Hallo.
Ich bin dabei einen Quadrokopter zu planen. Dabei hatte ich vor, die 3
Halbbrücken inkl. Ansteuerelektronik an das Ende der (oder in länglicher
Form unter die) 4 Arme zu platzieren. Da kam mir die Idee, ein dünnes
6-Eck zu basteln, das um den BLDC-Motor rum geht. An die Außenseite
könnte dann pro Seite ein MOSFET dran, z.B. TK58E06N1 oder TK72E08N1
(TO220-Gehäuse).
http://www.semicon.toshiba.co.jp/info/lookup.jsp?pid=TK58E06N1&lang=enhttp://www.semicon.toshiba.co.jp/info/lookup.jsp?pid=TK72E08N1&lang=en
Diese kann man (Notfalls mit Isoliermaterial) an das 6-Eck befestigen,
der somit gleich als Kühlkörper fungiert, aber vorallem werden die
MOSFETs gleich durch die Luft des Propellers gekühlt. Von oben gesehen
ist da ja nur eine kleine Angriffsfläche, weswegen das ja kein Spürbaren
verlust an Schub geben sollte, oder? Gleichzeitig werden die MOSFETs von
mit kühler Luft ohne Ende bepustet.
Die Frage ist: Bringt das etwas? Sprich, sind die MOSFETs durch die
Kühlung effektiver (-> bessere Batterieausnutzung) und kann man dadurch
vielleicht auch mehr Leistung rausholen, wodurch der Kopter dann mehr
Last heben kann? Oder ist der Aufwand des Bauens für die Katz, da kein
Nutzen draus gezogen werden kann?
Sollte es doch etwas bringen, muss ich die MOSFETs ja an die Platine
anschließen. Muss da irgendetwas beachtet werden? Ich hab dann ja eine
etwas längere Zuleitung des Gates und eine längere Leitung vom
Motoranschluss zur Platine (für die BEMF-Messung).
Ist bestimmt elegant, die 6 Leistungsdinger plus Ansteuerung direkt am
Motor zu haben. Läßt sich das vielleicht direkt als SMD-Platine in
ungefähr dem Durchmesser des Motors aufbauen? - Also ungefähr so, wie
das auch in den PC-Lüftern eingebaut ist?
Wahrscheinlich spart das ein wenig Gewicht, und aktive Kühlung ist ja
genug da. Und die Störungen, die so ein Leistungssteller verschickt,
können dann auch gut eingefangen werden. Gefällt mir, die Idee.
Ich hatte alternativ auch überlegt die MOSFETs direkt an dem Arm zu
schrauben, so dass sie am Rand des Propellers sind (höchste
Luftgeschwindigkeit). Die Ansteuerung dann als längliche Platine unter
dem Arm. Ist ja ansich nur 1 IC (48pol TQFP oder 40pol QFN) und n paar
C's und R's. Kann auch gleich ne LED zum blinken drauf.
Unterhalb vom Motor.. Wird eng. Der IC, Shunt und Elko sind insgesamt
schon relativ groß.
Plane als Prozessor ein dsPIC und dann 4 MCP8024. Sind dann 1 PWM
Leitung, UART, ggf dann noch Spannungen für die Strommessung. Überlegt
hatte ich auch, auf der langen Platine am Anfang noch n kleinen Pic zu
packen, der die Strommessung, Konfig und PWM macht und via SPI mit dem
Hauptprozessor kommunizuert. Erleichtert etwas und man hat weniger
Leitungen.. Aber das weiß ich noch nicht.
Es kommt ja drauf an, wie groß dein Gerät nun wird. Selbstbau kann ja
alles mögliche heißen, von Miniatur bis ganz groß. Vor einiger Zeit
hatte ich z.B. was gelesen von >30kg Traglast, wurde iwie zum
Materialtransport bei der Lawinenverbauung genommen.
Inklusive Propeller vielleicht 1-1,5m Spannweite. Ich habe 3 versiedene
Motore hier (500kv/1055W/ESC 45A/Idle 2.5A/36mOhm, 1050kv/255W/ESC
20A/Idle 0.8A/172mOhm und 1900kv/280W/ESC 18A/Idle 0.9A/65mOhm), dazu
verschieden große Propeller (8x3.8, 10x4.7 und 12x6). Ich wollte, wenn
die Steuerung aufgebaut ist, einen Test machen, welche Kombi am besten
geht. Ich glaub aber, dass ich den schnellen Motor nicht mit den großen
Propellern ausprobieren muss/sollte.
Die Mosfets sollten eh nicht nennenswert warm werden. Aber der Frage
nach zu urteilen wird das ganze Projekt eh nichts. Da fehlt zuviel
Wissen.
Das Forum bei www.mikrokopter.de ist bekannt ?
Bedenke, das alles, was sich im Luftstrom der Rotoren befindet, Nutzlast
bzw. Auftrieb kostet. Eine saubere Ansteuerung mit steilflankigen Gate
Signalen und Totzeit sollte die MOSFets auch ohne Kühlung gut arbeiten
lassen.
