martes, 1 de abril de 2014

25 preguntas sobre la electricidad en RC (Parte II)

La primera parte, aquí http://blog.fernandezfreire.com/2014/03/25-preguntas-sobre-la-electricidad-en.html


13. ¿De verdad que podemos ver 700A en un motor?
Siempre vemos o leemos grandes números de amperios en "modo explosión" para un momento determinado del tiempo. Hay veces, que he llegado a leer 700A.
¿Eso es posible?
Yo lo dudo muchísimo. Y os voy a contar porqué. Obviamente, con ninguno de los aparatos que tenemos en casa podría servir (sin saltar volando por los aires) para medir 700A de intensidad de corriente eléctrica. Yo al menos, no lo tengo. :) Pero tengo esta tabla: http://en.wikipedia.org/wiki/Awg. Si no sabéis lo que es AWG, es la asociación americana de estandarización de cables eléctricos, y --como todo lo que hacen los modelos imperiales-- va al revés de lo que dice la razón. Es decir, cuanto más pequeño es el número, más gordo es el cable en sección y más amperios soporta. Nuestros ESC suelen tener 14AWG, pero ha visto baterías con 10AWG, que es un cable...digamos bastante gordito. 
Si miramos la tabla, veremos que para un cable, 12AWG, con 235A pasando, el cobre se fundirá en 10 segundos. Pero es que el cobre ¡¡se funde a 1000 grados!!, el estaño de nuestras conexiones, a 231, la quinta parte. Sería razonable pensar que para periodos de más de 10 segundos, nunca veremos más de 50A seguidos, y quizá en picos de menos de 1 segundo, podríamos ver cantidades superiores. 
La verdad es que mola ver intensidades de ese calibre, máxime cuando en nuestra casa, con todo conectado, por la puerta, no están pasando más de 20A (220 V * 20 A = 4400 W, que es lo que solemos tener contratado). Pero yo creo que muchas de las cosas que cuentan a veces sobre los picos de corriente, son algo exagerados, y los fabricantes de ESC's hablando de "burst currents" tampoco ayudan. Aquí uno de 760A...

14. ¿Cuál es la diferencia de un motor de 30 euros y uno de 200?
Resumido en una palabra, ¡eficiencia! Como recordamos del cole, (bueno, igual alguien me lee y está en el cole :)) la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. Si miramos con ojos de físico una batería, tenemos ahí un montón de energía almacenada lista para ser transformada. Parte se transformará en energía mecánica, en mover las ruedas de nuestra camioneta, otra pequeña parte en hacer ese silbido de los motores, una buena parte, en calor.

¿Y porqué en calor? Si recordamos la termodinámica del bachillerato, es imposible hacer una máquina térmica que no produzca calor...y por tanto, se convierte en algo contra lo que luchar, si diseñamos motores. ¡Cuanto menos calor produzcamos...más energía llegará a las ruedas! y sobre todo, más durará el motor y todo será mejor. Pero para ello, hay que utilizar materiales de primera calidad, desde los rodamientos de los ejes hasta el cobre de las bobinas. Y eso es lo que incrementa el precio del motor a veces hasta puntos irreales, básicamente provocado porque la fabricación de ciertos productos tiene tan poco volumen que es puramente artesanal. Por contra los fabricantes chinos (chino no significa mala calidad, significa que está hecho en China, como casi todo) tienen unos procesos de fabricación más razonables y contenidos en coste.


15. ¿2s o 3s?
Si no compites, y tu ESC y motor lo soportan, sin duda 3s. Cuanta más tensión, a igual potencia, menos corriente fluirá, como hemos aprendido, así que --y eso, nuestros primos de la aviación lo saben bien-- la tensión es fundamental para "relajar" las corrientes que fluyen por nuestros cables. Por ejemplo, si en un determinado momento del tiempo, nuestro motor está pidiendo 200W de potencia al ESC y el ESC a la batería, despreciando las pérdidas, y hablando de tensiones teóricas, con 2s estaremos haciendo pasar 27A por nuestros cables. Con 3s, 18A. Y como sabemos que lo que quema nuestros circuitos es la corriente, siempre mejor con 3s. 
Luego aparece la pregunta...
¿Por qué los fabricantes de ESC's dicen que si usamos 3s en lugar de 2s, utilicemos motores no muy potentes? Obviamente, porque pase más corriente no es, pues no lo hará, como ya hemos visto? Lo que sí pasará es más potencia, y no podemos olvidar que tenemos por ahí unos condesadoríes que se ven afectados por el 50% más de potencia.

