F3A モータ・エンジン用ガバナー

i GOVERNOR SYSTEM

かいつまんで まとめてみました。 (^.^;    2012.10.1

 1年程前、岡崎RCクラブの江○氏から ガバナー製作のご提案を頂き 試作開発をスタートしました。 途中多くのモニターの方々のご意見を頂き、又ご迷惑をお掛けしたりで試行錯誤の結果、やっと製品レベルのガバナーを完成することができました。  これまでお付き合い頂いた諸兄方々、あらためてありがとうございました。  2011年10月

    YS DZ170/175 CDIの場合
 CDIエンジンの場合は、エンジン本体から出ているセンサーの信号を回転信号として共用することが可能です。 その場合は二股コネクタを使って ガバナーと CDI入力へ分岐してください。  この場合、磁石、回転センサの取り付けは不要です。

【注意】
 CDIの電源ON/OFF用に、GND(−)側をON/OFFするスイッチを使用される場合、IGSを接続すると回転センサを通してGND線が接続され、CDIの電源をOFFできない不具合を生じます。 この対策として回転センサ入力がフォトカプラ式のIGS-2型ガバナーを選定してください。

i GSガバナー開発のためにテストしてきた愛機です。

IGSは 他の市販ガバナーと何が違うの

1)












2)







3)

ダンパー機能
 RCの市場にはヘリ用のガバナーが販売されています。 このガバナーはヘリの大きなロータ慣性に特性を合わせてあります。

 飛行機用のガバナーになると慣性の小さいプロペラ、広い回転範囲、ヘリ用にはない速い応答性 が必要です。 この性能をヘリ用ガバナーで兼用するには少々無理があります。

単にガバナーの感度を上げ、応答速度を速くすると ハンチングがモロに発生し機能しなくなります。 ところがこれにダンパーを付加すると 応答のよい高精度のガバナーに生まれ変わります。 IGSはこの機能を組み込み、F3A飛行機用ガバナーとしての性能を出しています。
IGSは、応答が速く 感度が高いのにハンチングが少なく 今までにはないガバナーです。


パラメータの精度が高い
 IGSは、エンジンのアイドル回転数、最高回転数、サーボの可動範囲、サーボの極性に関するデータを データ取込操作でガバナー内部に取り込み、そのデータを元にガバナー運転に必要な個々のパラメータを生成します。 どんな機体にも合うが性能はマァマァといった曖昧なものではなく 正確な数値を使うことによって性能を引き出しています。
プロペラを交換したり、サーボのリンケージを変更した場合はその都度、データの更新が必要です。


4サイクルエンジンの回転脈動に影響されない
 4サイクル単気筒エンジンは爆発工程と吸気工程で数%の回転ムラがあります。 このムラはガバナーにとっては大敵なのですが IGSはその影響を殆どうけない方法でプログラムされています。
 

磁石、センサーセット

改版バージョン履歴

V11  モータ、グローエンジン用(回転センサ付き) 出荷開始                            
V12    DZ CDIエンジン用(回転センサ無し) 出荷開始、低速回転から応答加速を改善
V13  回転全域でスロットルスティックに対する回転応答を改善 
(+ 8.5V対応化)
          電源投入直後数秒、時々スロットル出力不安定の修正

V14  DZ170グローエンジンにおいて4000rpm未満で発生するハンチング現象を対策しました。
V15   ゲインを見直し応答性を約3倍向上しました。1型の磁石を熱に強いサマコバに変更しました。  

iGS取扱説明書

上昇でプロペラの負荷が重くなる。

ガバナーの取り付け方法

下図は電動機の場合の結線図です。 グローエンジン機の場合はアンプがエンコンサーボに置き換わります。
1)スピンナーのバックプレートに磁石を嵌めこむためのφ4mmの穴を開ます。 センサーの取り付けと関係しますので双方の位置を吟味してから穴位置を決めてください。

2)機体のノーズ面に磁石が回転通過する位置にφ6.5mmの穴を開け、回転センサーをはめこみ、面一になる位置に接着固定します。

THR

THR OUT

GV

3)IGSからスロットルと、ガバナー制御のコネクタを受信機の指定チャンネルへ接続します。

4)
ガバナーの反対側から回転センサーと モータアンプ(又はエンコンサーボ)へコネクタを接続します。

5)送信機上のガバナースイッチがOFFの状態で、機体と送信機の電源をONします。(プロポ送信機の設定方法は取説を参照下さい) この状態で磁石をセンサに近づけ、ガバナー上のLEDが消灯する磁石の極性方向を探します。 その方向でスピンナーのバックプレートに嵌めこみ瞬間接着剤で固定しておきます。 磁石と回転センサーの隙間は1mm程度空けておきます。 最後にプロペラを取り付けて完了です。

2011.10.
2011.10.16
2011.10.24


2011.12.18
2012.10.12


PEGASUS  Q80モータ

VOYAGE  DZ170CDI

降下 でプロペラの負荷は軽くなる。

HS

適度なエンジンブレーキで快適

IGS 1型(グローエンジン、電動用)  本体

ガバナーの働き

 飛行機が上昇したり降下すると プロペラの負荷が変化しエンジン/モータの回転数も変動しますが、操縦者はその変動を抑えるために スロットルを上げたり、下げたりして調整します。 つまり
スロットルスティックを操作しキャブレター
又は電子ボリュームの開閉を制御してい
ます。 

 スロットルワークに優れた技量をもつ人は別として、殆どの人はスロットルワークが少し遅れたり、舵が過剰だったり 反対に少なかったりで 演技の最後まで的確に操縦するのはなかな難しい所だと思います。



電動機の場合、スタート直後の爆発的なドッカンパワーや演技終了付近でのパワーダウンは免れませんし、前後ではスロットル位置が大幅に変わります。 ガバナーの使用でこの差を殆ど
感じさせなくなります

最近のエンジンはトルクが強く、更に大径プロペラの使用でエンジンブレーキが
効き過ぎるくらい という人が多くなりました。 この場合 スロットルを密閉位置
から ほんの少し上げればよいのですがプロペラの風車効果と相まって丁度良い
ブレーキ具合がなかなか決まらないのではないでしょうか。 ガバナーを使うと
エンジンブレーキに丁度良い回転数を楽に決められますので操縦が大変楽に
なります。 これはエンジン、電動の双方に効果があります。


     しかし その操作がむずかしいのでは? 
 ガバナー運転ONで 水平フライト時のプラペラの回転が7000rpmだとします。 
機体降下でエンジンブレーキを掛けたいときは、スロットルスティックを少し下げる
程度で効果的面です。 その時の回転数は3000〜6000rpm程度になると思わ
れますが ガバナーとしては、指定回転数に合わせるために頻繁にキャブを開閉
し多忙極まりない制御を実行し続けています。
具体的な効能は

1)



2)
ガバナーを使うと

 IGSガバナーを使うと、スロットルスティックの位置に応じて、モータ / エンジンの回転数 そのものを制御することになります。 スティックの位置に割付けられた回転数を保持しようと ガバナー内のマイクロコンピュータが 負荷の変動を打ち消すかのごとく サーボや電子ボリュームを絶えず精密にコントロールし続けます。 
だから飛行機の上昇、下降に関係なく回転数を常に安定させることができます。
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