How to use this
Calculator
Problems - eCalc does not work? Find a Trouble
Shooting Guide here...
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YouTube Channel. This Ducted Fan Calculator supports you in choosing an adequate motor setup for your electric
RC airplane. Calculation
with available components:
- Enter the airplane related numbers (#motors, weight, wing
area).
- Enter the environmental numbers (Field Elevation, Air Temperatur
& Air Pressure (QNH)).
- Choose the Battery from the drop down list and adjust the numbers of cells in serial and parallel.
- Choose the ESC from the drop down list.
- Choose the motor manufacturer and typ from the drop down list..
- Choose the typ of EDF and enter the Thrust Duct.
- Enter your Gear Ratio (Rotor Pinion Teeth : Motor Pinion
Teeth).
- Press the Button [calculate].
Model Weight (incl. Drive /
less Battery / without Drive):
You can chose whether your entry is the
- All Up Weight
(incl. Drive)
- the empty weight (without Battery) - the battery
weight will be added to
your entry
- the basic weight
(without Drive) - then the chosen Components
(Battery, ESC, Motor,
+10% for EDF) weight will be added
to your entry. Number of Motors (on same Battery):
This
allows a calculation of a multi-engine setup powerd by a single
battery. e.g. for a twin just enter «2» and eCalc does a calculation
for two motors (and esc) feed by one battery-pack.
(For a
multi-engine calculation for completely separated drives - each has
its own battery-pack enter also «2» motors BUT multiply the real
battery configuration P by number of battery-packs e.g. 2 motors
using its own 8s3p each - enter 8S 6P (=2*3p) for cell
configuration) Drag Calculation:
to calculate
any airplane speed a assumption for drag must be considered. This
might be either based on default or specific values:
default - drag force resulting from
the following assumption:
- drag coefficient of Cd=0.05
-
drag reference area is the Wing Area
specific
coefficient - drag force resulting from
- entered
total drag coefficient Cd (typical Cd in clean configuration: ~0.05)
- drag reference area is the Wing Area Battery Charge State:
as the battery voltage does decrease over its discharge cycle you
can choose the state of your battery at measurement for better
comparison:
- full: battery is fully charged and has low charging cycles (use
only to evaluate short term motor peak values).
- normal: average battery discharge voltage. All resultas are average values
over a discharge cycle.
- low: battery voltage with about 25% remaining capacity (use only
to evaluate the motor end of
flight values). Battery max. discharge:
This
defines the maximum percentage of the total capacity be used for a
flight (=used capacity). This is the base for all flight time related
calculations.
Remark: Never ever deep discharge a LiPo Battery
- aim for at least 10% remaining capacity after flight.
Battery performance in cold weather:
The internal
Resistance of a LiPo battery variies with it's chmerstry temperature.
If cold outside temperature leading to chemerstry temperature below
20°C you must expect degraded performance during operation.
Pre-heating the cells to 20...30°C may help to improve the performance
in cold weather operation.
Currently eCalc does not consider the
adverse affect of cold chemestry. Battery Custom data:
As a reminder these input data are for a single cell of your battery
pack. Choice of ESC:
Remember the ESC is able
handle the max. rated current only under these circumstances:
- with efficient cooling airflow
- at full throttle (no pulse
width modulation active)
We suggest to plan for additional headroom
of
- 20% for inefficient cooling airflow
- 40% for
convective cooling
- 20% if used in partial load
Remark: These are rules of thumb and must be confirmed by temperature
measurements. ESC Timing:
We recommend
using normal - advancing or reducing timing gives you an impression of
the outcome. Low Timing improves the efficiency, high timing improves
the performance with increasing the motor temperature. Timing differs
between ESC manufacturer and makes it hard to predict. To find the
most suitable setting is some times a matter of try and error.
The
timing is the most critical parameter for a smooth running motor -
specially for large high pole (>14p) motors. Allways keep in mind a
stoddering or screaming motor will harm your ESC!
