Flugregler Einstellung, Phönix ICE
Das richtige Flugregler (ESC) Setup
Jedes Elektro- Flugmodell benötigt eine auf den Modelltyp angepasste Reglereinstellung. Ein gut eingestellter, hochwertiger Flugregler ist die Basis für gute Flugeigenschaften und Spaß mit dem Heli. Für den Betrieb eines Flugreglers in einem RC-Heli sind im Reglersetup entsprechende Einstellungen vorzunehmen, die sich grundlegend von den Einstellungen für ein Flächenmodell unterscheiden!
Doch was bedeuten die verwendeten Begriffe und welche Einstellungen sind richtig für einen Helikopter ? (ESC = Elektronic Speed Controller)
Hier beschreiben wir die grundlegende Einstellung eines Flugreglers für den Helikopter am Beispiel eines Castle Creations Phoenix ICE HV120. Die Einstellungen sind übertragbar auf andere Regler.
- Helikopter Flugregler Throttle-Setup am Beispiel eines Castle Creations Phoenix ICE 120 HV
- Vehicle Type (Fahrzeugtyp)
- Throttle Type
- Throttle Response
- Settings for Governor Mode
- Auto Rotation enable
- Initial Spool up Rate
- Governor Gain
- Head Spead Change Rate
- Vehicle Setup Information
- Standard Setup File für Phönix ICE120HV mit RCM BL700MX 510kV
Mit Klick auf die rot umrandeten Bereiche im Bild gelangst du zu der entsprechenden Beschreibung!
Empfohlene Reglereinstellungen für HELI-Betrieb:
- Möglichst den Governormodus (Drehzahlregelung) aktivieren
- Das Timing anfangs nicht zu hoch einstellen. 5° reichen anfangs aus. Danach darf der Timingwert auch höher eingestellt werden um das Drehmoment zu optimieren, aber dann sollte die Temperatur des Motors kontrolliert werden. Höhere Timing-Werte bedeuten in der Regel stärkere Motorerwärmung.
- Bremse muss unbedingt auf AUS gestellt werden
- Cutoff (Abschaltung bei Akku Unterspannung oder Überstrom) ist immer auf Soft (Drehzahl runterregeln) einzustellen
- Start (Anlauf) ist stets auf "Soft" (Drehzahl langsam erhöhen) einzustellen
Vehicle
Type (Fahrzeugtyp) 
Throttle Type
In dieser Drop Down Box wird festgelegt, welche Art der Gas- bzw. Drehzahl- Kontrolle genutzt werden soll. Entsprechend des gewählten "Vehicle"- Typs stehen hier verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl.
Auswahlmöglichkeiten für "Throttle Type"
Der "Auto-Calibrate" Modus steht nicht für Helikopter zur Verfügung. Im "Auto-Calibrate" und im "Fixed-Endpoint" Modus wird die Motorleistung entsprechend dem RC Throttle- Signal geregelt. Das bedeutet, dass die vom Regler an den Motor ausgegebene Leistung konstant gehalten wird. Bei stärkerer Belastung können diese beiden Einstellungen zu Drehzahleinbrüchen führen, da nicht die Motor- Drehzahl konstant gehalten wird, sondern nur die vom Regler an den Motor abgegebene Leistung. Das bedeutet, dass die vom Regler an den Motor ausgegebene Leistung konstant gehalten wird. Bei stärkerer Belastung können diese beiden Einstellungen zu Drehzahleinbrüchen führen, da nicht die Motor- Drehzahl konstant gehalten wird, sondern nur die vom Regler an den Motor abgegebene Leistung. Der "Auto-Calibrate" Endpoints Modus (nicht für Helikopter!) erlernt die Senderhebel Endpunkt- Stellungen automatisch, so dass stets die maximal mögliche Auflösung für den Gashebel zur Verfügung steht. Dazu muss man jedoch den Gashebel am Boden zunächst in die Maximalstellung bewegen und dann wieder auf Minimum, damit der Regler diese Endpunkte "lernen" kann.
