Constant RPM Propeller

Hallo Jüge,

klar ist Deine Konstruktion kompakter, das ist nicht die Frage.
Ich habe keine Erfahung mit Motorherstellern bei solchen "Sonderanfertigungen".

Hast Du eine Quelle, bei der man Hohlwellen in gewünschten Maßen beziehen kann?
Oder sind daß individuelle Maßanfertigungen?
(Kenne mich da nicht aus....)

Zu Eurem Grübeln....darf ich mitgrübeln?
Mein bisheriges Verständnis ist:
Der in der Regel Blaue Hebel (wie in Deinem ersten Bild) ist der s.g. PropControl, gibt also die vom Drehzahlregler einzuregelnde Propellerdrehzahl vor. Der Drehzahl Regler (im manntragenden Flugzeug) verstellt die Steigung des Props damit sich die gewünschte (Constant-RPM) Drehzahl einstellt.
(das ist bei den PC6 Bildern der linke kleine Hebel, das ist ja nun auch ne TurboProp)

Zu Uwe's Beschreibungen:
Wenn der Flugzustand von Crusise nach Steigen wechselt sinkt die Fluggeschwindigkeit (Pitot Rohr) des Modells. Diese wird per JetiTelemetrie an den Sender übertagen, und wirkt als Geber (reduzierend) auf den Prop Pitch.
Wenn der Flugzustand von Crusise nach Sinken wechselt steigt die Fluggeschwindigkeit (Pitot Rohr) des Modells, Diese wird per JetiTelemetrie an den Sender übertagen, und wirkt als Geber (erhöhend) auf den Prop Pitch.
Zusätzlich wird der Strom gemessen (aus Sicherheitsgründen). Dieser wird per JetiTelemetrie an den Sender übertagen, und wirkt bei Überschreitung eines maximalen Wertes entlastend auf den Prop Pitch. Damit der MotorRegler (!) wieder Luft nach oben hat.

(Jedenfalls habe ich Uwe so verstanden)

Grüße
Eckehard

Sorry Eckehard, ich muss nochmal auf den Vorschlag von Max zurückkommen

Hallo Max,
... Gasvorwahl=Stellung des Regleröffnung wäre dann die vorgewählte und gehaltene Governor-"Prop"-Drehzahl.
Die Hubschrauberfunktion der Rotor-Blattanstellung="Pitch" sollte den eigentlichen Geschwindigkeitshebel="Prop-Steigung" abbilden. Dazu muss aber der Regler im entsprechenden Hubschrauberbetrieb mit Governormodus eingestellt sein? Ich meine, so hätten es auch die anderen Kollegen gesehen.
Wäre das so richtig geschildert?
Was ich nicht beurteilen kann, wie sich diese "Verschaltung" nun verhält in bezug auf die Funktionen des klassischen Constant-RPM-Props. Aber irgendwie passt was nicht.

Gruss Dietmar

P.S. Hab noch nie einen Modell-Hubschrauber gebaut, programmiert, geschweige denn geflogen.

P.P.S. @Eckehard, zwei Fragen bitte, stimmt das so, Rundflug (Bild2 in Post 136) mit ca. 2000U/min am Prop und der Ölbrenner 90.000?
Kniebrett und Tablet-PC? Ich glaubs ja nicht. Was läuft auf dem Tablet, Position, Gebietsgrenzen?

washout schrieb:

Hallo Max
... Gasvorwahl=Stellung des Regleröffnung wäre dann die vorgewählte und gehaltene Governor-"Prop"-Drehzahl.
Die Hubschrauberfunktion der Rotor-Blattanstellung="Pitch" sollte den eigentlichen Geschwindigkeitshebel="Prop-Steigung" abbilden. Dazu muss aber der Regler im entsprechenden Hubschrauberbetrieb mit Governormodus eingestellt sein? Ich meine, so hätten es auch die anderen Kollegen gesehen.
Wäre das so richtig geschildert?
Was ich nicht beurteilen kann, wie sich diese "Verschaltung" nun verhält in bezug auf die Funktionen des klassischen Constant-RPM-Props. Aber irgendwie passt was nicht.

Gruss Dietmar

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Servus!

Genau im Prinzip gibt man dem Regler eine Soll-Drehzahl vor. Diese würde ja bei Be- / Entlastung schwanken. Der Governor ist nichts anderes als ein Regelkreis um die Ist-Drehzahl gleich (möglichst) der Soll-Drehzahl zu halten. Das ist bei 3D Hubschraubern essentiell um sauber fliegen zu können. Es würde mich sehr wundern, wenn dies bei so relativ kleinen und langsamen Lastwechseln nicht funktionieren würde.