Use the motor
manufacturer timimg recommandation. The rule of thumb is
- 4...8°
for Inrunner
- 15...25° for Outrunner Wiring extension:
Use the wire
extension to battery or motor feature only if the
attached wire length of the components are not sufficient and you have
to extend the existing wires.
Wire Extension Battery:
a additional extension is required between battery and ESC. Wire Extension Battery: an
additional extension is required between battery and ESC.
Remark: Excessive extension may harm your ESC. If the total wire
length is greater than 30cm/12" use an additional low ESR capacity cap
for each additional 10cm/4" to protect your ESC against high voltage
spikes.
Wire Extension Motor: an additional extension is required
between ESC and motor. Remark: no limitation regarding the
extension ESC - motor. |
|
Wie setzten Sie
den Calculator ein?
Probleme - eCalc funtioniert nicht? Hier finden
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Dieser Impeller Calculator unterstützt Sie bei der Wahl eines
elektrischen Antriebs für ihr Modellflugzeug.
Berechnung mit vorhandenen Komponenten:
- Geben Sie die Eckdaten Ihres Modells ein (Anz. Motoren,
Gewicht, Flügelfläche).
- Geben Sie die Rahmenbedingungen (Flugplatzhöhe, Temperatur) ein.
- Wählen Sie Ihren Akku aus und geben die entsprechende
Konfiguration des Akkus ein (Anzahl Zellen seriell bzw.
parallel).
- Wählen Sie Ihren Regler bzw. Steller.
- Wählen Sie Ihren Motor aus der Hersteller- und Typenliste
aus.
- Wählen Sie Ihren Impeller aus und geben Sie die
Schbdüsendimension ein (Durchlassfläche als %, Durchmesser))
- Geben Sie Ihr Untersetzungsverhältnis ein (Anzahl Propritzelzähne : Anzahl Motorritzelzähne)
- Drücken Sie den Knopf [berechnen]
Modellgewicht (mit Antrieb / ohne Akku / ohne Antrieb):
Sie können Wählen ob ihre Gewichtsangabe dem totalen Abfluggewicht
(inkl. Antrieb) enspreicht oder das Abfluggewicht aus Ihrem
eingegebenen Leergewicht (ohne Akku) bzw. Rohbaugewicht (ohne
Antrieb) und den gewählten Komponenten errechnet
werden soll.
Anzahl Motoren (pro Akku):
Damit lassen sich
mehrmotorige Modelle berechnen, welche aus einem Akku gespiesen
werden, z.B. für eine Twin geben Sie einfach «2» ein.
(Für ein
mehrmotoriges Modell, welches mit unabhängigen Antriebssträngen
ausgestattet ist - jeder Motor wird durch seinen eigenen Akku
gespiesen - geben Sie die Anzahl Motoren ein. Nun muss aber die
effektive Akku-Konfiguration P mit der Anzahl Akkus multipliziert
werden. Ein Beispiel: 2 Motoren haben je ihren eigenen 8s3p Akku -
geben Sie folglich bei der Akku-Zellen-Konfiguration 8S 6P (=2*3p)
ein.)
Widerstand-Berechnung:
zur Abschätzung von
Fluggeschwindigkeiten muss der Luftwiderstand des Modells
berücksichtigt werden. Diese kann auf Grund eines Standard- oder
spezifischen Wertes erfolgen:
Standard - der
berechnete Luftwiderstand basiert auf folgender Annahme:
-
Widerstandsreferenzfläche entspricht der Flügelfläche
- Widerstandsbeiwert: 0.05
spezifischer Beiwert - der Luftwiderstand errechnet
sich aus den von ihnen spezifizierten Werten:
- totaler
Widerstandsbeiwert Cw (~0.05 ist ein typischer Beiwert)
-
Widerstandsreferenzfläche entspricht der Flügelfläche
Akku Ladezustand:
Da die von der Batterie abgegebene Spannung über einen
Entladezyklus sukzessive abnimmt, wird sie auch je nach Ladezustand
einen unterschiedlichen Messungwert liefern. Wählen Sie den
ensprechenden Ladezustand um einen Vergleich mit Ihren Messungen zu
machen:
- voll: Der Akku ist voll geladen und weist wenige Ladezyklen
auf
(damit lassen sich kurzzeitige Motoren-Spitzenwerte ermitteln).
