Algo acerca de motores eléctricos y sus propelas

Comprobando la relación entre motores eléctricos y su propela

Hay una forma sencilla y practica de saber si estas «forzando» tu motor outrunner y cuanto más o menos puedes «cargarlo». Cualquier motor de este tipo indica los KV (vueltas por voltio), pero se debe tener en cuenta que esos KV están dados por el fabricante en base a giro libre y hasta cierta carga. Me explico; el motor X tiene 1000 KV, y digamos 400 wat con 11.1 volt, por lo tanto es capaz de girar a 1000 X 11.1 = 11100 RPM y en efecto, girara a estas RPM sin propela, por seguro. Pero en la medida que le apliquemos el freno que producen diferentes tamaños de propela, las RPM máximas comenzaran a caer, mientras se elevan los wat producidos por la potencia del motor. Si tienes el equipo de comprobación para realizar estas mediciones no tienes problema, sino solo saber usarlo y entender los resultados, los wat nunca deben ir más arriba de las especificaciones del fabricante para cada motor, cada cantidad de voltaje aplicado y cada propela aplicada al trabajo, y debes tener en cuenta que tampoco es bueno trabajar el motor sobre la línea roja (máximo de wat).

Pero si no dispones de aparatos de comprobación entonces puedes saberlo de la siguiente manera. Para ello solo requieres de un tacómetro que por regla general se encuentra en la caja de herramientas de cualquier aeromodelista. Motor X de 1000 KV por ej. y batería de 11.1 volt por ej., este motor debía girar a las teóricas 11100 rpm, pero le instalamos por ej. Una propela 10 x 6, con ella instalada aceleramos el motor a fondo tacómetro en mano y miramos la lectura, 10500 rpm, eso está perfecto, solo perdimos 600 RPM con la carga de esa propela lo que indicara que Ud. puede volar ese modelo todo el tiempo hasta 7/8 del máximo de aceleración y eventualmente, por algunos segundos a toda máquina, sin dañar ningún componente y teniendo en cuenta que no debe descargar la batería más allá del 75 %.

Ud. puede realizar estas pruebas y saber hasta dónde puede llegar, si al ej. anterior da como resultado que el motor es capaz de girar la propela 10 x6 a las RPM nominales 11100 entonces Ud. tiene la opción de dejarlo con ella para estar 100 X 100 dentro de los limites o probar otra propela un punto más alto en paso o diámetro, cualquiera sea su conveniencia. Pero si resulta que con esa propela 10 x 6 el motor no alcanza ni siquiera el 80 % de las RPM nominales yo le recomiendo que BAJE un punto en diámetro o paso en su propela y vuelva a probar para tratar de alcanzar una menor CARGA de su motor y estar más cerca de esas RPM nominales.

Por supuesto, Ud. puede forzar su motor, su speed control y su batería y volar varias veces por arriba de los parámetros, pero al final lo pagara, porque está tirando la vida útil de estos componentes por la ventana. Cuando Ud. encuentre los puntos correctos para su equipo comprobara que después de un vuelo completo Ud. podrá tocar su motor con sus dedos sin quemarse, el speed control apenas tibio y la batería a temperatura ambiente. Entonces Ud. dispondrá de un equipo de larga vida, si antes no tiene un percance y estrella su modelo.

Por último, Ud. debe tener en cuenta que los ej. anteriormente descritos son dramáticos. Cada motor, dependiendo su fabricante, puede tener errores de especificaciones, cada tacómetro, también puede no ser todo lo fiel que se requiere, hay diferencias de calidad en los diferentes speed control y batería. Lo importante es saber que mientras más cerca su motor gire de esas RPM nominales con la propela elegida la combinación será un éxito y mientras más lejos más desastre.

