Hier sind mal die optimalen Einstellungen für einen Multicopter:
Bremse (Aus / Ein): Bei aktivierter Bremse bremst der Motor beim Senken der Vorgabedrehzahl (zum Beispiel wenn der Gasstick in die Minimalposition gezogen wird) aktiv ab. Dabei werden am ESC die 3 Phasen vom Motor einfach kurzgeschlossen (alle zusammengeschlossen) und kein weiterer Strom an den Motor weitergeleitet. Da kein Strom mehr kommt aber der Motor immer noch rotiert wirkt er jetzt wie ein Generator, und damit dieser eine Bremswirkung hat muss am "Ausgang" (sind die Phasen) eine Last hängen, die einfachste Lösung ist, alle Phasen zusammenzuschließen.
Ohne Bremse wird der Motor nur uch den Luftwiderstand gebremst, das heißt der Propeller läuft aus.
Die Bremsfunktioin kommt meistens bei Fliegern mit Klapppropellern zum Einsatz, wenn man auf Leerlauf schaltet dann stoppt der Motor und der Prop kann sich zusammenfalten und so den Luftwiderstand reduzieren.
Bei Multicopters ist die Breme im Normalfall ausgeschaltet.
Akkutyp (LiPo / NiMH):
Definiert den verwendeten Akkutypen. Diese Einstellung ist vor allem mit der nächsten, dem Abschaltverhalten interessant. Wählt man LiPo, so wird beim Unterschreiten einer gewissen Spannung automatisch der Strom "abgedreht", damit man den LiPo nicht tiefentläd. Wird ein LiPo stark tiefentladen (3,3-3,0V pro Zelle, je nach Qualität des LiPos), so ist er in den meisten Fällen defekt und darf nicht mehr verwendet werden. Aus diesem Grund hört dann der ESc auf zu Strom an den Motor weiterzugeben. Das heißt auch Power-Cut-Off (dt. Ausschaltverhalten, siehe unten).
Ein NiMH-Akku ist hingegen deutlich weniger empfindlich gegenüber Tiefentladung, man muss ihn nach der Tiefentladung über lange Zeit mit 1/10 C laden und er funktioniert so gut wie davor. Deshalb ist bei ausgewähltem NiMH der Grenzwert für das Cut-Off deutlich niedriger. Näheres siehe weiter unten bei "Abschaltspannung".
Der LiPo Schutz ist ja bei einem Flugzeug ganz nett, da in diesem Fall einfach der Antriebsmotor ausfällt und man im Gleitflug irgendwo landen muss. Ist ja soweit kein Problem und der Akku wird geschützt. Bei einem MultiCopter ist diese Funktion jedoch ein großes Problem. Wird die Grenzspannung unterschritten, schalten alle ESCs ab, die Motoren stoppen und der Copter fällt aus dem Himmel. Dabei wird fast immer (je nach Flughöhe) der Copter beschädigt/zerstört, außerdem kann es bei einem unkontrollierten Absturz zu Personen oder Sachschaden kommen. (Außerdem schalten nicht alle ESCs komplett synchron ab, manche früher, manche kurz später, das endet dann in einigen Überschlägen).
Aus diesem Grund wird bei einem MultiCopter immer NiMH eingestellt (egal ob man mit tatsächlich NiMH oder doch LiPo fliegt). Damit ist der Unterspannungsschutz praktisch deaktiviert.
Abschaltverhalten (soft / Medium / hart):
Hier wird das Abschaltverhalten bei unterschreiten der Grenzspannung eingestellt. Soft steht für einen Soft-Cut, hier wird das Gas langsam auf null veringert, sodass man theoretisch noch Zeit zum reagieren hat. Bei einem Hard-Cut wird der Strom sofort komplett abgestellt, das heißt der Motor stoppt sofort.
Das Abschaltverhalten wird fast immer auf Soft-Cut eingestellt.
