Quadcopter in Eigenentwicklung

[marioblake]

Hallo FPV-Community!

Hiermit mein erster Beitrag in eurem Forum und ich hoffe doch das ich mich in die richtige Kategorie verirrt habe.
Eine kurze Einleitung:

Mein Vater und ich arbeiten seit kurzem an einem Quadrocopter, welcher grundlegend komplett selbst erarbeitet wird. Die Flight Control wird von uns unter Arduino programmiert (davon lassen wir uns auch nicht abbringen, trotz zahlreicher Möglichkeiten - wir haben Spaß am lernen und probieren).

Ein erster Prototyp für das Frame wurde bereits entwickelt und vollständig aus Aluminium gebaut, um abschätzen zu können wie schwer das Teil wird.

Frame Angaben:
Motordiagonale 550 mm
X-Form
derzeitiges Prototypengewicht ~ 260g

Folgende Hardware haben wir von Hobby King in Betracht gezogen:

Motor:
NTM Prop Drive 800 KV / 300 W
https://www.hobbyking.com/hobbyking...00W_Brushless_Motor_short_shaft_version_.html

Regler:
Afro ESC 30Amp
https://www.hobbyking.com/hobbyking..._Motor_Speed_Controller_SimonK_Firmware_.html

APC Style Propeller 12x6 ( Right Hand Rotation natürlich auch)
https://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__22432__APC_Style_Propeller_12x6.html

Und hier kommen auch unsere ersten Fragen auf. Wird der Motor in Kombination mit den Propellern ausreichend Schub erzeugen um später noch eine GoPro Kamera und etwaige andere Sensoren für Luftmessungen etc. draufzupacken?

Habe gelesen das ein 4:1 Verhältnis von Schub zu Abfluggewicht optimal wäre um dynamisch und stabil fliegen zu können. Oder wird es Probleme mit dem Antrieb geben? Sollten wir grundlegend auf andere Materialien als Alu setzen? Carbon kommt auf Grund der schweren Verarbeitung nicht in Frage, Holz auch nicht wirklich. Aluminium wäre für uns optimal da wir das fertige Frame dann ganz genau mit der CNC-Fräse fertigen können.

ECalc habe ich bereits benutzt, komme aber nicht so 100% damit zurecht, weswegen ich auf eure Community zurückkommen wollte.

Ich hoffe hier kann mir ein wenig weiter geholfen werden und bedanke mich schon mal im Voraus für jegliche Hilfe und jedes Feedback.

LG Mario

 

[Arakon]

Du dürftest damit mehr als genug Schub haben.
Ich hab an meinem mittlerweile knapp 1.4-1.5 kg schweren Copter 1000 kv Motoren mit 10" Propellern, und das Ding geht gen Himmel, so schnell kannst du gar nicht gucken.

 

[Nicotin1602]

Ich weiß nicht ob 30A etwas zu viel es guten sind

Hab mir auch meinen eigenen Quad gebaut... Controller spinnt zwar noch teilweise etwas... Aber!
Ich hab 18A Plush mit 15A Motoren von HK verbaut und bin selbst beim zügigen aufsteigen mit nem riesieger styroporklotz drumherum nicht über 1/3 Gas hinausgegangen! Zudem muss man beachten das je mehr Amp der Regler desto teurer der Akku... Wenn ihr wollt kann ich euch genaueres zu meinem Aufbau sagen!

 

[Arakon]

Zu viel gibt es nicht, ausser wenn es um Gewicht geht. Der Motor zieht nur so viel, wie er braucht/brauchen kann. Du kannst auch einen 150A Regler an einen 20A Motor hängen, verbraucht werden trotzdem maximal 20A.
Kritisch ist es, wenn der Motor mehr zieht, als der Regler liefern kann.. der raucht dann irgendwann ab.

 

[marioblake]

Danke schon mal an alle, somit kann ich mir schon etwas sicherer sein, dass es funktionieren wird. 30 Amp dachte ich mir halt zur Sicherheit, damit da kein Flaschenhals entsteht.