Der "Governor Mode" ist eine spezielle Form vom "Fixed Endpoints" Modus, bei der die Motordrehzahl auf eine spezifische Drehzahl eingeregelt wird.
Im "Governor Mode" wird im Gegensatz zum "Auto-Calibrate" und "Fixed Endpoint" Modus, das RC Throttle- Signal als Sollwert für die gewünschte Motordrehzahl herangezogen. Das ESC (Regler) versucht dabei, die Drehzahl konstant zu halten, unabhängig davon welche Leistung der Motor aufnimmt. Der Begriff "govern" leitet sich von "regieren, lenken, leiten" ab.
Der "Governor Mode" ist also die erste Wahl für Helikopter.
Der "Fixed-Endpoints" Modus setzt die Werte für Vollgas und Null- Gas auf feste Werte. Dieser Modus erfordert aber unter Umständen die Einjustierung der Endpunkte (EPA) am Sender um die maximale Auflösung des Gas- Knüppel zu bekommen.
Für Helikopter wählen wir vorzugsweise den "Governor- Mode".
Throttle
Response
Mit "Throttle Response" wird die Reaktionsschnelligkeit eingestellt, mit der der Regler auf Veränderungen des Gassignals reagieren soll. "Throttle Response" auf "Low" bedeutet langsame Reaktion auf Gasänderungen. "Medium" bedeutet mittelschnelle Reaktion und "High" bedeutet schnelle Reaktion des Reglers auf Änderungen des Gassignals.
Settings
for Governor Mode
Mit dieser Einstellung wird die gewünschte Arbeitsweise des Reglers festgelegt. Im "Governor High"-, "Governor Low"- und im "Set RPM" - Modus benutzt der Regler das Eingangssignal, bzw. einen Eingangssignalbereich zur Bestimmung der gewünschten Drehzahl und versucht, diese konstant zu halten. Es handelt sich dabei also um eine echte Drehzahlregelung.
Auswahlmöglichkeiten für "Governor Mode"
Simple Governor Mode
Der "Simple Governor Mode" ist als schnelles und einfaches flugfertiges Grundsetup zu verstehen. Der Gashebel (oder besser ein mit der Gasfunktion belegtes Drehpoti) wird so weit bewegt (bzw. das Poti gedreht), bis die gewünschte Drehzahl anliegt, genauso wie im Heli "Fixed Mode". Der Gashebel kontrolliert dabei die an den Motor abgegebene Leistung, jedoch nicht die Motordrehzahl! Wird der Gashebel für mindestens 1,5 Sekunden in einer Position belassen, so übernimmt der Regler diese Drehzahl als Sollwert und hält sie konstant. Sobald der Gashebel wieder bewegt wird, verändert der Regler auch wieder die Motorleistung und damit auch die Drehzahl entsprechend, bis der Hebel wieder für länger als 1,5 Sekunden in der Position belassen wird. Nach 1,5 Sekunden ohne Signaländerung schaltet der Regler also jeweils von Leistungsregelung auf Drehzahlregelung um.
Governor Low
"Governor Low" übersetzt das Gassignal in eine vordefinierte Soll- Drehzahl. Dieser Modus erlaubt Motordrehzahlen von 10.000 bis 64.000 Umdrehungen pro Minute. Man kann in diesem Modus bis zu 3 verschiedene Sollwerte für die Rotordrehzahl in die drei Felder für "Desired Head Speed" eintragen. Falls der Regler dabei nicht die gewünschte Rotordrehzahl erreicht, dann muss in den "Governor High" Modus gewechselt werden.
Governor High
"Governor High " übersetzt genau wie "Governor Low" das Gassignal in eine vordefinierte Soll- Drehzahl. Dieser Modus erlaubt jedoch Motordrehzahlen von 50.000 bis 210.000 Umdrehungen pro Minute. Falls der Regler dabei nicht die gewünschte Rotordrehzahl einregelt, dann muss in den "Governor Low " Modus gewechselt werden.