Ein Constant RPM Prop ist ja nichts anderes oder habe ich da einen Fehler in meinem Verständnis.

Das programmieren von einem zusätzlichen "Pitchkanal" sollte mit jeder halbwegs modernen Fernsteuerung absolut kein Problem sein.

LG Max

PS: Entweder seht ihr das etwas zu kompliziert oder ich etwas zu einfach korrigiert mich wenn ich einen Denkfehler habe.

Grundsatz!

Grundsatz!

@Eckehard
Ja ich habe eine Firma gefunden, die mir in Kleinstserie (bisher 2 Stk.) Hohlwellen nach meinen Massangaben gefertigt hat. 8mm/geschliffene Hohlwellen (Standardmass) auf Mass abgelängt und mit 3 Flächen/120grad Versatz hergestellt. Urs Leodolter von der FA. LEOMOTION ist der Motorenhersteller. Urs ist Mitglied in der selben Modellfluggruppe.

@Max
Mir leuchtet ein, dass für den 3D-Flug eine konstante Drehzahl gefordert ist, und der Pilot mittels Knüppel den Pitchbereich von ++ nach -- ausnützt.
Dies ist nicht mein Ding!

Grundsatz!
Der Modellflieger mit Constant Speed Propeller wird mit Gas am Gas-Knüppel geflogen. Eine Regelelektronik regelt das Pitch-Servo. Optional soll die Möglichkeit bestehen, für einen Flugzustand TAXI den Motor mit Gas und entkoppelt das Pitch-Servo über einen Schieberegler zu steuern - für Reverse.

Weshalb kein Heli-Mode mit Governor:
Als die Helis noch Verbrenner-Antriebe ohne Drehzahlregelung verbaut hatten, wurde mittels nur einem Knüppel Gas und Pitch gesteuert. Die Pitchkurve wies eine Krümmung nach oben und die Gaskurve eine nach unten auf. Die Krümmungen wurden so angepasst, dass der Motor jederzeit die geforderte Leistungsabgabe bei einer Erhöhung des Pitchwertes liefern konnte. Konnte er nicht, brach die Drehzahl ein.
Mit der Einführung der Drehzahlregelung konnte ein Governor (z.B. FUTABA GV-1) in den Gaskanal eingeschlauft werden und mittels einem Hilfskanal umgeschaltet werden. Schalterstellung IDLE 1 bedeutete eine am GV-1 eingestellte Schwebedrehzahl von z.B. 1'600 U/min. IDLE 2 für Flugdrehzahl z.B. 1'850 U/min. HOLD bedeutete in der Regel Motor aus.
Beim Elektro-Hubschrauber ist diese Verknüpfung von Gas und Pitch nicht mehr zwingend notwendig. Die Gaskurve hat keine Krümmung mehr, sondern ist eine horizontale Gerade bei dem Wert, der der gewünschten Drehzahl entspricht. Mit dem ursprünglichen Schalter können so unterschiedliche Tourenzahlen eingestellt werden.

Was ist geblieben? Pitch wird gesteuert!

Neues Konzept Constant Speed Propeller:
- Flugzustand TAXI: Gas und Pitch entkoppelt für's Manövrieren
- Flugzustand FLUG: Drehzahlregelung sofort aktiv für den Wert z.B. 12'000 U/min.
-- Gas 0% bedeutet für Pitch-Controller Pitch-Minimum, da geforderte Drehzahl nicht erreicht werden kann.
-- Gas 1% ... 95% > Pitch-Minimum, da geforderte Drehzahl nicht erreicht werden kann.
-- Gas 95% Drehzahlregelung aktiv, da geforderte Drehzahl gehalten werden kann.
-- Gas 95% ... 100% Drehzahlregelung aktiv; Pitch wird erhöht da sonst die Drehzahl die gewünschten 12'000 U/min überschreitet.

Dies bedeutet, dass in der meisten Zeit mit einem "Fix-Prop" mit minimaler Steigung geflogen wird. Also auch kein Problem beim Durchstarten.

So einfach wie sich das lesen lässt, so einfach hoffe ich wird es auch in der Praxis werden.

Gruss
Jüge

Moin Zusammen,

Jüge hatte mich angesprochen einen Pitchregler für den Constant Speed Prop zu entwickeln und da habe ich mich am Wochenende mal drangesetzt.

Im rudimentären Schaltplan sieht das ganze dann so aus.