Ich weiß nicht ob 30A etwas zu viel es guten sind

Hab mir auch meinen eigenen Quad gebaut... Controller spinnt zwar noch teilweise etwas... Aber!
Ich hab 18A Plush mit 15A Motoren von HK verbaut und bin selbst beim zügigen aufsteigen mit nem riesieger styroporklotz drumherum nicht über 1/3 Gas hinausgegangen! Zudem muss man beachten das je mehr Amp der Regler desto teurer der Akku... Wenn ihr wollt kann ich euch genaueres zu meinem Aufbau sagen!

Ja das wäre super wenn du uns ein wenig dazu Mitteilen könntest. Eventuell Links oder ähnliches? Das wäre super von dir!

EDIT: Eine weitere Frage meinerseits wäre bei der Hardware Konfiguration, wie groß ich dann am besten den Akku dimensionieren sollte um optimale Flugzeiten zu erhalten. 4S ist klar, allerdings wieviel C und wieviel A wären zu akzeptieren, ohne dass der Akku über- oder unterdimensioniert ist.

LG Mario

 

[Nicotin1602]

Also ich habe :

Escs
https://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=4312

Motoren
https://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=43884

Akku
https://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=21360

Und ich habe mir gerade noch dieses Voltmeter
https://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=18825

Funktioniert super und ist meiner Meinung nach sinnvoller als ein einfacher Alarm.

Und außerdem denkt daran alle Schrauben mit schraubensicherung zu sichern!

Dieses Set hat meiner Meinung nach schon sehr viel Leistung.
Inzwischen würde ich aber eher noch zu einem hexacopter tendieren
Ist im Endeffekt aber eure Sache!
Noch was zum rahmen! Beim ersten quadrocopter macht man noch viel falsch und da tust denke ich weh wenn die eigene Konstruktion unkontrolliert auf den Erdballen zurückfällt und sich dort in seine Einzelteile auflöst...

Hatte zuerst ne x525 Rahmen von dem ich nicht so überzeugt bin, habe mir jetzt aber diesen bestellt.
http://www.ebay.de/itm/Q450-V3-Rahm...prg=20131017132637&rk=4&rkt=4&sd=291196582855

Den gibt es auch als hexa, heisst dann f550 ist aber natürlich ein bisschen teurer...

Bei weiteren Fragen, einfach fragen

Gruß Max

 

[marioblake]

Danke dir für die sehr auführliche Antwort, das hilft wirklich sehr weiter. Werden wohl jetzt noch in Erfahrung bringen, welchen Akku wir am besten dafür nehmen und dann geht mal die erste Bestellung raus. Vielleicht poste ich dann auch hier mal den Link zu unserem kleinen Blog wo man die Fortschritte mitverfolgen kann.

Grüße Mario

 

[Nicotin1602]

Akku hab ich oben auch verlinkt... Bei dem Preis kann man da vorab am nix falsch machen... Der ging auch gut in der Lieferung.
Keinen "Achtung gefahrengut" schrott

 

[marioblake]

Naja bräuchte für die Motoren die ich vorhabe zu bestellen einen 4S Akku mit den 12er Props

 

[Upgrade 08/15]

Hi,
Ich würde zusätzlich noch 11'' Propeller mitbestellen. Bei hohen Temperaturen und etwas Zuladung könnte es sein, dass die Motoren an 12'' heiss werden.

 

[marioblake]

Hi,
Ich würde zusätzlich noch 11'' Propeller mitbestellen. Bei hohen Temperaturen und etwas Zuladung könnte es sein, dass die Motoren an 12'' heiss werden.

Dankeschön! Solche Tipps sind mehr als wertvoll. Bzgl. Akku hast du eventuell auch einen Tipp? 4S 4000 mah mit 30C sollte ausreichen?