Set RPM (RPM = Revolutions Per Minute -> Umdrehungen pro Minute)
"Set RPM" (Drehzahl setzen) ist auch Governor Mode! Dieser Modus ermöglicht die Eingabe von 3 verschiedenen Vorgabewerten für die Drehzahl des Rotors. Neben den 3 Drehzahlvorgaben sind weitere Angaben über die Zellenzahl und Art des Antriebsakkus bzw. die Akkuspannung und auch Getriebeinformationen wie Zähnezahl Motorritzel und Hauptzahnrad, als auch Motorangaben wie spezifische Motordrehzahl (kV) und Polzahl erforderlich. Das Umschalten zwischen den Drehzahlen erreicht man durch Umschalten zwischen drei verschiedenen Flugphasen, wobei für jede Flugphase eine Gaskonstante in unterschiedlicher Höhe hinterlegt ist. Die erste Gaskonstante ist auf 30% einzustellen, die Zweite Gaskonstante auf 70% und die Dritte auf 100%. durch Umschalten der Gasvorwahl werden die einzelnen Wunschdrehzahlen abgerufen.
Falls "Set RPM" ausgewählt wurde, sind weitere Eingaben unter "Vehicle Setup Information" nötig, damit der Regler das Übersetzungsverhältnis errechnen kann. Ohne diese Angaben kann diese Betriebsart nicht funktionieren. Dazu mehr im Abschnitt (5).
Im Sender werden für den Modus "Set RPM" Schalter mit der Gasvorwahl/ Flugzustände belegt. Die Gaskonstanten werden dann für die einzelnen Flugzustände im Sender eingestellt.
Die dargestellten GAS- Kurven sind dabei sinngemäß keine Kurven, sondern "Konstante" - die Grundlage für den Betrieb im Governormodus. Wenn im Regler der Governormodus aktiviert wurde, wird dieser nur in den Governormode schalten, wenn für eine Zeitspanne von etwa 1 bis 2 Sekunden keine Veränderung des Gas- Signals vom Sender erkannt wurde. Wer im Sender keine "Konstante" einstellt, der verhindert den Betrieb im Governormode!
Auto Rotation enable
Ist diese Option aktiviert, fügt der Regler ein kleines zusätzliches Signalfenster (1,0 bis 1,1ms) eigens für die Autorotation oberhalb Zero- (Null)- Gas hinzu. durch das Aktivieren der Autorotation schaltet man dann in diesen Signalbereich, wobei der Motor abgeschaltet ist. Im Falle eines Abbruchs der Autorotation fährt der Regler die Drehzahl jedoch so schnell wie möglich wieder hoch. Das kann bei einer missglückten Autorotation den Heli retten. Bei deaktivierter Funktion fährt der Regler die Drehzahl mit der voreingestellten "Head Speed Change Rate" langsam wieder nach oben.
Initial Spool- Up Rate
Diese Einstellung legt fest, wie schnell die Drehzahl sich aus dem Stillstand auf die Solldrehzahl ändert, also wie schnell der Rotor des Helikopters hochdreht. Diese Einstellung funktioniert nur bei Auswahl "Heli" oder "Control Line" als "Vehicle Type" und bestimmt lediglich die Hochfahrgeschwindigkeit. Ist die Solldrehzahl nach dem Hochfahren einmal erreicht, schaltet der Regler auf "Head Speed Change Rate" um.
Low (2) - Sehr langsamer Hochlauf
Medium (5) - Mittelschneller Hochlauf
High (8) - Schneller Hochlauf
Die "Initial Spool- Up Rate" sollte für Heli auf einen niedrigen Wert gesetzt werden.
Governor Gain
Diese Einstellung bewirkt das gleiche wie die "Gain"- Einstellung beim Gyro. Eine zu niedrige Gain-Einstellung führt zu verzögerter Drehzahlanpassung, ein zu hoher Wert kann Drehzahl- Oszillation (auf und ab) hervorrufen. Im Allgemeinen gilt: Je größer der Helikopter, umso höher kann auch der Wert für Governor Gain eingestellt werden.
