2016年3月31日木曜日

3D始めました♪



数年前にコンピューターで流体のシミュレーションをしたくて少し勉強したのですが、一番困ってしまったのは3Dデータの作成でした。

当時はBlenderを使って作成するのがポピュラーだったのですが、設計ツールというよりはグラフィックツールベースの操作感になじめず断念。形状データが作れないのでCFDもサンプルを動かした程度で立ち止まってしまいました。

時は流れ3Dプリンタの出力サービスが手ごろな価格で始まったので、3D CADに再挑戦。
今回はFusion360を使ってみました。

橋本さんに2Dの形状を製作して押しだしで立体にするという基本を教り作業を開始しましたが初めはサンプルのネコを立体にするだけで一苦労。それでも週末作業をしたら何とか形になりました。






というわけでドローム向けインディーカー用モーター冷却システムの完成です!



F1のモーター冷却用ファンはモーターマウント左側に固定するのが一般的ですが
実車のラジエーター風に車体の両サイドにファンを設置して、
そこからモータまでダクトをつなげるという遊び心を満載のデザインです。



出力は秋葉原のロボットショップRTフォワードさんにおねがいしました。
「お試し出力サービス」で店頭の3Dプリンタで出力してもらえます。



部品本体のSTLデータを持ち込めば、サポートの配置などはおまかせでOKです。



今回は縦横2通りの配置を試してみました。ファンのカバー部分は縦レイアウトの方がサポートも少なく積層方向も良さそうです。サポートをバリバリはがすとできあがり!



サイドポッド後ろから見るとこんな感じ、フロントから入ってくる空気を上手につかめそうです。



フルサイズのバッテリーでもショートリポでも対応可能なレイアウト。



樹脂は冷えるときに縮むようだけど設計通りのサイズで出力されてファンにぴったりサイズ!吸気ダクトとしても使えるかな?

2016年3月23日水曜日

Japan Drome Race 2016 Round 1



Japan Drome 2016開幕です。

今年はバッテリーが7000から6000mAhに。モーターも30.5Tから25.5Tに変更になり。パワーソースのリセッティングが必要になりました。


モーターベンチ組み立て中



去年のロガーデータから今年のモーターの目標回転数を6000rpmと設定。
モーターベンチで実走時の負荷を設定してテストしたところ。30.5Tと同じギヤ比(P72T)がベストで1割ぐらいの回転数Upが見込まれるという結論になりました。

バッテリーに関しては同負荷であれば0.1Vぐらいのダウンになりそうです。




レース当日は設営を始めたあたりから雨が降り始め練習走行はディレイに。午前中は組み分け無しのフリー走行となりました。

午後からの予選は予定通り開催。

Indyクラスの予選結果は・・・



あいかわらずトップからも0.5秒遅れていますが、各ドライバー去年のタイムと比較しておおむね0.5秒程度のタイムアップです。1秒程度のタイムアップを見込んでいたので意外な展開。
走行データを確認したところ予定した回転数に対して800rpm程度下回っている様子。ギヤ比を短めに振ることも考えましたがロングランでのデータが欲しかったのでそのままのセットで決勝へ。



決勝は上手くスタートしたものの前方でのクラッシュを回避できずクラッシュしてしまいポジションダウン。5秒ほどロスしたもののウイング以外に問題は無さそうなのでレースに復帰しました。その後4ターン出口で2回スピンしてしまうなどミスが目立ちましたが大きなトラブルも無く3位でフィニッシュ。


Gapチャート

Gapチャートで見てもじりじりと離れていく様子が見られます。中盤トラブルで後退しましたが鳩間さんのペースは驚異的。依田さん、大嶋さんのペースも良さそうです。レースペースでもトップグループには0.5秒足りないようです。





Smart Logger で見てみよう♪
パワーソースはトリオンショートリポ5500 + M4 25.5T


まずはベストラップのデータを去年の30.5Tと比較

回転数・縦G・横G・TH・ST

回転数で500rpmアップを狙っていましたが実際は300rpmアップにとどまりました。
またコース全体での回転数が上がるイメージでしたが、そうならなかったようです。


温度1(NC)・温度2・電圧・電流

11Aを想定していた電流は12Aと1割多め。
事前に行っていたシミュレーションの負荷想定が低すぎたようです。


次にラップごとのデータの比較です
LAPタイム

ラップタイムは20周目までなだらかに落ちて、その後は安定している様子。


最高回転数・平均回転数・最低回転数

回転数もラップタイムと同じように落ちてきています。


大気温度(NC)・モーター温度

モーターの温度はスピンした14~16周目あたりに大きく上昇しています。
また30.5Tより上昇の勾配がきつく見えます。


電圧

電圧は0.3Vほどダウン。想定は0.1~0.2V程度でした。
バッテリー容量低下とモーターの消費電流増大の二つによるものと思われます。



平均電流

こちらも想定より大きめの値ですね。
スピンしたラップは大きく電気を使っています。
スピン後にモーター温度が大きく上がったのはこのためかもしれません。


電費/ラップ

1ラップあたりにどれだけの電荷を使ったか。
こちらは30.5Tと比較すると10mAhほど増えた形
スピンしたラップは20mAhほど多く使用しています。
燃費がキビシイカテゴリーでは再発進が致命傷になる事が分かりますね。

モータベンチを活用した初めてのレースでしたが、データ不足により精度が不足していることが明らかとなりました。次回は今回の実走データを元にシミュレーションの精度を向上していきたいと思います♪

2016年3月2日水曜日

Smart Logger 電流センサの取り付け


Smart Loggerには電流計が付属しています。




ESCの電源ケーブルのプラス側に取り付ける形になります。
付属の電流計は2Pのコネクタを両側に取り付けると便利な形状ですが、ヨーロピアンコネクタを使う場合はそのままだと少し使いにくいかもしれません。その場合は基板の不要な部分をカット。センサーの足をまっすぐ伸ばしそこに電源ケーブルとヨーロピアンコネクタを取り付けるとすっきり配線することができます。

Smart Loggerマニュアル  3. 電流センサ