Pemilihan komponen elektronik (Motor, Baterai, ESC) pesawat aeromodelling

Seorang aeromodeller sering sekali dihadapkan dengan dilema pemilihan komponen elektronis yang tepat untuk pesawatnya, seperti pemilihan motor, ESC dan baterai yang tepat. Kesalahan pemilihan dapat berakibat ke kurangnya performa pesawat hingga terbakarnya sistem elektronis pesawat tersebut, jadi konsep pemilihan elektronis ini harus dimiliki seorang aeromodeller. Jika anda belum mengetahui fungsi dari masing-masing komponen dan rangkaian dasarnya, disarankan untuk membaca artikel elektronika aeromodelling.

   1. Pemilihan motor
Hal yang pertama kali harus dilakukan adalah pemilihan motor. Dalam artikel ini hanya akan dibahas motor brushless. Pemilihan motor dilakukan pertama kali karena motor merupakan penentu performa secara keseluruhan.
Dalam pemilihan motor ini, harus ditentukan terlebih dahulu performa yang diharapkan, apakah pesawat ingin bermanuver seperti aerobatic atau trainer misalnya. Dari pemilihan tersebut kita dapat asumsikan power loadingyang disarankan untuk kategori tersebut. Berikut ini adalah power loading yang disarankan untuk beberapa kategori (baca di rule of thumb):

<110 Watt/kg = pesawat yang sangat ringan, slowflyer
110-176 Watt/kg = Gliders, Park flyers, trainners
176-264 Watt/kg = Sport flying dan aerobatic
264-397 Watt/kg = aerobatic tingkat atas, 3D dan EDF
397-441 Watt/kg = Jet berkecepatan tinggi

(Untuk memahami pemilihan kategori dan power loading lebih mendalam, baca artikel kategori pesawat aeromodelling dan rule of thumb)
            Dengan mengetahui power loading, dan berat pesawat yang ditargetkan, dapat diketahui power(daya) yang dibutuhkan dari motor sebagai berikut :

Daya = berat terbang x power loading

Pada umumnya, daya motor sudah tertulis pada spesifikasi. Jika belum tertulis, dapat digunakan hubungan

Daya = Volt baterai x Ampere pada spesifikasi motor
Untuk mendapatkan nilai aman, daya tersebut dibagi dengan efisiensi motor, efisiensi propeller dan kondisi persen throttle saat cruise. Jadi daya motor yang harus dipilih (tertulis pada spesifikasi motor) adalah :

 

Angka yang biasa digunakan pada efisiensi motor adalah 70%- 85 % (0,7-0,85), efisiensi propeller 40%-60% (0,4-0,6) dan persen throttle adalah 20%-50% (0,2-0,5). Angka tersebut tergantung pada keinginan pilot dan banyak faktor lainya. Namun sering juga ditemui dalam spesifikasi motor brushless khusus aeromodelling berupa daya motor yang sudah dikalikan dengan efisiensi propeller, sehingga dalam kasus ini persamaan diatas tidak perlu lagi dikalikan efisiensi propeller.
            Adapun pada motor yang akan kita beli tertera nilai kV, yang berarti rpm/volt. Misalkan motor tersebut 2200kv dan digunakan baterai 3S yang mana berarti 11,1V maka motor akan berputar dengan kecepatan maksimal 2200 x 11,1 = 24.420 rpm. Pada umumnya, semakin kecil nilai kv, torsi motor akan semakin besar