Low (15) - Langsames Ansprechen der Drehzahlregelung
Medium (25) - Mittelschnelles Ansprechverhalten der Drehzahlregelung
High (35) - Schnelles Ansprechen der Drehzahlregelung
Verändert wird dieser Wert nur, wenn die Drehzahlregelung während des Fluges zu straff oder zu schwammig erfolgt.
Head Speed Change Rate
Diese Einstellung legt fest, wie schnell die Rotordrehzahl beim Umschalten auf eine höhere Drehzahl hochgefahren wird.
Low (2) - Langsame Anpassung der Drehzahl nach Umschalten in eine andere Drehzahl
Medium (5) - Mittelschnelles Anpassen der Drehzahl
High (8) - Schnelles Anpassen der Drehzahl
Als Standard-Einstellung wählen wir für Helikopter "Medium (5)". Ein hoher Wert verursacht größere Drehmomentänderungen.
Vehicle
Setup Information
Da wir "Set RPM" als Governor Modus ausgewählt haben, sind weitere Angaben erforderlich:
Battery Pack Voltage (Betriebsspannung des Antriebsakkus)
In diesem Feld muss die Nennspannung des Antriebsakkus angegeben werden. Entweder man gibt den Wert manuell ein, oder man klickt auf den Button "Calculate Battery Pack Voltage". Daraufhin öffnet sich ein weiteres Eingabefenster in dem man einfach den Akkutyp auswählt und die Zellenzahl des Akkupacks.
Beispiel: Bei einem 12S Lipo Akku ergibt sich die Batteriespannung aus Spannung/ Zelle multipliziert mit Anzahl der Einzelzellen -> 3,7 Volt/Zelle * 12 Zellen = 44,4Volt.
Motor and Gearing (Motor und Getriebe)
Hier wird unter "Gearing Information" die Zähnezahl des Hauptzahnrades (Main Gear) sowie die des Motor- Ritzels (Pinion) eingetragen. Alternativ kann man auch direkt den Übersetzungswert eintragen in das Feld "Specified Gear Ratio", falls bekannt. Sicherer ist es jedoch die Zähne der Zahnräder zu zählen und die entsprechenden Zähnezahlen einzutragen. Falls der Rotor direkt vom Motor angetrieben wird, so wählt man "No Gearing/ Direct Drive" aus.
Beispiel: 12 Zähne am Ritzel "Pinion" und 180 Zähne am Hauptzahnrad "Main Gear" ergeben ein Übersetzungsverhältnis von 15 zu 1 .
Bei "Motor Information" wird die spezifische Drehzahl des Motors in Umdrehungen pro Volt angegeben (auch kV genannt). Des Weiteren ist die Angabe der Anzahl der Polmagnete nötig. Diese Angaben sind in der Spezifikation des Motors angegeben.
Unter "Alternative Method" wird eine alternative Methode zur Ermittlung der Anzahl der Polmagnete beschrieben, falls diese Angabe nicht zur Hand ist.
Vorgehensweise zur Ermittlung der Anzahl der Polmagnete
Die folgende Vorgehensweise dient zur Ermittlung der Polzahl des Motors falls diese Angabe nicht aus der Dokumentation des Motors ersichtlich ist. Die Polzahl des Motors ist wichtig, damit der Regler die zum Erreichen der vorgegebenen Rotordrehzahl notwendige Motordrehzahl ermitteln kann. Der Regler arbeitet also in einer Art Diagnose-Modus, die am Rotorkopf anliegende Drehzahl wird mit einem Tachometer gemessen und in das entsprechende Feld eingetragen. Aus diesem Wert wird dann die Polzahl des Motors ermittelt und in das Programm übernommen.
Zunächst werden die bisher eingetragenen Daten an den Regler übertragen. Dazu wird der Button "Update" betätigt. Die Werte werden dadurch in den Regler geschrieben und der Regler in einen Diagnosemodus versetzt. Bitte gehe folgende Schritte durch.
