Motores Speed - Características genéricas

Os motores do tipo speed xxx são os mais comuns e baratos para o modelismo radio controlado, conforme eu já havia dito. Como existe uma grande variação entre as características dos modelos de uma marca e outra, e ainda uma enorme variação de modelos dentro de cada marca, resolvi fazer uma pequena compilação que esclarecesse as dúvidas mais comuns das pessoas acerca destes motores. Gostaria apenas de salientar que os números apresentados são genéricos, baseados nos valores médios, apresentados pelos fabricantes. Isso significa que para saber detalhadamente as características de tal motor, de tal marca, é altamente aconselhável contactar o fabricante.
Nesta compilação, focarei os três motores mais usados para o parkflying (sem abordagem muito técnica para facilitar a compreensão de iniciados e não-iniciados), suas características e alternativas, bem como bateria e speed control recomendado. Mas lembre-se de que as especificações variam de marca para marca e que os valores aqui apresentados são apenas referências.


Speed 400


Speed 400 da Master Airscrew...

...o que leva a marca Graupner...

... e o speed 380 da GWS: motores similares com nomes diferentes.
Usado nos parkflyers maiores, o speed 400 é um motor bastante versátil, que atende a uma vasta gama de modelos. O nome provém da medida do corpo do motor, em torno de 40 mm, com pequenas variações. Na verdade, grande parte dos speed 400 no mercado atualmente têm 38mm de comprimento (e speed 380 é outro nome para o mesmo motor).
O speed 400 já foi o mais popular dos motores usados em aero elétrico numa época em que as menores baterias e ESC´s disponíveis ainda eram muito grandes e pesados para o slowfly. Com o advento da micro-eletrônica e com componentes cada vez menores e mais precisos chegando ao mercado este motor passou a disputar o espaço com outros motores menores. Mesmo assim seu uso ainda é muito popular, pois é um motor barato, custando cerca de 8 dólares e atende a uma vasta gama de modelos de médio porte.
Este motor possui relativamente boa eficiência com ou sem redução, ficando a decisão de usa-la a cargo do tipo de modelo em questão. Trainers, moto-planadores e modelos esporte beneficiam-se dela. Pylon racers (avióes de corrida), alguns war birds (aviões da 2a guerra) escala, multi-motores e asas voadoras normalmente não a utilizam. Como regra geral, um modelo equipado com um destes motores não deve ultrapassar 800 gramas de peso total, para que a performance seja razoável. O peso ideal seria entre 500 e 600 gramas por motor, mas isso pode variar bastante de acordo com o tipo de modelo.

Estes motores são encontrados no mercado projetados para varias tensões, de 4,8 a 8,4 volts. Esta tensão não é exatamente a tensão de trabalho do motor, mas a que dará o melhor rendimento. Na verdade, o mais comum é usar o motor de 6 volts com 7,2 ou 8,4 volts (e assim por diante), para aumentar a potência dissipada, o que aumenta diretamente o giro da hélice e o empuxo gerado. Tipicamente este motor trabalha com cerca de 50 a 70 watts de potência.
Um speed 400 comum pesa 72 gramas e sua corrente de trabalho em aeromodelismo pode atingir facilmente 12 ampéres. Assim, o speed control ideal para controlá-lo deve suportar uma corrente de ao menos 15 ampéres. Também não se deve usar células de bateria menores que 500 mA/h, pois elas não forneceriam a demanda de corrente solicitada, a performance fica pobre e a vida útil da bateria comprometida.
Apenas para efeito de comparação construí a tabela abaixo baseado nos valores fornecidos pelo Motocalc, software para avaliação da performance dos motores elétricos em aeromodelismo. O motor usado nos cálculos foi o mais genérico possível, um Graupner 400 6V e a bateria usada é a NiCd de 600mA/h(Sanyo 600AE). As hélices 6x3 e 6x4 são usadas sem redução. Nas reduções mencionadas as hélices apresentadas foram as que desenvolveram melhor performance.

Graupner Speed 400/6V com células Sanyo 600AE

Os valores apresentados são simulados, mas se aproximam bastante daqueles obtidos em testes
de bancada. As hélices mencionadas são modelos comerciais da APC, do tipo slowfly.
O empuxo estático é dado em gramas (g) e a corrente em ampéres (A).