Den ersten Aufbau werde ich auf Lochraster machen, wenn alles läuft bekommt Jüge diesen Prototypen zum testen der Regler.

Im Schaltplan fehlt noch ein PPM Eingang für einen Flightmode-Switch, den werde ich noch ergänzen.

Gruß

Alex

Aero21 schrieb:

...Grundsatz!
Der Modellflieger mit Constant Speed Propeller wird mit Gas am Gas-Knüppel geflogen. Eine Regelelektronik regelt das Pitch-Servo....

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Du hast bei der Beziehung Gas/Pitch beim manntragenden Constant Speed Propeller einen Regelkreis, der den Pitch in Abhängigkeit von der Gasvorwahl regelt. Dabei ist das Gas die Stellgröße, der Pitch die Regelgröße.
Rein regelungstechnisch ist es bei einem idealen Regelkreis aber egal, in welche Richtung man den Regelkreis aufbaut, d.h. was die Stell- und was die Regelgröße ist. Würde in diesem Fall bedeuten, dass bei Pitch als Stellgröße und Gas als Regelgröße das Ergebnis ("Schub") dasselbe sein würde.

Bei manntragenden Flugzeugen stellt man das Gas und regelt den Pitch, weil es technisch einfacher zu handhaben ist. Beim Elektro-Modellflieger wäre es umgekehrt: Pitch stellen und Gas regeln ist eine Standardaufgabe bei heutigen Motorstellern. Der Regelkreis bleibt in Summe jedoch gleich, das Flugverhalten, Flugbild, Sound - alles wäre identisch. Nur das eine Umsetzung einfach und eine kompliziert ist Aber ich will euch nicht überzeugen.

Ihr macht schon euren Weg auf eure Art. Ich finde euer Projekt innovativ und wegweisend und bin schon sehr gespannt auf das Ergebnis

UweHD schrieb:

Du hast bei der Beziehung Gas/Pitch beim manntragenden Constant Speed Propeller einen Regelkreis, der den Pitch in Abhängigkeit von der Gasvorwahl regelt. Dabei ist das Gas die Stellgröße, der Pitch die Regelgröße.
Rein regelungstechnisch ist es bei einem idealen Regelkreis aber egal, in welche Richtung man den Regelkreis aufbaut, d.h. was die Stell- und was die Regelgröße ist. Würde in diesem Fall bedeuten, dass bei Pitch als Stellgröße und Gas als Regelgröße das Ergebnis ("Schub") dasselbe sein würde.

Bei manntragenden Flugzeugen stellt man das Gas und regelt den Pitch, weil es technisch einfacher zu handhaben ist. Beim Elektro-Modellflieger wäre es umgekehrt: Pitch stellen und Gas regeln ist eine Standardaufgabe bei heutigen Motorstellern. Der Regelkreis bleibt in Summe jedoch gleich, das Flugverhalten, Flugbild, Sound - alles wäre identisch. Nur das eine Umsetzung einfach und eine kompliziert ist Aber ich will euch nicht überzeugen.

Ihr macht schon euren Weg auf eure Art. Ich finde euer Projekt innovativ und wegweisend und bin schon sehr gespannt auf das Ergebnis

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Moin Uwe,

Was Stell und was Regelgröße ist, ist nie egal. Wenn ich den Schubregeln will, dann ist der Schub meine Regelgröße. Ich hab nur unterschiedliche mögliche Strukturen des Regelkreises. Ob ich nun einen Unterlagerten Drehzahlregler mit überlagerter Schubregelung nehme oder eben wie wir es hier gedacht haben eine Drehzahlregelung des Props mit dem Pitch als Stellgröße und einer unterlagerten Leistungsregelung des Motors mit der "Motorspannung" als Stellgröße.

Es soll ja eine Überlastung des Antriebstranges durch die Regelung aktiv vermieden werden.

Gruß

Alex

tecnologic schrieb:

Moin Uwe,

Was Stell und was Regelgröße ist, ist nie egal. Wenn ich den Schubregeln will, dann ist der Schub meine Regelgröße. Ich hab nur unterschiedliche mögliche Strukturen des Regelkreises. Ob ich nun einen Unterlagerten Drehzahlregler mit überlagerter Schubregelung nehme oder eben wie wir es hier gedacht haben eine Drehzahlregelung des Props mit dem Pitch als Stellgröße und einer unterlagerten Leistungsregelung des Motors mit der "Motorspannung" als Stellgröße.