2.    Pemilihan Baterai

Setelah motor dipilih, baru dapat kemudian baterai dapat ditentukan dengan berdsasarkan daya yang dibutuhkan oleh motor. Pada umumnya, pada motor yang kita pilih, terdapat rekomendasi baterai yang harus digunakan, misalkan 2S~3S.
Adapun parameter yang harus diperhatikan dalam pemilihan baterai adalah jumlah sel (S), discharge (C) dan kapasitas (mAh). Jumlah sel menentukan voltase dari baterai tersebut pada keadaan kosong 1S = 3,7V, 2S = 7,4V, 3S = 11,1 V dan seterusnya (kelipatan 3,7V). Kemudian discharge (C) memperlihatkan seberapa besar rating/kecepatan arus yang dapat dikeluarkan, dan kapasitas (mAh) menunjukkan berapa lama baterai tersebut dapat bekerja pada ampere tertentu, misalkan 2200mAh, artinya baterai dapat bekerja pada 2200/1000 = 2,2 Ampere selama 1 jam.
 Nilai C dapat digunakan untuk menghitung Ampere (arus) dengan mengalikanya dengan nilai kapasitas. Misalkan baterai dengan 2200mAh, 20C  maka arus yang dapat dihasilkan adalah 2200×20/1000= 44Ampere. Nilai ampere dari baterai yang kita pilih harus lebih besar atau sama dengan ampere yang dibutuhkan oleh motor, jika lebih sedikit, maka baterai akan cepat panas dan rusak. Tetapi, nilai C yang lebih besar relatif lebih berat dan mahal.Adapun daya dari baterai dapat dihitung dengan hubungan daya = Ampere x Volt, untuk kasus diatas maka daya = 44A x 11.1V= 488,8 Watt. Daya tersebut juga harus lebih besar dari yang dibutuhkan oleh motor.

  
 3. Pemilihan ESC

Seperti pemilihan baterai, pada umumnya pemilihan ESC juga diberikan rekomendasi oleh motor yang kita pilih. Hal yang penting yang harus diperhatikan dalam memilih ESC adalah maksimum ampere pada ESC. Nilai maksimum ampere yang kita pilih pada ESC harus lebih besar atau sama dengan ampere yang dibutuhkan oleh motor, jika nilai tersebut lebih rendah, seperti baterai, ESC tersebut akan cepat panas dan kadang bisa terbakar. Namun maksimum ampere yang terlalu besar tentunya akan lebih berat dan pada umumnya jauh lebih mahal.

Contoh perhitungan :
Misalkan kita akan membuat pesawat aeromodelling dengan kategori trainer dengan berat 800 gram (0,8 kg), maka kita dapat pilih nilai power loading sekitar 110 Watt/kg. Oleh karena itu kita dapat menentukan daya motor yang diperlukan yaitu = (0,8×110)/(0.85×0.3) = 345 Watt. Setelah mendapatkan nilai diatas, kita dapat cari motor dengan daya mendekati nilai tersebut, misalkan di hobbyking.com, dan misalnya kita pilih motor Turnigy 2200kv, dengan daya 342 Watt, baterai 2S-3S, max current 34A dan ESC 40 A.
Dengan spesifikasi diatas, kita dapat perkirakan arus yang bekerja pada motor pada kondisi normal yaitu sekitar = Watt/Volt baterai = 342/11.11 = 30 Ampere (dengan baterai 3S). dengan demikian kita dapat pilih baterai dengan spesifikasi misalnya 2200mAh, 20 C sehingga memiliki ampere sebesar = 2,2×20 = 44Ampere. Kemudian dayanya adalah = 44A x 11,1V = 488,8 Watt yang mana lebih besar dari kebutuhan motor. dipilih baterai dengan mAh tinggi agar lebih awet dan C rendah karena tidak membutuhkan ampere yang terlalu besar, mengingat kategori adalah trainer.
Adapun dari nilai diatas, dapat dipilih ESC dengan spesifikasi 30-40 Ampere. 30 Ampere boleh digunakan jika kondisi operasi motor tidak terlalu membutuhkan ampere yang besar (kecepatan rendah).

 By : Caesar Wiratama
Aero Engineering
pamflet

Author: Caesar Wiratama

caesar@aeroengineering.co.id
0815-4806-5205

18 comments

  1. artikelnya sangat bermanfaat, sangat membantu bagi para pemula terutama.
    bolehkah saya minta referensi buku dari artikel yang dibuat?

  2. gan itu esc nya kalo pakai tipe RCTimer ESC 40A SimonK Multicopter Controller SK-40A terus motornya 1400kv cocok nggak gan?

  3. om tanya. sy punya drone menggunakan baterai 1800mah. brushless 1800kv. sy ingin drone sy bisa angkat beban 800-1000gr. apa yg perlu saya upgrade om?. trmksh

  4. Oleh karena itu kita dapat menentukan daya motor yang diperlukan yaitu =(0,8×110)/(0.85×0.3) = 345 Watt.
    Angka 0.85 dan 0.3 itu didapat dr mana gan? Trimakasih.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *