В этой статье мы рассмотрим коптеры на 3S и 4S LiPo аккумуляторах, достоинства и недостатки этих конфигураций. Очень многие новички, собирая свой первый коптер не могут решить какой вариант им подойдет, надеюсь в этой статье вы найдете ответы на некоторые свои вопросы. Кроме того, обсудим как мигрировать с 3S на 4S (т.к. об этом спрашивают многие фпвшники, которые хотят получить более быстрые и мощные квадрики).
Оригинал: Mini Quad: 3S, 4S Setups Comparison and Migration
- 3S и 4S — означает число последовательно соединенных банок в LiPo аккумуляторе. Более подробно читайте в статье про LiPo аккумуляторы.
Я новичок, стоит ли мне начинать с 3S? или сразу брать 4S?
4S — это считай стандарт для коптеров с 4″, 5″ и 6″ винтами, так что лучше сразу начать с 4S. Иначе, в будущем, придется вложить дополнительные деньги при переходе от 3S к 4S.
Если вы думаете, что коптер на 4S слишком мощный и им сложно управлять, то учтите, вы всегда можете ограничить газ до 75% или даже до 50%. Это поможет снизить мощность коптера для более комфортного управления. Как только вы будете уверены в своих силах — сможете вернуть все обратно. Это можно сделать на закладке MIXER в Таранисе, уменьшите WEIGHT (вес) до 75 или 50 и затем настройте смещение (Offset) чтобы диапазон начинался с «-100».
Разница в конфигурациях коптеров на 3S и 4S аккумуляторах
Очевидно, что самая большая разница — это напряжение на моторах. У 3S аккумуляторов номинальное напряжение — 11,1 В; и 12,6 вольт на полностью заряженном, в то время как у 4S номинальное напряжение уже 14,8 В, а у полностью заряженного — 16,8 В.
При повышении напряжение моторы будут вращаться быстрее. RPM (rotation per minute — число оборотов в минуту) мотора без нагрузки определяется значением KV этого мотора и равно произведению напряжения на KV (подробнее про характеристики моторов, англ).
Скажем у вас мотор имеет значение 2300KV, тогда при питании от полностью заряженного 3S LiPo аккумулятора (12,6 В), RPM = 2300 * 12,6 = 28900 (теоретически). Это значит, что мотор без винта делает 28900 оборотов в минуту. При питании того же самого мотора от 4S LiPo (16,8 В) RPM = 2300 * 16,8 = 38640, как видите значение RPM выросло очень сильно.
Это увеличение RPM означает, что мотор будет давать больше тяги, потреблять бОльшую мощность, а полет будет быстрее. Но стик газа будет более чувствительным и им сложнее будет управлять.
Замечу, что конфигурации с 4S обычно немного тяжелее, чем 3S за счет более тяжелых аккумуляторов, регуляторов и т.д.
Переход с 3S на 4S
В случае, если уже есть собранный коптер на 3S, и вы готовы к более быстрым полетам, то ниже будут советы по модернизации коптера. Если вы можете себе это позволить, то подумайте о сборке второго квадрика, изначально рассчитанного на 4S. Иметь второй коптер — просто отличная идея, особенно удобно, когда один из коптеров сломан или разобран для обслуживания.
Моторы и регуляторы
Первый вопрос: можно ли использовать ваши моторы и регуляторы с 4S аккумуляторами (с учетом увеличения как напряжения, так и тока)?
Большинство современных моторов типа 2204, 2205 и 2206 можно использовать как с 3S, так и с 4S аккумуляторами. Некоторые моторы 1806 рассчитаны на работу с напряжением 2-3S, в этом случае было бы хорошо заменить их на моторы 22xx, рассчитанные на 4S.
Учтите, что при переходе с 3S на 4S также увеличивается и потребляемый ток, из-за увеличения оборотов. При увеличении тока моторы будут греться все больше и больше. В какой-то момент эмаль на проводах в обмотке сгорит и произойдет короткое замыкание внутри мотора. Очевидно это приведет к потере мощности, мотор откажет, а коптер упадет как раз тогда, когда вы будете лететь с большой скоростью. И БАМ! Коптер разлетается на части.
Что касается регуляторов (ESC), то в наше время большинство регулей можно использовать с аккумуляторами 4S, а некоторые — даже 6S, но все равно нужно проверить. Убедитесь, что ток потребляемый мотором с выбранным винтом не превысит допустимый ток через регулятор. В некоторых случаях, при переходе от 3S к 4S нужно менять регуляторы с 12-18А на 25-30А или на более мощные.
Прочая электроника — видео передатчик, курсовая камера, OSD и т.д.
Все зависит от того, на какое напряжение эта электроника рассчитана, возможно потребуется поставить какой-нибудь стабилизатор для преобразования 16 В (4S) во что-то типа 12 В или 5 В. К счастью, в настоящее время очень много курсовых камер, передатчиков с напряжением питания до 6S, а PDB (платы распределения питания) дают на выходе 5 и 12 вольт.
Заключение
Подытожим, 3S уступает место 4S, и именно сборки на 4S по сути являются стандартом. Похожая ситуация с ПК на F1, они работают хорошо, но F3/F4 становятся все более и более популярными, затем скорее всего будут ПК на F7. Некоторые пилоты уже сейчас используют 5S и даже 6S LiPo аккумуляторы в своих коптерах!
История изменений
- Апрель 2015 — первая версия статьи
- Июнь 2017 — обновление