Elektrikli Güç Sistemi: Kv, LiPo, ESC ve Uçuş Süresi

Sekizinci adımda pervanenin itkiyi nasıl ürettiğini gördük. Peki pervaneyi kim döndürür? Günümüzdeki model uçakların çoğunda cevap: elektrik. Bu adımda batarya, ESC ve motordan oluşan güç zincirini tanıyoruz.

Güç zinciri

• Batarya: Enerjiyi depolar ve doğru akım (DC) verir.
• ESC (elektronik hız kontrolcüsü): Alıcıdan gelen gaz sinyaline göre motora giden gücü ayarlar. Fırçasız motoru üç fazlı akımla sürer.
• Fırçasız motor: Elektrik enerjisini dönme hareketine çevirir.
• Pervane: Dönme hareketini itkiye çevirir.

LiPo batarya3S = 3 × 3,7 V = 11,1 VESChız kontrolcüsüDC3 fazFırçasız motorKv: volt başına devirPervaneAlıcıgaz sinyali

LiPo bataryayı anlamak

Model uçaklarda en yaygın batarya türü lityum polimer (LiPo) bataryadır. AMA’nın (Academy of Model Aeronautics) temel bilgiler rehberine göre:

• Hücre gerilimi: Bir LiPo hücrenin anma gerilimi 3,7 V, tam dolu gerilimi 4,2 V’tur.
• Hücre sayısı (S): Hücreler seri bağlanır. “3S” bataryanın anma gerilimi 3 × 3,7 = 11,1 V’tur.
• Kapasite (mAh): Bataryanın depoladığı yük miktarı. 2.200 mAh = 2,2 Ah.
• C değeri: Bataryanın güvenle verebileceği sürekli akımı belirler: Azami akım = C × kapasite. 25C değerli 2.200 mAh bir batarya, 25 × 2,2 = 55 A sürekli akım verebilir.

Bataryanın enerjisi gerilim çarpı kapasitedir: 11,1 V × 2,2 Ah ≈ 24 Wh.

Kv: motorun devir karakteri

Fırçasız motorların üzerinde “1000 Kv” gibi bir sayı yazar. Horizon Hobby’nin anlattığı gibi Kv, motorun volt başına devridir (yüksüz durumda). 1.000 Kv’lik bir motor 11,1 V ile yüksüz durumda yaklaşık 11.100 dev/dk döner. Pervane takılınca devir düşer.

• Düşük Kv: Daha yavaş döner; büyük çaplı pervaneyi daha rahat çevirir. Yavaş, ağır modeller ve planörler için.
• Yüksek Kv: Daha hızlı döner; küçük pervanelerle kullanılır. Hız modelleri için.

Sekizinci adımdaki uyarı burada da geçerli: Yanlış (çok büyük) bir pervane motoru, ESC’yi ve bataryayı aşırı akıma zorlar.

ESC seçimi

ESC’nin üzerinde “30 A” gibi bir sürekli akım değeri yazar. Bu değer, sisteminizin tam gazdaki akımından büyük olmalıdır. Tam gaz akımını bir wattmetreyle ölçmek en güvenilir yoldur. Sınırda çalışan bir ESC ısınır ve kendini koruma için kapanabilir; havada bu, motorun aniden durması demektir. Aynı kural batarya için de geçerlidir: Tam gaz akımı, bataryanın C × kapasite sınırının altında kalmalıdır.

AMA’nın rehberi ayrıca ESC’nin düşük gerilim kesme ayarının hücre başına 3 V’un üzerinde olmasını önerir. LiPo hücreyi bu gerilimin altına indirmek ona kalıcı zarar verir.

Uçuş süresi hesabı

Uçuş süresinin kaba hesabı basittir:

Uçuş süresi (dk) = Kullanılabilir kapasite (Ah) / Ortalama akım (A) × 60

AMA, LiPo bataryanın kapasitesinin yalnızca yaklaşık %80’inin kullanılmasını önerir. 2.200 mAh bir batarya ve uçuş boyunca ortalama 12 A akımla:

0,8 × 2,2 / 12 × 60 ≈ 8,8 dakika

Burada önemli olan ortalama akımdır. Tam gazda 24 A çeken bir model, uçuşun çoğunu yarım gazda geçirirse ortalaması çok daha düşüktür.

LiPo güvenliği

LiPo bataryalar yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir ve yanlış kullanıldığında yangın çıkarabilir. AMA’nın rehberindeki temel kurallar:

• LiPo’ya uygun, dengeleme (balans) özellikli bir şarj cihazı kullanın; aksi belirtilmedikçe 1C ile şarj edin.
• Şarj ederken bataryayı asla gözetimsiz bırakmayın; yanmaz bir kap ya da torba kullanın.
• Şişmiş, ezilmiş ya da hasarlı bataryaları kullanmayın.
• Uzun süre kullanmayacaksanız hücre başına 3,8–3,9 V depolama geriliminde saklayın.

Kendin dene

Bataryanızın hücre sayısını, kapasitesini ve C değerini, motorunuzun Kv’sini ve ölçtüğünüz akımları girin. Tam gaz akımını 30 A’nın üstüne çıkarın ve ESC uyarısını görün. 3B görüntüde sarı noktalar akımı, gösterge ise uçuş boyunca kalan kapasiteyi gösterir.

Bir sonraki adım

Serinin son adımında bütün öğrendiklerimizi bir araya getiriyoruz: İlk model uçağınızı nasıl seçersiniz, sahada güvenliği nasıl sağlarsınız ve Türkiye’deki güncel kurallar neler?