16. ¿Por qué son tan comunes las baterías de 2s = 7.4V?
Yo también tenía la duda, pero creo que la solución nos viene del tema de la competición, una vez más. En las competiciones (no soy un experto) es necesario acreditar que se llevan las mismas baterías todos los pilotos, de hecho, sólo ciertas baterías están aprobadas por el ROAR (http://en.wikipedia.org/wiki/Remotely_Operated_Auto_Racers), que es uno de los miembros del IFMAR (http://en.wikipedia.org/wiki/International_Federation_of_Model_Auto_Racing). Si nos miramos el catálogo de baterías del Hobbyking, por ejemplo, existen muchísimas más (de caja dura) de 2s que de 3s. Sin embargo, para aviación, 3s, 4s o 6s, es de lo maś normal. 

El punto 8.3.1.8, http://www.roarracing.com/downloads/2013_ROAR_Rule_Book.pdf , pone que sólo con 2s.

Por tanto, si tu ESC y motor lo soportan, siempre mejor con 3s. ¡Las baterías son muy baratas! y obtienes la potencia que necesitas sin cambiar de motor.

17. ¿Por qué es importante el desarrollo final?
Porque al final, se puede cargar el motor o el ESC.
--Pero --y diréis-- ¿no dijimos que el motor no se puede quemar por razones eléctricas?
-- ¡¡Exacto!!, pero sí por razones mecánicas. Si el piñón es demasiado pequeño, y por tanto el desarrollo demasiado largo, el motor girará mucho más, mucho, pero ḿucho....mucho más de lo que está pensado en un momento inicial, con lo que se empezará a generar calor por rozamiento y la generación de potencia, y el calor, si el motor no está muy bien diseñado (y el coche tampoco está preparado para ello)...se disipa regular... 

18.Muy bien, listillo...pero ¿tú has roto motores?
Pues sí, claro, como todo el mundo. El primero, un Reedy 3300KV, que venía de serie con el Asso B4.1 que compré de segunda mano. El motor ya traía su mochila de kilómetros, pero después de muuuuucho andar, un día de verano, el coche se clavó y no hubo nada que hacer. Entró una piedra por los agujeros de ventilación del motor y destrozó la bobina. Mala suerte.

Ayer, sí, ayer, ese mismo B4.1, que sigue rodando, con otro Reedy 3300KV que sustituyó al anterior comenzó a hacer un ruido raro. Al parar, observé cómo se había desintegrado ¡¡el rodamiento superior!!, el que aguanta al eje por la tapa. ¡Qué mala suerte! Si lo hubiera visto antes, se hubiera salvado el motor, pero los trozos de rodamiento entraron a la bobina y...


:(


Tengo un HobbyWing 9T 4350KV que realmente tiene muuuucha tralla. Mucha, muchísima. Los rodamientos están muy mal, pero sigue funcionando como el primer día. Debería pensar en unos rodamientos nuevos para él. 


El resto de lo que tengo, un Turnigy TrackStar de 6.5T, un Xerun 3300 de 10.5T que corre que se las pela, un Reedy 3300KV muy bueno, un Leopard 3000, y otro Turnigy de 8.5T, están estupendamente, dando más vueltas que las maletas de la Piquer.

19. ¿Qué sucede si a la tercera salida en parado el coche se queda quieto y sale 3 segundos después?
Pues pueden ser tres cosas. 

1. Que la batería no pueda dar la intensidad de corriente que el ESC le está solicitando. Puede ser, pero es poco probable. Habría que verlo bien, pero si fuese así, habría que montar baterías de mayor capacidad de descarga.

2. Que los condensadores del ESC que son los encargados del punch inicial estén un poco cascados. Se sabe que tienen su vida útil y tras cargar y descargar, finalmente no rinden como se espera.
3. Que tengamos un sobrecalentamiento de ESC y/o motor, que es bastante habitual. Con la tecnología de sensores, existe capacidad de que se corte la corriente si la temp no es correcta.

20. ¿Es una buena opción el mercado de segunda mano?
Sin duda, no, al menos a mi juicio. Como en casi todos los ámbitos de la vida, el mercado de segunda mano, es un balance entre el riesgo de que algo no esté bien y el ahorro que puede suponer. 

Pues hay cosas de RC que se pueden comprar casi "a ciegas", como son las ruedas, partes de la carrocería, emisoras, etc...y cosas que yo, al menos, jamás compraría, como son ESC, motores y baterías, porque -simplemente- es extremadamente sencillo mentir sobre su utilización, con lo cual el riesgo/beneficio, no sale, máxime, cuando tenemos a nuestros amigos del Hobbyking que nos ayudan tanto.