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Moin moin zurück

Ja, ich denke, ich habe mich das nicht ausreichend präzise ausgedrückt. Im Endeffekt geht es aber ja um die Schubregelung, da sind wir uns einig. Und ich bin mir recht sicher, dass es dafür regelungstechnisch ziemlich egal ist, ob ich Gas auf Pitch oder Pitch auf Gas regele.
Eine Überlastung bei Pitch auf Gas wird einfach dadurch vermieden, dass man einen maximalen Pitchwinkel nicht überschreitet.

@Uwe: Regelungstechnisch betrachtet führen viele Strukturen nach Rom. Ich persönlich und wenn ich Jüge richtig verstanden habe auch er, finde das Prinzip der manntragenden Zunft am besten.

Da wir den Schub nicht direkt messen können ist die Motorleistung der proportionalste Wert den man regeln kann. Denn Schub = Wurzel3(Leistung^2) im wesentlichen.


X-Achse ist die Leistung und Y-Achse ist der Schub.

Gruß

Alex

Regelkreis

Regelkreis

N'abend

Zitat von UweHD: Bei manntragenden Flugzeugen stellt man das Gas und regelt den Pitch, weil es technisch einfacher zu handhaben ist. Beim Elektro-Modellflieger wäre es umgekehrt: Pitch stellen und Gas regeln ist eine Standardaufgabe bei heutigen Motorstellern.

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Ich muss bei der Formulierung "Pitch stellen und Gas regeln ist eine Standardaufgabe bei heutigen Motorstellern" nur zustimmen, weil der von mir verfolgte Lösungsansatz von den grossen Herstellern von Reglern nie verfolgt oder realisiert wurde. Der implementierte Governor-Mode passt perfekt zur Steuerung von Hubschraubern und den 3D-Fliegern. Beim Drehflügler dient der Rotor zum Steigen und Sinken, sowie zum Beschleunigen und Abbremsen. Die Steuerung des Verstell-Props beim 3D-Flieger ähnelt doch stark dem Hubschrauber.

Von @washout habe ich freundlicherweise Unterlagen über den Aufbau des Propellers der PILATUS PC-9 erhalten.

©PILATUS

©PILATUS

Den Unterlagen ist zu entnehmen, dass mit mechanischen Komponenten wie Federn dem Regelkreis mit Ventilen, Zylindern und Fliehgewichten dem Propeller eine "fully fine position" aufgezwungen wird.

©PILATUS

Erst wenn genügend Leistung gesetzt ist kann die Rückhalte-Federkraft überwunden werden und der Regelkreis etabliert eine Tourenzahl von 2'000 RPM. Zum Schutz des Antriebs gibt es noch einen "Overspeed Governor".

Das ist ganz mein Ding im Modell-Massstab.

@tecnologic
Toll, was du da gemacht hast. Bin extrem gespannt.

Gruss
Jüge

Betriebswerte und Tablet APPs

Betriebswerte und Tablet APPs

Hallo Dietmar,

zu Deiner Frage (Thread: 15.06.2016, 23:37 washout)

P.P.S. @Eckehard, zwei Fragen bitte, stimmt das so, Rundflug (Bild2 in Post 136) mit ca. 2000U/min am Prop und der Ölbrenner 90.000?
Kniebrett und Tablet-PC? Ich glaubs ja nicht. Was läuft auf dem Tablet, Position, Gebietsgrenzen?

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Zu den Betriebswerten:
Das muß ich telefonisch noch bestätigen lassen, ich bleibe drann!


Wegen "Kniebrett" bzw iPAD:
Die Aufnahmen sind während zwei verschiedenen Flügen gemacht worden, ich war bis jetzt zweimal mit der PC6 unterwegs.....
Der jüngere Pilot hat das Kniebrett verwendet., der Ältere zusätzlich das iPAD ....


Ich hab daher den Piloten angschrieben, und folgende Antworten erhalten:


"Air Navigation Pro" von Xample, (http://services.xample.ch/)
und
"Mobile Flight Deck VFR" von Jeppesen (http://ww1.jeppesen.com/aviation/products/mobile-flitedeck-vfr/index.jsp)


Ich kenne die APPs nicht, kann dazu also keine weiteren Fragen beantworten.


Grüße
Eckehard

Hallo Alex,

toll das Du hier Dich so reinhängst!

Zum Schaltplan...:
Aus der Eingangsbeschaltung der 4 Externen Ports auf der rechten Seite des Schaltplans schließe ich, daß die Label "Leistung" und "Drehzahl" (Eingänge sind und ) vom Empfänger kommen, während die Label "Pitch" und "Regler" (Ausgänge sind und ) zum Pitch-Servo bzw zum Motor-Regler/ESB gehen...?