Abschaltspannung (niedrig / mittel / hoch / benutzerdefiniert) (gibt's hier eh nicht, aber bei den meisten anderen ESCs schon, deshalb hier auch kurz erklärt)
Hier kann man die Spannung wählen, bei deren Unterschreiten das Power-Cut-Off aktiviert wird. Die Spannung ist hier pro Zelle, dfie genauen Werte hängen von dem verwendeten ESC ab, die Werte hab ich noch im Kopf (sind glaub ich von Turnigy Push 20A):
Low = 2,85V pro Zelle
Mittel = 3,15V pro Zelle
Hoch = 3,3V pro Zelle
Je höher die Grenzspannung umso schonender und sicherer für den LiPo, aber es spricht auch der Schutz schon früher an.
Bei einem NiMH sind die Schwellwerte für das Cut-Off bei:
Low = 50% der Anfangsspannung des Akkus
Medium = 60% der Anfangspannung des Akkus
High: 65% der Anfangsspannung des Akkus
Obwohl LiPos verwendet werden wählt man, wie oben schon gesagt, NiMH aus. Damit hat man auch die NiMH Grenzwerte für den Unterspannungsschutz. Werden diese Spannungswerte bei einem LiPo jemals erreicht, so ist der LiPo ohnehin schon lange, lange ruiniert und das Cut-Off sollte das geringest Problem sein (mal abgesehen dass der Copter da ohnehin schon lange nicht mehr fliegen würde).
Da man bei einem Copter den Unterspannungsschutz nicht brauchen kann wählt man hier LOW.
Wichtig: da man NiMH, Soft-Cut und Unterspannung LOW gewählt hat, bracht man am Copter IMMER einen LiPo Wächter, der piepsen anfängt wenn eine kritische Spannung unterschritten wird. Hört man es piepsen, dann sollte man landen. Wenn man das Piepsen ignoriert, kann man sich den LiPo kaputtfliegen, da kein Unterspannungsschutz aktiviert ist!
Startverhalten (normal / soft / ultra soft):
Hier wird das Startverhalten der Motoren festgelegt.
Bei "Normal" läuft der Motor sofort mit der gewünschten Drehzahl an. Diese Einstellung ermöglicht eine sehr schnelle Beschleunigung und ein lineares Ansprechverhalten. Diese Einstellung wird meistens überall dort verwendet, wo die Last (= der Propeller) direkt mit dem Motor verbunden ist, also Flächenmodelle und Multicopter.
Dies ist jedoch bei empfindlichen Getrieben suboptimal, da bei dem ruckartigen Anlaufen mit voller Drehzahl es leicht zum Abbrechen der Zähne von den Zahnrädern kommen kann. Um dies zu verhindern, gibt es die Einstellungen "Soft" und "Ultra-Soft". Bei diesen läuft der Motor nicht sofort mit der vollen Drehzhl an, sondern steigert die Drehzahl langsam und kontinuierlich bis zu dem eingestellten Wert. Bei "Soft" wird die Drehzahl über eine gewissen Anzahl von Sekunden (beim Plush sind es glaub ich 3s) gesteigert, bevor sie den Maximalwert erreicht, bei "Ultra-Soft" dauert das Anlaufen noch länger (beim Plush: 6s)
Bei einem Multicopter ist ein verzögertes Ansprechverhalten natürlich absolut sinnlos, damit wäre keine Lageregelung möglich und schnelle Richtungswechsel bzw. Abfangmanöver wären ebenfalls nicht möglich. Deshalb muss man "Normal" aufwählen.
Timing (Low / Middle / Fast):
Um Brushless Motoren richtig anzusteuern muss das vom Strom erzeugte Magnetfeld den Magnetpolen des Stators voraneilen.
Timing ist nichts weiter, als eine Zeiteinstellung, die proportional zur Position des Rotors in Grad angegeben wird.
Das Timing bei Elektromotoren ist mit der Funktion der Frühzündung beim Verbrenner vergleichbar.
Bei einem Verbrenner wird der Zündfunke ausgelöst, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht (da das Sprit-Luft gemisch nicht sofort expoldiert bzw. die maximale Stärke der Explosion nicht direkt am Zündzeitpunkt ist). So zündet das Sprit-Luftgemisch genau zu dem Zeitpunkt, an dem der Kolben gerade am Totpunkt vorbei ist und die Explosion kann optimal genutzt werden. Würde man den Funken erst am oberen Totpunkt auslösen, so wäre der Kolben bei der Explosion schon wieder ein Stück weiter unten und ein Teil der Energie würde ungenützt verpuffen.