- normal: mittlere Akkuspannung. Alle Resultate entsprechen dem Mittelwert
über einen Entladezyklus.
- tief: Akkuspannung bei rund 25% Restkapazität (damit lassen sich
die Motoren-Werte am ende eines Fluger ermitteln).
Batterie max. Entladung:
Definition wieviel
Prozent der gematen Kapazität wärend dem Flug verbraucht wird (=
genutzte Kapazität). Alle Flugzeiten basienren auf dier prozentualen
Entladung.
Anmerkung: LiPo Akkus sollten nie tiefentladen
werden - nach dem Flug sollte mindestens 10% der Kapazität im Akku
verbleiben.
Batterie Leistung bei kaltem Wetter:
Der
Zellen-Widerstand nimmt bei niedrigen Zell-Chemie-Temperaturen massiv
zu. Dies kann bei kalten Aussentemperaturen zu merklichem
Leistungseinbruch führen, wenn die Zell-Chemie nicht auf
"Betriebstemperatur" gebracht wird. Ein Vorwärmen der Zellen auf
20...30°C vor Gebrauch verbessert die Zellenleistung bei kaltem
Wetter.
eCalc berücksichtigt den Effekt kalter Zell-Chemie aktuell
nicht.
Akku-Zellen Eingabedaten:
Die Eingabedaten für den Akku beziehen sich auf eine einzelne Zelle
Ihres Akku-Packs.
Regler-Wahl:
Maximale Strom-Angaben auf Reglern
sind oft nur unter folgenden Bedingungen zulässig:
- bei
effizientem kühlenden Luftstrom
- voll durchgeschaltet
(keine Puls-Weiten-Modulation aktiv)
Folgende Reserven sind
empfehlennswert:
- 20% bei schlechtem Kühlluftstrom
- 40% bei konvektiver Kühlung
- 20% für Teillastbetrieb
Anmerkungen: Dies sind Faustregeln und müssen mit einer
Temperatur-Messung verifiziert werden.
Regler Timing (Vorzündung):
Wir empfehlen
"normal" anzuwenden. Das Timing zu verändern zeigt ihnen die Einflüsse
auf den Antrieb auf. Tiefes Timing erhöhr i.d.R. die Effiezenz, hohes
erhöht tie Leistung und die Motorentemperatur. Timing unterscheidet
sich unter den Reglerhersteller und macht daher eine Vorhersage nicht
trivial. Das optimale Timing zu finden ist manchmal kifflig.
Timing
ist der wohl kritischste Parameter für einen ruhigen Motorlauf.
Speziell grosse, vielpolige (>14p) Motoren reagieren "zickig" auf
suboptimales Timing. Die Folge ist ein stotternder oder kreischender
Motor, welcher den Regler nachhaltig schädigt.
Verwenden Sie immer
die Timing-Empfehlung der Motorenherstellers. In der Regel sollte das
Timing in folgenden Bereichen liegen:
- 4...8° für Innenläufer
-
15...25° für Aussenläufer
Verlängerung der Kabel:
Nutzen Sie diese Option
nur, wenn die an den Komponenten bereits angebrachten
Kabel ungenügend lang sind und eine Verlängerung nötig ist.
Verlängerung zu Akku: eine zusätzliche
Kabelverlängerung zwischen Akku und Regler ist nötig.
Anmerkung: eine übermässige akkuseitige Verlängerung kann den Regler schädigen.
Sollte Ihre Kabellänge 30cm/12" übersteigen, muss pro zusätzliche
10cm/4" Kabvellänge ein zusätzlicher low-ESR Kondensator am
Reglereingang verbaut werden, um den Regler vor schädlichen
Spannungsspitzen zu schützten.
