Aéromodélisme et moteurs électriques Henri RIVIERE 20/09/2018

Plan 1 Présentation 2 Précautions à prendre 3 Les éléments d'une motorisation électrique 4 La méthode de calcul en 7 étapes 5 Exemples de Calculs 20/09/2018

Présentation Nous ne parlerons ici que des moteurs « brushless » utilisés couramment dans l'aéromodélisme Les progrès de ces dernières années ont permis de mettre à notre disposition ensembles très performants capables dans bien des cas de remplacer les moteurs thermiques. 20/09/2018

Sécurité -Précautions DANGER : démarrage possible à tout moment Prévoir une ventilation L'axe porte-hélice fragile : faux rond Eviter d'approcher des éléments métalliques (limailles de fer, épingle, agrafes ... etc). 20/09/2018

Calcul d'une motorisation On n’abordera que le calcul des motorisation basées sur des brushless et des accus lipo. Quelle motorisation dois-je choisir ? Sur quel avion puis-je installer la motorisation dont je dispose ? 20/09/2018

Les éléments L’accu Le contrôleur Le moteur L’hélice Les outils 20/09/2018

Les éléments d’une motorisation 20/09/2018

L’accu Technologie : Lipo Nombre d'éléments (en série) Tension par élément : 3,5V en décharge (pour les calculs) Capacité en mAh Intensité max de décharge (20C par ex) 20/09/2018

Le contrôleur Courant max admissible Nombre d'éléments admissibles BEC (nombre de servos à alimenter) 20/09/2018

Le moteur Masse Kv (t / V / mn) La puissance maximale Les catalogues constructeur donnent aussi : La puissance maximale Le courant maximal Le rendement 20/09/2018

Postulat Rendement des brushless : 75% Contrôleur et connectique : 98% Point de fonctionnement optimal d'un moteur : 83 % de son régime à vide 20/09/2018

L' hélice Pas Diamètre 20/09/2018

Outils Formule : P = UI D’où I = P/U Abaque : relation entre la puissance consommée par le moteur et son KV et par hélice Pour le contrôle : Voltmètre Ampèremètre Wattmètre Compte tour 20/09/2018

La méthode de calcul en 7 étapes Etape 1 : De quelle puissance a-t-on besoin ? Etape 2 : Choisir l’accu Etape 3 : Choisir l'hélice et le Kv du moteur Etape 4 : Choisir la taille du moteur Etape 5 : Choisir le contrôleur Etape 6 : Choisir les connecteurs Etape 7 : Contrôler sa propulsion 20/09/2018

De quelle puissance a-t-on besoin ? 100 (planeur) à 150 (avion) W/kg pour un modèle tranquille 150 (planeur) à 200 (avion) W/kg pour un modèle polyvalent 200 (planeur) à 300 (avion) W/kg pour un modèle démonstratif 20/09/2018

Choisir l’accu Lipo 2S : masse la plus faible, plutôt pour petites machines Lipo 3S : compromis classique, pour machines de taille moyenne Lipo 4S et plus : forte puissance ou autonomie, pour grandes machines Coefficient de « C » faible : recherche du meilleur rapport autonomie/coût Coefficient de « C » fort : recherche du meilleur rapport performance/masse L’autonomie : Tmn = CAh x 0.9 x 60/IA Imax util = 2/3 Imax accu ou Imax accu = 3/2 Imax utile 20/09/2018

Choisir hélice et kV petite hélice = > petit modèle, et inversement pas proche ou égal au diamètre => modèle rapide pas inférieur au diamètre => modèle lent kV du moteur : voir abaque Kv = f(P) 20/09/2018

Abaque pour 3S 20/09/2018

Choisir la taille du moteur intensité max moteur = intensité calc. x 1.2 Ou : moteur classique (inrunner) ; 2.5W consommés par gramme de moteur moteur à cage tournante (outrunner) : 3.5W consommés par gramme de moteur 20/09/2018

Choisir le contrôleur Imax(A) contrôleur = l(A) x 1.2 BEC classique (linéaire) ou à découpage (U-BEC) consommation moyenne par servo 100 mA (servo classique) 200 mA (servo numérique rapide) 20/09/2018

Choisir les connecteurs Jusqu'à 100A: PK OR Ø6mm Jusqu'à 80A : Deans UltraPlug T Jusqu'à 60A : PK OR Ø4mm Jusqu'à 40A : PK OR Ø3mm et Multiplex vertes Jusqu'à 20A : PK OR Ø2mm, microDeans 20/09/2018

Choisir les connecteurs 20/09/2018

Exemple de calcul exemple-de-calculs.pdf 20/09/2018

Contrôler sa propulsion Vérifier la puissance consommée Wattmètre (ou voltmètre + ampèremètre) vérifier la vitesse de rotation de l’hélice Compte-tours Comparer le résultat des mesures aux valeurs calculées 20/09/2018