LG Mario

 

[Upgrade 08/15]

Meiner Erfahrung nach sind Multicopter nicht allzu wählerisch was Akkus angeht. Von etwa 2500mah 3s bis zu 10Ah 4s wird dein Kopter wohl mit allem fliegen können. 4000mAh 4s hört sich auf jeden Fall gut an. 30c ist mehr als ausreichend, zumal du beim Schweben unter 20A bleiben wirst. Mit welchem Gesamtgewicht (alles ohne Akku) rechnest du in etwa?
Diese Akkus dürften für etwas längere Flugzeiten mit Gopro & co gut sein:
https://www.hobbyking.com/hobbyking...apacity_4S_5200mAh_Multi_Rotor_Lipo_Pack.html

 

[marioblake]

Meiner Erfahrung nach sind Multicopter nicht allzu wählerisch was Akkus angeht. Von etwa 2500mah 3s bis zu 10Ah 4s wird dein Kopter wohl mit allem fliegen können. 4000mAh 4s hört sich auf jeden Fall gut an. 30c ist mehr als ausreichend, zumal du beim Schweben unter 20A bleiben wirst. Mit welchem Gesamtgewicht (alles ohne Akku) rechnest du in etwa?
Diese Akkus dürften für etwas längere Flugzeiten mit Gopro & co gut sein:
https://www.hobbyking.com/hobbyking...apacity_4S_5200mAh_Multi_Rotor_Lipo_Pack.html

Naja grob geschätzt sage ich mal. 1kg - 1,2 kg ohne Akku. Ist aber wirklich eine grobe Schätzung, könnte auch ein wenig leichter oder schwerer werden. Eventuell muss man auch ein wenig umdenken falls dies zu viel sein wird.

 

[Upgrade 08/15]

Okay, ca. 1.1Kg klingt realistisch.

Wenn du das schaffst, darfst du relativ lange Flugzeiten erwarten. Mit verlinktem akku 20-25 Minuten, je nach dem wie Effizient die Motoren im Endeffekt laufen.

MfG

 

[marioblake]

Das ist schön zu hören. Dann wird die nächsten Tage wohl die erste Bestellung an Hobbyking rausgehen. Ich werde berichten wie wir mit der Hardware zurecht kommen. Vielen Danke für die Tipps und die Hilfe.

LG

 

[Upgrade 08/15]

Etwas ganz anderes:
Da ihr ja die Flightcontrol selber programmieren wollt, wäre es unter Umständen sinnvoll, das ganze etwas kleiner zu bauen. Also ca. 40g Motoren und 8'' Propeller und ein 3000mah 3s Akku. Damit würde deutlich weniger kaputtgehen, wenn der Kopter nicht so fliegt wie ihr wollt.
Ist aber eure Entscheidung, ich wollte das nur einmal gesagt haben

 

[marioblake]

Etwas ganz anderes:
Da ihr ja die Flightcontrol selber programmieren wollt, wäre es unter Umständen sinnvoll, das ganze etwas kleiner zu bauen. Also ca. 40g Motoren und 8'' Propeller und ein 3000mah 3s Akku. Damit würde deutlich weniger kaputtgehen, wenn der Kopter nicht so fliegt wie ihr wollt.
Ist aber eure Entscheidung, ich wollte das nur einmal gesagt haben

Danke für den Tipp und wahrscheinlich hast du auch recht das wir einige male draufzahlen werden, aber wir haben uns das als Ziel gesetzt und werden das mit besten Gewissen versuchen zu meistern.

Eine kleine Frage hätte ich abschließend noch. Du meintest zusätzlich wären die 11'' Propeller eine sehr gute Idee. Ich blicke bei der Wahl der Propeller noch nicht ganz richtig durch. Gibt ja Unterschiede bei der Neigung usw.

Welche kann ich für meinen vorgeschlagenen Motor verwenden? Gibt ja haufenweise 11'' Propeller bei Hobbyking mit verschiedenen zusätzlichen Bezeichnungen, bei denen ich leider noch keinen Überblick habe vollständig.

Wäre dir sehr dankbar.

LG Mario

 

[Upgrade 08/15]

Hey,
Jap, bei der Steigung und Propellerform gibt es Unterschiede - die sind aber für euch nicht so relevant. Du kannst im Prinzip alle 11'' Propeller nehmen. Grundsätzlich würde ich untscheiden:
- Plastikpropeller: Günstig, aber sehr weich. Brechen im worst-case-szenacrio im Flug (mir persönlich noch nie passiert)
- Faserverstärkte propeller: eher günstig, relativ steif.
- Carbonpropeller: Eher teuer, sehr steif.