Verlängerung zu Motor: eine
zusätzliche Kabelverlängerung zwischen Regler und Motor ist nötig.
Anmerkung: hier kann unlimitiert verlängert werden.
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|
Motor Cooling Guideline:
The motor cooling
gets efficient with a steady air stream along the motor case. The
higher the volume of air the better the motor gets rid of the heat.
Here some guidelines to the cooling options:
- Excellent:
very high air flow along the motor
(e.g. due open
mounting, forced ventilation (edf), redirected air flow to motor)
- Good: normal air flow along motor
(e.g. vent holes or additional fan)
- Medium:
low air flow
(e.g. in lee of large spinner)
-
Poor: convective air flow in wide fuselage
-
Very poor: convective air flow in narrow fuselage
(e.g. hotliner with no venting)
However, in real live your motor
case should never ever exceed 80°C/180°F otherwise
you run into risk of overheat and even burning the motor. Calculation with custom components:
You can use any Battery, ESC, Motor or Propeller as long as the
technical data are available. Choose «custom» in the respective drop
down list and enter all the required data in fields right
of it. (Important: the parameter for the
Battery are required for a single cell)
When using Custom Components only use manufacturer
data or own measurements. Do never ever assume parameters or derive
parameters from similar motors as inaccurate parameters will lead to
inaccurate results. Evaluate Motor Resistance: Using an ohm meter is a bad
idea, as you also will measure the contact resistance! For better
results use
the Kelvin 4-wire method. Evaluate no-load current and Kv: run your motor
without any prop at full throttle on a 3s or 2s battery (Voltage must
be below max allowed Voltage of the manufacturer) and measure the
resulting no-load current, voltage and rpm. Calculate
now Kv = rpm / Voltage.
Warning: Do run your motor
under no-load condition only for a very limited time (<10s) as waste
power is high and a motor may overheat! Logger and Watt
Meter:
Logger and Watt Meter values du correspond to
Voltage = eCalc Battery Voltage Result
Current = eCalc Motor @
Maximum Current
Wattage = not desplayed in eCalc (multyply the
above two values)
Note:
Before using logging device - especially when integrated into the ESC -
make a reference measurement with a quality multimeter to calibrate your
logger. In some cases we have experienced deviation of 25% or
even more to the reality. Export Data
(for members only when logged in - from Version 6.61, end of summer):
The calculated results may be
exported to any spreadsheet application (e.g. Excel) that may read CSV
files (comma separated).
[Add >>] adds the actually displayed data
to the export file.
[Download .csv (x)] downloads the CSV file to
your computer. (x) indicates the number of setups in the file.
[<<
Clear] deletes all the data in the prepared export file.
Share or Save your Setups (for members only):
If you would like to share or save a
designated setup use the [share] button.
eCalc reloads the
prarametrized link (url, page) with your settings preselected. You may
re-calculate, save the link in your Browser favorites/bookmarks or
copy/past the link for sharing your setup.
By calling this link
eCalc will preselect your components for calculation. Print:
Best results for printing eCalc results on paper are acheved with
these printer settings:
FireFox & Safari: Portait
Chrome &
Explorer: Landscape |
|
Motorkühlung - Empfehlung:
Mi einem
konstanten Luftstrom wir eine effiziente Kühlung dess Motors
sichergestellt. Je höher das Luftvolumen desto einfacher kann die
Abwärme abgeführt werden. Hier unsere Empfehlung bzgl.
Kühlungsoptionen des Motors:
- sehr gut: hoher
Luftstrom entlang des Motos.
(z.B. auuserhalb des
Rumpfes. Zwangslüftung in Impeller oder
durch
Leitbelche)
- gut: normaler Luftstrom entlang
des Motors
(z.B. durch Lüftungslöcher oder
zusätzlichem Lüfter)
- mittel: geringer
Luftstrom entlang des Motors.
