz de desarrollar una potencia de 410,4 watios durante tres minutos, los Ces son una medida indirecta de medir la potencia capaz de generar una batería.
No olvidemos no obstante que la potencia no la proporciona la batería sino la hélice, por muchos Ces que tenga nuestra batería la potencia que suministre será la solicitada por la hélice siempre que esté dentro de los limites de motor y de los propios de la batería.
Si los límites son superados, los elementos implicados se quemarán, motor, regulador y batería no pueden trabajar por encima de sus limites nada más que unos cuantos segundos, superado esta tolerancia quedarán destruidos.
En realidad una batería entrega mucha menos energía dependiendo del numero de Ces a que se le haga trabajar por lo cual estos conceptos son meramente teóricos y sirven solo para comprender que es lo que ponemos en juego.

Unos datos prácticos .- Se suele aceptar que es suficiente con disponer de 100 watios por Kg para propulsar un velero eléctrico, 200 para un entrenador y 400 para un acrobático.
Visto desde otro punto de vista se puede considerar que para modelos de tipo habitual es suficiente con un peso de motor igual al 5 % del peso total para propulsar con soltura un velero eléctrico, del 10% para un entrenador y del 20 % para un modelo acrobático.












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Publicado en: 2009-03-01 (11952 Lecturas)

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