Für den Anfang reichen meiner Meinung nach diese (die Turnigy Carbon mixed Propeller sind nicht auf Lager):
Hinten:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/...Electric_Prop_11x4_7SF_RH_Rotation_4_pc_.html
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__22450__Slow_Fly_Electric_Prop_11X4_7SF_4_pc_.html¨

Vorne:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__22452__Slow_Fly_Electric_Prop_11x4_7SF_4_pc_Green_.html
http://www.hobbyking.com/hobbyking/...x4_7R_SF_4_pc_Green_Right_Hand_Rotation_.html

 

[Constantin]

Hey,
Jap, bei der Steigung und Propellerform gibt es Unterschiede - die sind aber für euch nicht so relevant. Du kannst im Prinzip alle 11'' Propeller nehmen. Grundsätzlich würde ich untscheiden:
- Plastikpropeller: Günstig, aber sehr weich. Brechen im worst-case-szenacrio im Flug (mir persönlich noch nie passiert)
- Faserverstärkte propeller: eher günstig, relativ steif.
- Carbonpropeller: Eher teuer, sehr steif.

Für den Anfang reichen meiner Meinung nach diese (die Turnigy Carbon mixed Propeller sind nicht auf Lager):
Hinten:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/...Electric_Prop_11x4_7SF_RH_Rotation_4_pc_.html
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__22450__Slow_Fly_Electric_Prop_11X4_7SF_4_pc_.html¨

Vorne:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__22452__Slow_Fly_Electric_Prop_11x4_7SF_4_pc_Green_.html
http://www.hobbyking.com/hobbyking/...x4_7R_SF_4_pc_Green_Right_Hand_Rotation_.html

Kann man falsch verstehen. Eben nicht alle 11" Propeller. Die erste zahl = Durchmesser in zoll . Die zweite: Steigung in zoll
für multikopter: kleine steigung. Alle Propeller zwischen 11*3.8 und 11*5 sind pauschal mal geiegnet...

 

[Optimus]

Etwas ganz anderes:
Da ihr ja die Flightcontrol selber programmieren wollt, wäre es unter Umständen sinnvoll, das ganze etwas kleiner zu bauen. Also ca. 40g Motoren und 8'' Propeller und ein 3000mah 3s Akku. Damit würde deutlich weniger kaputtgehen, wenn der Kopter nicht so fliegt wie ihr wollt.
Ist aber eure Entscheidung, ich wollte das nur einmal gesagt haben

Moin,
das liegt mir schon die ganze Zeit auf der Zunge ;-).
Warum zum testen einen >1KW Copter aufzubauen. Mein erster zum rumprobieren war dieser :
http://www.fingers-welt.de/phpBB/viewtopic.php?f=3&t=20

Übrigens auch komplett Alu, billig, ungefährlich, robust.

Einfach, stabil, billig oder halt für paar Euro son Whartox Frame.

Und bei der Motorenauswahl kann ich wie schon geschrieben die 2204 aus Ozonis Tutorial absolut empfehlen.

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=32438

und wenn etwas mehr Power gewünscht ist die 2205er

http://www.hobbyking.com/hobbyking/stor ... duct=49356

Ich mache die Propeller mittlerweile mit 16 * 2,5 O Gummis ausn Haushaltswaren/Klempnerladen fest die muss man fast gar nicht wechseln (die 2er von RC Shops werden schnell spröde) oder halt nach der Kabelbindermethode. Mein zusammengepfuschter X-Quad fliegt so schon viele 100te male ohne gross Probleme bei vielen Baum/Boden/Busch Landungen.

Damit kannste rumprobieren ohne das der Arzt kommt. Durch die kurze Welle überleben die Motoren fast alles und durch die O Ringanbindung braucht man fast keine Propeller

Gruss Stefan