MIG-3 von Authentic Scale



Electronics

Dieser Teil der Anleitung befasst sich mit dem elektronischen Teil des Flugzeugs, Ausfallsicherheit (Redundanz) und dem RC Einbau.

Servos

Im Höhenleitwerk sind programmierbare Digitalservos sehr praktisch, weil man deren Laufrichtung umkehren kann. Das ist aber nur dann von Bedeutung, wenn man zwei Servos auf einem Kanal laufen hat. Ebenso für die Landeklappen ist das sehr sinnvoll, zumal man hier nicht viele Freiheiten hat, was die Einbauposition angeht. Das Seitenruder sowie das Spornfahrwerk werden von analogen Servos angesteuert.

RC-Einbau

Die Auslegung mit zwei Empfängern ist für ein Flugzeug dieses Wertes durchaus angemessen. Wenn es zwei DSP Empfänger sind, ist es zumindest MIG-3_0465_WEBaus meiner Sicht das Sicherste was man installieren kann. Zwei Empfänger erfordern eine umfangreiche Verkabelung wie hier zu sehen. Und so möchte ich zum Thema Redundanz überleiten. In der Modellfliegerei ist das Thema eher Nebensache. Vielleicht prägt mich mein Beruf so sehr das ich zumindest bei Großmodellen möglichst effektive Ausfallsicherheit haben möchte.

Der Schaltplan meiner MIG-3

MIG-3-Elecs

Technische Beschreibung der Redundanz

Der Regler hat ein stark belastbares BEC. Der Hersteller beschreibt allerdings, dass es nur ein interner StepDown Wandler ist, der lediglich auf die Master und Slave Ausgänge aufgeteilt ist. Daher habe ich mich entschieden noch einen Stützakku zu verwenden, der über einen DC-DC Converter eine niedrigere Spannung zur Verfügung stellt als jene, die das Programmierbare BEC’s des Reglers erzeugt. So wird die Shottky-Diode [D2] erst dann leitend, wenn das BEC ausfallen sollte.
Fällt das BEC aus: Da innerhalb des Reglers die Ausgänge verbunden sind versorgt der Stützakku so das ganze Schiff. Sollte aber das BEC so ausfallen dass die Ausgänge getrennt werden sollten, dann versorgt der Stützakku nur noch den Empfänger #2. Empfänger #1 fällt aus.
Fällt Empfänger #1 aus ist das Flugzeug aber immer noch durch Empfänger #2 steuerbar, das Fahrwerk kann ausgefahren werden, ein Höhenruder und ein Querruder arbeitet noch sowie die inneren Landeklappen. Der Regler schaltet ab, der Motor stoppt.
Fällt Empfänger #2 aus ließe sich das Fahrwerk nicht mehr ausfahren, Ein Höhen- und ein Querruder fällt aus, statt der inneren Flaps könnten dann nur die Äußeren fahren, und somit wäre eine Bauchlandung durchzuführen. Der Regler bleibt in Betrieb, der Motor ist bedienbar und wir können eine passende Stelle für die Bauchlandung wählen.
Fällt der Antriebsakku aus bleibt der Motor stehen. Das BEC fällt aus. Alle Steueungen bleiben erhalten, denn der Stützakku versorgt alle Komponenten über die Master-Slave Brücke im Regler.
Fällt der Stützakku aus – könnten wir nur das Fahrgestell nicht mehr ausfahren. Der DC-DC Konverter fällt aus.
Fällt der DC-DC Konverter aus – fallen zunächst keine Systeme aus, nur nach der Landung sehen wir, dass die Betriebs-LED nicht mehr blinkt. Wir haben keine redundante Spannungsversorgung mehr.
Kurzschluß im Regler: Die 200A Sicherung brennt durch, Regler, somit auch Motor und BEC fällt aus. Stützakku versorgt je nach Schaden im Regler entweder alles oder nur noch Empfänger #2. Flugzeug bleibt steuerbar.

Fatalities:
Beide Empfänger fallen aus: Keine Steuerung mehr.
Kurzschluß im BEC: Bordnetz wird kurzgeschlossen. Dafür könnte man sich noch was mit Sicherungen oder Dioden überlegen, damit der Stützakku weiterarbeiten kann. Hochwertige Shottky Dioden in den BEC +-Leitungen könnten das verhindern, aber die Verhindern auch dann die Master Slave Brücke des BEC. Nur Empfänger #2 würde noch laufen. Mal drüber nachdenken…
Sender fällt aus: Wer es gemacht hat, die Empfänger laufen in ein programmiertes Fail-Save. Ich finde eine Programmierung sinnvoll, welche die meiste Energie aus dem Flugzeug nimmt:
Motor Stop, Klappen raus, Höhenruder in eine Stellung bringen die einen stabilen Sinkflug mit gesetzten Klappen ermöglicht. Fahrwerk einfahren. Quer- und Seitenruder in Level-Flugstellung.
Antriebs- und Stützakku fallen aus: Siehe – Beide Empfänger fallen aus.

 100% Sicherheit gibt es also nicht.

Anlaufschutz

Das bestimmt wichtigste Detail zur Sicherheit ist der Anlaufschutz. ControllerSafe AnschlussbildDiese Schaltung verhindert grunsdätzlich das Scharfschalten des Reglers, auch wenn der Gashebel auf Null steht. Erst durch einen 4 Sekunden langen Tastendruck wird der Regler freigegeben damit er sich scharf schalten kann.