Les dejo otro pequeño detalle; Ud. puede saber cuánto bien o cuanto mal se comportara la potencia de su combinación motor/batería/propela sin siquiera volarlo. Con el modelo ensamblado completamente y listo para volar instala un «dinamómetro» o balanza del tipo usada por los pescadores en la cola de su modelo y la sujeta firmemente con el modelo puesto en el piso, arranca su motor y acelera al máximo, la balanza registrara lo que su motor esta halando con el penalti de la fricción y peso del modelo sobre sus ruedas, lea los números, si el numero indicado se aproxima en gramos, kilogramos o libras al peso de su modelo listo para volar este avión trepara vertical sin limitaciones, mientras más grande sea el numero del peso con respecto al número de la balanza peor será el desenvolviendo de su modelo con respecto a la potencia de su motor.

 ¿Y en los barcos?

Acerca de botes, que yo sepa los outruners no son usados en ellos. Los más comunes son motores convencionales de carbones de solo dos cables conectores positivo y negativo. En cualquier caso se puede llegar a determinar la carga de cualquier motor si cuentas con las herramientas necesarias, esto es tacómetro de los llamados «direct drive» que se aplican al eje del motor, te pongo un ej.

  Motor X con batería X, instalados en un barco X, fuera del agua lo arrancas, aceleras al máximo y aplicas el tacómetro al eje que va a la propela dentro del casco con una rueda lateral usada al efecto en los tacómetros «direct drive». Te dará una lectura en RPM, pones el bote en el agua y repites la operación con la propela sumergida, haciendo fuerza y de nuevo aplicas el tacómetro al eje; te dará otra lectura. Mientras más cerca este un numero del otro la eficiencia y potencia del motor será mayor porque el freno imprimido por el agua a la propela puede ser vencido por la potencia de dicho motor, mientras más diferencia en RPM mas se calentara el motor y más corriente consumirá.

En las fotos se muestra un tacómetro («digital” photo tachometro) o «laser», este lee todas las palas que pasan frente a él, así que en la lectura final tienes que dividir la cantidad entre las palas que estabas contando, pero tiene una cualidad, funciona bajo cualquier tipo de luz y por eso tengo uno; ¿Qué pasa con ambos? bueno, en un barco quizás podría usar el primero en la pequeña propela, pero no puedes cuando está sumergida en el agua, para ello requieres de un tipo de tacómetro «direct drive» como los que se muestra en las fotos 001, 006 y 007 que lo mismo puedes ponerlo en la punta del eje, que aplicarlo «lateralmente» al eje para contar las vueltas. Como dije antes, este que tengo es muy viejo, una antigüedad.

En esta foto se muestra lo que es un tacómetro con sus aditamentos actuales, utilizas, de los accesorios, el más conveniente
para lo que requieres, es el más usado para motores que no giran propelas como las de los aviones, y yo tenía uno de ellos cuando estaba en Cuba en los 70s y era Ruso.

En barcos RC los motores «inrunner» también son usados, estos son muy parecidos a los antiguos motores a carbón o brochas pero carecen de ellas, y trabajan con corriente trifásica. Para su uso en barcos poseen un enfriamiento especial por agua, pero la forma de medir sus RPM una vez instalados en un bote puede llevarse a cabo igualmente con un tacómetro de contacto, como también se le llama al «direct drive» y electrónicamente a través de su Speed Control.

Aquí la fotos un motor especial con enfriamiento por agua en su casco y una forma muy sencilla de resolver el problema del calentamiento es usando un «coil», consistente en un enrollado de tubo de cobre alrededordela carcasa del motor con la entrada de agua en forma de embudo en la parte inferiordel bote, mirando al frente, y la salida cerca de la propela para que la succión de esta ayude al agua a fluir a través de todo el circuito.

Aquí una foto de este tipo de tacómetro, fueron muy populares hace muchos años. Entiéndase que este es un sistema muy viejo de tacómetro, pero para usar en ejes y propelas de barcos quizás sea más conveniente que los demás.

Texto y fotos: Perdomo