Bei Elektromotoren ist ähnlich:
Der Regler schaltet die Betriebsspannung des Akkus abwechselnd auf die verschiedenen Phasen. Jede Phase besteht aus mehreren Spulen. Wird jetzt die Spannung eingeschaltet, so liegt diese sofort in voller Höhe an der Spule an, der Strom jedoch fließt aber nicht sofort in voller Stärke, sondern stellt sich erst zeitverzögert ein (eine Spule wirkt dem Stromfluss ja bekanntlich entgegen). Deshalb baut sich das Magnetfeld nicht sofort auf, sondern erst nach kurzer Zeit.
Würde man jetzt die Spannung in dem Moment einschalten bei dem der Permanentmagnet am Rotor mit der Spule des Stators auf einer Ebene ist, so würde das Magnetfeld erst etwas später voll aufgebaut sein. Das würde zu großen Verlusten führen, da die volle Stärke des Magnetfelds nicht genutzt werden kann (da der Abstand zwischen Spule und Permanentmagnet schon wieder größer wird). Um dies vorzubeugen und um das volle Magnetfeld nutzen zu können wird die Spannung früher auf die Spule geschaltet, noch bevor der Permanentmagnet da ist. So baut sich das Magnetfeld genau im richtigen Moment voll auf und stößt den Permanentmagneten mit voller Kraft weiter. Diese Einstellung um wie viel früher die Spannung auf die Spulen geschaltet wird nennt man Timin. Die Magnetfelder passen ohne die Timing-Einstellung zeitlich nicht optimal zu den Magneten. Es kann (und wird) zu kreischenden/sirrenden Geräuschen des Motors oder einem Stottern (Motor dreht nicht flüssig) kommen und kann eventuell sogar den Motor zerstören. Außerdem steigt bei falschem Timing der Energieverbrauch des Motors stark an.
Bei manchen ESCs wird das Timing mit folgenden Bezeichnungen angegeben: "Low", "Middle", "High" usw. Darauf sollte man sich nicht verlassen, es ist nirgends definiert was "High" ist, das kann sich jeder Hersteller selbst aussuchen. Bei manchen beginnt "High" bei 15°, bei anderen erst bei 25°.
Manche ESCs können das optimale Timing des Motors auch selbst bestimmen.
Das optimale Timing ist vom verwendeten Motor (Polzahl, Induktivität, Betriebsspannung, ..) abhängig. Prinzipiell gilt: je weniger Pole desto niedriger das Timing, je höher die Polzahl desto höheres Timing. Das genaue Timing für einen Motor kann man nicht sagen, das muss man testen. Man muss auf einem Leistungsprüfstand bei verschiedenen Timing-Werten bei selbem Schub den Verbrauch messen, um das Optimum zu finden.
Versuch es mit deinen Motoren mal mit Middle, wenn die Motoren nicht ordentlich laufen dann nimm High.
Heli Governor Mode (Aus / Ein):
Im Governor-Mode (Governor=Regel --> Reglermodus) wird eine konstante Drehzahl vorgegeben, die der Regler bei allen Belastungen zu halten versucht. Dies wird fast ausschließlich bei Helis verwendet, die den Anstellwinkel des Propellers (=Pitch) verändern können. Der Motor dreht mit konstanter Drehzahl und der Schub wird jetzt über den Pitch des Propeller eingestellt. Wenn jetzt viel Schub benötigt wird, dann wird bei gleichbleibender Drehzahl der Anstellwinkel des Props erhöht, um so mehr Schub zu erhalten. Das passiert natürlich nur im Rahmen dees möglichen, sprich wer seinen Regler zu 100% öffnet braucht sich nicht zu wundern, wenn keine Reserven zum Nachregeln mehr vorhanden sind.
Für Multicopter wird der Governor-Mode ausgeschaltet.