Abschirmung, Terminals und Ringkerne

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MIG-3_0343_WEBEin wesentlicher Aspekt zur Störungs-unterdrückung ist die Abschirmung verschiedener Leitungen und Kabel, sowie die Verwendung von Ferritringen. Die elektromagnetischen Felder erhöhen sich mit der Stromzunahme. Wenn die die Position der Akkus nicht in unmittelbar Nähe des Reglers ist, ist es ratsam die Zuleitungen abzuschirmen. Die höchsten Ströme kann man am besten mit gepressten Kontakten übertragen. Wer eine Vernünftige Crimp-Zange zur Verfügung hat sollte diese anwenden. Die passenden Terminal-Lugs (Kabelringschuhe) MIG-3_0494_WEBgibt es im Handel. Bei diesen Dimensionen sollte man AWG-8 Kabel und die passenden Terminals dazu nehmen. Die Abschirmung nur an einer Seite auf Masse schalten. Möglichst am Akku, nicht am Regler. Um den Regler mit dem Motor zu verbinden sind trennbare Kontakte sinnvoll. Für die hohen Phasenströme sind diese sogenannten Stromsammelpunkte aus der Nautik interessant. Die Ringschuhe werden über einen M6 Gewindebolzen geschoben und mit Scheibe, Federring und Mutter festgezogen.

Der Regler – Der Drehzahlsteller

Kontronik_Kosmik-Paket_web_grIm Elektroflug nimmt der Drehzahlsteller immer eine besondere Position ein. Bei kaum einem anderen Bauteil wird soviel darum diskutiert, verglichen und so oft amKontronik_Kosmik_web_gr falschen Ende gespart, obwohl das Ding von so zentraler Bedeutung ist. In dieser Energieklasse wird die Luft auf dem Markt aber langsam dünn. Ein Gerät zweifelhafter Qualität kam für mich nicht im entferntesten in Frage. Daher wählte ich Made in Germany, mag es Euch auch etwas  befremden und seltsam patriotisch erscheinen. Ich stehe dazu. Für mein bestes Flugzeug gibt es auch nur vernünftige Komponenten. Was seine Funktionen angeht, soist der Kontronik Kosmik 200 das wohl geilste was ich bisher gesehen habe. Mit dem Bluetooth Modul und seinen Schutzfunktionen, der Verarbeitung und den technischen Daten sackt der mit links jeden Billigregler ein.DSC_0465 Erste Testläufe zeigten bei 200A Strom jedoch eine bedenkliche Zunahme der FET Temperatur. Der Regler reduzierte auch nach ca. 1 Minute Vollgas am Boden die Motorleistung. Also habe ich ihm noch eine Kühlung verpasst, die erstaunlich effizient ist. Ein 5V Lüfter liefert den benötigten Luftdurchsatz. Alle Temperaturen sind nun deutlich niedriger. Der Kosmik ist ein klasse Regler. Betreibt man ihn aber an seiner Lastgrenze ist diese Kühlung sehr zu empfehlen. Die Installation des Kühlsystems bedarf etwas Fingerspitzengefühl. Ist aber von jedem Modellbauer zu schaffen. Deswegen hier eine kleine Anleitung.

Anleitung zur Installation des Kühlsystems

Ihr braucht folgendes Material und Werkzeug:DSC_0461

  1. Torx Schlüssel größe T8
  2. 50mm 5V Lüfter
  3. 4 Schrauben, M3x25
  4. Den Kühlkörper
  5. Gewindebohrer M3
  6. Wärmeleitpaste

Installation
Beginne mit dem Schneiden der Gewinde in den schon vorgesehenen Ausbuchtungen in den Kühlrippen. Langsam und Vorsichtig schneiden. Danach den Kühlkörper mit Druckluft und Pinsel gründlich reinigen, so das alle Bohrspäne entfernt sind. Nun mit dem Torx Schlüssel die 4 Schrauben in den Ecken der Kühlplatte des Reglers ausdrehen. Bitte vorsichtig vorgehen, denn die Schrauben sind in den Kunststoffrahmen des Gehäuses geschraubt. Jetzt muss die Wärmeleitpaste auf die Montagefläche des Kühlkörpers aufgebracht werden. Nicht zu dick, das bringt nichts. Dünn und gleichmäßig verteilen. Die Laschen für die Schrauben bitte frei lassen. Ist das erledigt nöchmals prüfen das die Wärmeleitpaste nicht kontaminiert ist mit Staub oder anderen Krümeln, das verhindert nämlich eine saubere Auflage. Die Oberfläche des Reglers nun von Staub befreien, ordentlich reinigen. Nun kann der Kühlkörper aufgesetzt werden. Nach dem Aufsetzen den Kühlkörper andrücken, leicht hin und her schieben, ihn schließlich in Position bringen und mit den vorher ausgedrehten Schrauben befestigen. Die Schrauben unbedingt nicht zu fest knallen, es ist ein Kunststoffgewinde. Ungefähr wieder so fest drehen wie sie befestigt waren. Sollte Wärmeleitpaste seitlich austreten war es zu viel und muss entfernt werden. Der Lüfter kann nun so aufgesetzt werden, dass er auf den Kühlkörper bläst und schließlich mit den M3 Schrauben befestigt werden. Nun den Lüfter mit einer 5V bis max. 6V Spannungsquelle verbinden. Ich habe ihn einfach an das Slave BEC geklemmt.

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