O empuxo estático é, teoricamente, a força com que o motor puxará o modelo pra frente e e este nunca deve pesar mais que três vezes este valor. Para uma boa performance, no caso de um modelo esporte, é conveniente que o peso total do modelo não seja maior que o dobro deste valor. Para modelos acrobáticos a relação ideal é (pelo menos) um por um, ou seja, peso do modelo < ou = empuxo.


Modelos comerciais que usam o speed 400:


O modelo Wingo, da Kavan rema contra a maré quando usa o speed 400 direct drive apesar de possuir características de vôo lento. À despeito disso é um bom voador do tipo slowflyer, que por ter grande área de asa precisa de pouco empuxo para voar. O avião tem ~107 cm de envergadura e pesa 560 gramas pronto para voar. Atualmente é vendido um motor com redução como upgrade para implementar a performance geral do modelo.

O Sunwheel da Graupner é um bom exemplo de modelo sport, que usa o speed 400 com redução de 2,33:1 e hélice 9x6. A envergadura deste modelo é de ~88cm e o peso total com 6 células de 500mA/h é de 590gramas. O fato de ser um biplano auxilia no vôo lento de duas formas: duas asas fornecem o dobro de área e sustentação e também produz muito mais arrasto, o que "freia" o avião no ar. Entretanto, a potência do motor é mais que suficiente para algumas manobras básicas.

E para quem quer mais do que dar umas voltinhas por aí, o Fundando traz maiores capacidades acrobáticas. Se impulsionado por um speed 400 com redução de 3:1 e uma hélice 11x4,7 a relação peso/empuxo é maior que um pra um, ou seja, vertical praticamente ilimitado! O Fundango usa para controle profundor e ailerons, mas acrescentando o leme dá pra arriscar uns torque rolls. A envergadura do modelo é de ~89cm e o peso total com 8 células de 500mA/h não passa dos 450 gramas.

Para quem quer (e pode) mais, a alternativa:


Por 125 dólares: "-Prometo que valho cada cent!"
O speed 400 é realmente um bom menino, mas como todo motor com rotor alimentado por escovas ele gera muitas perdas e sofre bastante desgaste. Isso é o que não acontece com o motor brushless Hacker B20 S. Sem escovas pra desgastar e gerar perdas, o motor é muito mais eficiente (alcança 60.000 rpm´s em vazio) e econômico (apenas 4 ampéres com redução e hélice 11x6) e sua vida útil ultrapassa várias gerações de speed´s 400, além de ser mais leve (50 gramas com a redução). A desvantagem? O preço: 125 dólares com a redução de 4:1 (e ainda precisa de um ESC especial para brushless).


40 dólares ainda é o preço de 5 speed 400 comuns...
Mas calma! Se você não for tão exigente (e nem tão rico) e se contentar com a melhor tecnologia em motores com escovas, este é então a sua opção.
O motor Cobalt Super 400 da Wattage oferece uma performance extra valendo-se dos imãs especiais de cobalto, que são mais fortes que os imãs de ferrite dos speed 400 comuns. Além disso ele conta com escovas mais largas e de fácil reposição e seu rotor é sustentado por dois rolamentos. Custa a bagatela de 40 dólares e é a opção intermediária entre (alto) preço e (alta) performance.


A tendência para jatos:


Esta é a "turbina" EDF200/6, da Wattage, movida por um speed 400 e proporciona até 360 gramas de empuxo à alta velocidade.
Por possuir boa eficiência quando usado no sistema direct drive (sem redução) o speed 400 é provavelmente o motor mais utilizado nos aeromodelos elétricos de jatos, quer seja com hélice comum e configuração "pusher" (na qual o motor vai montado atrás e a hélice empurra o modelo), quer seja no sistema EDF, ou eletric ducted fan (sistema em que o motor gira uma hélice de duas ou mais pás dentro de um tubo, de modo a simular uma turbina). Em ambos os casos o motor propicia o melhor empuxo/velocidade para estes modelos de baixo coeficiente de arrasto, tornando a simulação mais próxima do real.

Este é um modelo do jato de guerra F86 Sabre recém lançado pela Wattage que utiliza a turbina acima.

Já o F22 Raptor da Hobby Lobby usa o speed 400 com uma hélice comum e configuração "pusher".


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