(z.B. im Windschatten
von grossen Spinnern)
- gering: konvektiver
Luftstrom in weitem Rumpf
- sehr schlecht:
konvektiver Luftstrom in engem Rumpf
(z.B. im
Hotliner-Rumpf ohne jegliche Lüftung) Berechnung mit nicht vorgegebenen Komponenten:
Wenn Sie in Besitz der techn. Angaben sind, können Sie mit jedem
beliebigen Akku, Steller oder Motor eine Berechnung durchführen.
Wählen Sie dafür in der entsprechenden Liste «andere» aus
und geben die nötigen Daten in den rechts davon liegenden Feldern
ein. (Witchtig: Die Battery Daten müssen pro
Einzelzelle erfasst werden)
Bei der Verwendung eigener Komponenten sollten Sie
ausschliesslich Herstellerdaten oder eigene Messungen verwenden.
Gehen Sie nie von Annahmen aus oder leiten Sie die Daten nicht von
ähnlichen Komponenten ab, da ungenaue Parameter zu ungenauen
Resultaten führt. Bestimmung des Innenwiderstandes des Motors: Bei Verwendung
eines Ohm-Meters werden die oft sehr kleinen Widerstandswerte durch
den Übergangswiderstand verfälscht. Nutzen Sie
diese Methode. Bestimmung des Leerlaufstroms und Kv: Betreiben
Sie Ihren Motor ohne Propeller mit Vollgas an einer 3s oder 2s
Batterie (bitte respektieren Sie die max. Motorspannung des
Herstellers). Nun messen Sie den Leerlaufstrom, die
Spannung und die Drehzahl. Nun können Sie Kv =
Drehzhl / Spannung berechnen.
Achtung: Betreiben
Sie Ihren Motor nur kurz im Leerlauf (<10s), da die Verlustleistung
(ohne Prop) sehr hoch sein kann und der Motor zur Überhitzung neigt.
Logger und Watt-Meter:
Logger und Watt-Meter
Werte entsprechen den folgenden Resultaten:
Spannung = eCalc
Batterie Spannung
Strom = eCalc Motor @ Maximum Strom
Leistung
= nicht angezeigt (entspricht der multiplikation der beiden Werte
oben)
Anmerkung: Wenn sie einen Daten-Logger verwenden -
insbesondere im Regler integrierte - machen sie eine Referenzmessung
mit einem Multimeter um den Logger zu kalibieren. Unsere
Erfahrung zeigt, dass Logger über 25% von einer realen Messung
abweichen können. Daten Exportieren
(nur für angemeldete Mitglieder):
Die berechneten Daten können mit
Hilfe dieser Funktion in ein beliebiges Programm exportiert werden,
welche CSV Dateien (Komma separiert) lesen kann (z.B. Excel).
[hinzufügen
>>] fügt die aktuell angezeigten Daten zur Export Datei hinzu.
[.csv herunterladen(x)] Die Export Datei wird runtergeladen. (x) zeigt die
Anzahl gespeicherten Antriebe in der Export Datei an.
[<<
löschen]
löscht alle in der Export Datei befindlichen Daten. Teilen
oder Speichern von Antrieben
(nur für angemeldete Mitglieder):
Sie können ein Antrieb teilen
oder speichern
mit Hilfe des Knopf [Teilen].
eCalc läd die Seite neu mit einem
parametrierten Link. Ihre Einstellungen werden damit automatisch
übernommen. Sie können nun den gewählten Antrieb erneut berechnen,
den Link in den Favoriten speichern oder copieren um mit jemandem
ihre auslegung zu teilen.
Mit Hilfe dieses Links werden die
Komponenten später automatisch zur erneuten Berechnung abfüllen. Drucken:
Zum Drucken Iher eCalc Ergebisse empfehlen wir folgende
Druck-Einstellungen in ihrem Browser:
FireFox & Safari:
Hochformat
Chrome & Explorer: Querformat |