In diesem Modus darf nicht geflogen werden, er dient ausschließlich zur Ermittlung der Polzahl des Motors!
- Rotorblätter abmontieren - auch Heckrotorblätter ab!
- Stelle den Heli an einen Platz wo der Rotor sicher und ohne Gefahr laufen kann
- Akku anklemmen.
- Gas geben und dem Regler erlauben den Motor auf 20.000 Umdrehungen hochzufahren. Der Regler fährt automatisch auf 20.000 elektrische Umdrehungen/min hoch.
- Miss die Rotordrehzahl so genau wie möglich mit einem Drehzahlmesser und schreibe den ermittelten Wert auf.
- Gas ganz wegnehmen und Antriebsakku abklemmen.
- Regler wieder mit PC verbinden und in dem entsprechenden Fenster in der Setup Software den ermittelten Wert für die Rotordrehzahl eingeben und bestätigen.
- Fertig. Nun kann der Castle Regler in allen 4 Governor Modes mit sämtlichen Optionen betrieben werden.
Desired Head Speed
Die gewünschten Solldrehzahlen werden in die Felder eingegeben und die Software ermittelt die nötige Regleröffnung, die am Sender in der Gaskurve eingestellt wird. Im "Fixed-RPM" Governor Modus müssen drei Solldrehzahlen in die Felder eingegeben werden.
Standard Setup File für Phönix ICE120HV mit RCM BL700MX 510kV
Hier ein Setup File für den T-Rex 700E (funktioniert mit ICE 120HV V.1 und V.2)
Für folgende Komponenten:
Phönix ICE 120 HV V1 oder V2
Align RCM BL700MX (510kV)
12S Lipo Betrieb
Hauptzahnrad 115 Zähne
Ritzel 12 Zähne
Einstellungen/ Settings:
- Bremse: aus
- Soft Cut Off => Drehzahlreduzierung bei Unterschreiten der Akku-Mindestspannung von 3,3Volt/Zelle
- Motortiming: 17°
- Strombegrenzung 140 Ampere
- Drehzahlen (U/min):
- 1700 (bei Gaskurve/Gaskonstante auf 30%)
- 1850 (bei Gaskurve/Gaskonstante auf 70%)
- 2000 (bei Gaskurve/Gaskonstante auf 100%)
Diese Datei ist zu finden unter Downloads
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# Castle Link Data File
# Created: Saturday, February 11, 2012
# Do Not Edit This File By Hand
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Hex55: 85
Brake Delay: .6 sec (Delayed) (*)
Brake Ramp: Immediate (*)
Cutoff Type: Soft Cutoff
Motor Start Power: 59
Direction: Forward (*)
Brake Strength: 0
PWM Rate: Outrunner Mode
Cutoff Voltage: Auto Li-Po (*)
Sample Frequency: 1 Sample / Sec (*)
Power-On Beep: Enabled (*)
Auto-Lipo Volts/Cell: 3.3 Volts/Cell
Motor Timing: 17
Data Log Enabled: 4
Current Limiting: Sensitive (140A)
Vehicle Type: Helicopter
Throttle Type: Governor Mode
Throttle Response: 5
Governor Gain: 25
Initial Spool- up Rate: 2
Head Speed Change Rate: 5
Auto Rotate Enabled: True
Governor Mode Type: Fixed
Vehicle Setup - Battery Type: LiPo
Vehicle Setup - Number of Cells: 12
Vehicle Setup - Battery Voltage: 44.4000
Vehicle Setup - Gear Ratio: 9.583
Vehicle Setup - Motor Kv: 510
Vehicle Setup - Motor Number of Poles: 10
Desired Head Speed 1: 1700
Desired Head Speed 2: 1852
Desired Head Speed 3: 2000
Akkutype und Zellenzahl am besten immer fest im Regler einstellen! "Automatische Erkennung der Zellenzahl" birgt immer das Risiko einer Tiefentladung des Akkus, falls doch mal ein nicht ganz vollgeladener Akku angeschlossen wird.