Dann gilt:
Regelgrröße: Pitch und Regler
Rückführungsgröße: Strom und Drehzahl(aus Sternpunkt, Phase)
Führungsgröße: Leistung und Drehzahl

Oder?

Und Magic ist dann das was im Microcontrolerboard passiert....

Ich bin sehr gespannt.....

Eckehard

Hallo Jüge,

toll, besonders interessant finde ich die Operation Beschreibung. Mir war bis jetzt nicht so klar, wie der Übergang von feathered zu flattened (fully fine pitch) abläuft. Die Aufgabe der el. Schalter (mircoswitches) im Zusammenhang mit dem elektrisch betriebenen Ventils ist mir nun klar geworden.
Vielen Dank!

Ich bin sehr gespannt.....

Eckehard

@Eckehard Danke!

@tecnologic Respekt! keep it rolling

Die erste Abbildung oben in den Pilatus-Unterlagen (stark vergrössert) stellt die "CSU"="Control Speed Unit" dar, der mechanische Prop Governor, Antrieb kommend vom Getriebe und dort montiert. Gruss Dietmar

Hallo Dietmar,

zu Deiner Frage (Thread: 15.06.2016, 23:37 washout)

P.P.S. @Eckehard, zwei Fragen bitte, stimmt das so, Rundflug (Bild2 in Post 136) mit ca. 2000U/min am Prop und der Ölbrenner 90.000?
Kniebrett und Tablet-PC? Ich glaubs ja nicht. Was läuft auf dem Tablet, Position, Gebietsgrenzen?

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Zu den Betriebswerten:
Habe gerade mit dem Piloten sprechen können, der gerade auf seinem Weg zum Fliegen / PC 6 war..... sehr zu beneiden....

Die Standard Drehzahl im Rundflug/Reiseflug ist ca 1800-2000 U/min... Daher müßten die Anzeigewerte auch zum Reiseflug passen.

Beim Abstieg, also alle Fallschirmspringer sind raus, wird am Prop Lever die Drehzahl auf 1500 reduziert (=drehende Bremsscheibe) und merh oder weniger steile Abstieg geflogen .... und beim Landeanflug wieder auf 2000 hochgesetzt....um ggf. voll (max. Leistung der Turbine, kleiner Pitch) durchstarten zu können.

Der Constant RPM Prop regelt in jeder Phase die gewünschte (Prop Lever) Drehzahl (Prop) durch stellen des Pitch (Prop). Der Pilot muß sich nur drum kümmern, dass das max. Drehmoment von 47 PSI nicht überschritten wird....

Grüße
Eckehard

... 1-Gang-Vollautomatik mit spezieller Bergabfahrtbremseinstellung für den "steep descent". Bin gespannt, wie der Ansatz sein wird, um dies alles für die E-Regelung im Modell umzusetzen.

Gruss Dietmar

P.S. Hab mich geirrt, es ist nicht die CSU, die abgebildet ist, sondern der Overspeed Governor, der im Prinzip ebenso wie die CSU arbeitet.

Reproduktion

Reproduktion

Hi

Die Reproduktion des bestehenden Verstellmechanismus geht in eine neue Phase.
Beim Design musste ich gewisse Kompromisse eingehen. Ich wurde beraten, dass Layout aus Kostengründen für die Herstellung zu vereinfachen. Mein Prototyp, hergestellt von Stefan@windione mit viel Herzblut, weisst zu viele teure Fertigungsprozesse auf.

Bis jetzt habe ich ...



... die Propeller-Aufnahme und ...



... das Zentralstück.

Ich hoffe, in den nächsten Tagen einen verträglichen Kostenvoranschlag zu erhalten.

Grüsse
Jüge

PC-6 Turbo Porter

PC-6 Turbo Porter

Habe mir für die Neuauflage des Verstell-Props die passende Maschine zugelegt.


-


Stammt von @Rockman und ist aus RCN-Bucht.

Gruss
Jüge

Denke, das passt. Gruss Dietmar

Hallo Jüge,

fein, habe die gleiche PC6 / 2,07m auch im Bau, jedoch werde ich die erstmal mit fixed Prop zum Fliegen bringen!

Bin jetzt noch mehr gespannt, wie das Thema hier so weitergeht!

Unbedingt weiter machen und berichten!

Grüße
Eckehard

PS: Mein Wunsch: So könnte/muß das später mal aussehen, wenn es eine 4 Blatt Version gibt ....