Por tanto, como conclusión general, todo lo que sea eléctrico, de segunda mano, no.


21. ¿Qué tengo que hacer para cuidar mi batería de LiPo?
Hombre...aquí hay tesis para rato. Yo me he leído un buen puñado de biblias para saber algo de cómo responden las LiPo al uso, y al final, la situación es como sigue:

1. Huye de marcas exclusivas e hipercaras. Fabrican en el mismo sitio que las otras, salvo raras excepciones tienen el mismo proceso de fabricación y sólo les distingue un mejor sistema de control de calidad. Luego envuelven eso en una caja de fibra de carbono, y te cobran ¡¡hasta 8 veces más!! Un ejemplo es lo que fabrican los chicos de Team Orion...claro que luego las venden caras...




























2. Lo que realmente estropea una batería de Litio es el uso. El paso del tiempo, los ciclos de carga. Manuales, quizá un poco anticuados sobre LiPo hablan de que un tiempo medio de vida (sin fallos perceptibles) es entre 100 y 300 ciclos de carga, aunque cuidándola bien, se pueden llegar a 1000. Yo personalmente, no las cuido casi nada. Las guardo cargadas a tope (se podrían cargar en modo "storage", esto es, al 60%) e incluso alguien comenta que tiene una neverita para ellas, que se conservan mejor. A mi, esas cosas me superan. Las compro en el chino, y cuando fallan apreciablemente, se reemplazan por otras frescas. 

3. Es importante que la caja sea dura (hardcase) porque sí he apreciado, en carnes propias, que las que no la tienen, blanditas, se acaban hinchando y pierden o bien mucha capacidad, o directamente, falla una celda, y se acaba la pila...



















22. Se calientan mis baterías al usarlas. ¿Es normal?
Si se calientan, hasta...digamos, 50ºC, es normal, y hasta "bueno", porque estarás sacando lo mejor de tu batería, exprimiéndola, vamos. Si se calientan más, o la batería es insuficiente, o la tan temida resistencia interna, [http://en.wikipedia.org/wiki/Internal_resistance] (algo, por otra parte, electroquímicamente esperable) se ha apoderado de ella. Tienes que mirarla con ojos de "un día te voy a llevar al punto limpio..."




23. ¿Es importante el calibre AWG de los cables (batería, ESC, motor?
Sí, es importante, desde el punto de vista de la seguridad, para evitar incendios, pero que nadie piense que por poner cables más gordos se va a obtener un mayor rendimiento o nada por el estilo. La clasificación AWG, es bastante garantista, con lo que será dificil ver un fuego por exceso de corriente en los cables. Saldría antes volando el ESC...



24. ¿Merece la pena intentar experimentos con LiFe?
En mi opinión no. No por el momento. ¡LiPo ofrece la relación peso/potencia/capacidad de descarga/precio, que ninguna otra combinación química puede ofrecer en el momento actual!

Quizá para alguna emisora se podría pensar en algo, pero los chicos del Hobbyking.com ya han reaccionado para cubrir todas las necesidades del mercado con LiPo.


25. ¿Un resumen?
Venga, va:

1. Motor: El más potente no es el mejor. Si eres 2WD, busca un bastante "mesurado". Si es 4WD, puedes ir a algo más potente, y si es un bicho pesado (>3000g), busca un motor talla 550 o de 4 polos. Las lenguas dicen que los 4 polos se calientan menos. Yo no he tenido ninguno.
2. ESC: Grande. ¡Cuanto más grande mejor! 120A mejor que 90. Si te cabe en su alojamiento, a por él. Ojo a los que no admiten 4 polos, y a los sensores.
3. Baterías: Del chino, pero no escojas las más baratas (Zippy); Unas Nano-tech están muy bien y te darán muchas satisfacciones. Sin líos, y por 25 euros cada una. Cuatro consejos para cuidarla: No sobrecargarla, no sobredescargarla (min 3.50V por celda...), no calentarla, no desbalancearla.



 

3 comentarios:

  1. Muchísimas gracias por tu tiempo y tu sabiduría aquí plasmada, creo que esto me va a ayudar mucho ahora que me planteo pasar de brushed a brushless. Sólo te ha faltado hablar de cargadores para las Li-Po, por todo lo demás, genial, ¡ah! y creo que también cambiar piñón y corona al pasar de uno a otro, que creo que se ha de hacer (aún sigo empapándome de todo esto...). Lo dicho, ¡muchas gracias!

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