|
|||||||
|
|
|
|||||
|
|
|||||||
Piller ve akümlatör bataryaları depoladığı kimyasal enerjiyi deşarj esnasında elektrik enerjisine çeviren cihazlardır. Kullanılabilir elektrik enerjisinin miktarı ve var olan potansiyeli, bataryanın içinde bulunan aktif maddelerin cinsine ve miktarına bağlıdır. Bunlar içlerinde olan bir elektro-kimyasal reaksiyon sonunda elektrik üretirler. Bu kimyasal olayın tersi, bataryanın uçlarına ters yönlü bir akım verilerek gerçekleştirilebilirse batarya içinde enerji depolanmış (batarya doldurulmuş) olur. Batarya tekrar enerji üretebilir hale gelir. Enerji depolama sistemleri olarak birçok kimyasal kombinasyonlar denenmiş ve çeşitli akümlatör tipleri üretilmiştir. Bunların arasında Nikel Hidroksit (Nickel Hydroxide) ve Kadmiyum Hidroksit (Cadmium Hydroxide) kombinasyonu kullanan ve Nikel-Kadmiyum bataryası olarak adlandırılan akümlatörler radyo kontrol sistemlerinde en çok kullanılan bataryalardır. Nikel Kadmiyum bataryalar ikinci kuşak bataryalar olrarak sınıflandırlırlar. Karbon-Çinko ve Alkaline gibi birinci kuşak piller kullanıldıktan sonra tekrar şarj edilemezler. İkinci kuşak akümlatörler tekrar tekrar şarj edilerek kullanılabilirler.
RC sistemlerinde yaygın bir şekilde kullanılan Nikel - Kadmiyum akümlatörler sızdırmazdırlar. Bunların sızdırmazlığı sağlandadığından beri bakım problemi olarak ortadan kalkmış ve radyo kontrol sistemlerinde kullanılması son derce yaygınlaşmıştır. Bu bataryalar kurşun asit bataryalar gibi su veya asit ilavesi gibi bir işleme ihtiyaç göstermezler. Benzer şekilde su - asit ilaveleri gerektirmeyen "Gell Cell" adı altında imal edilen akümlatörler sızdırmazlığı temin edilmiş kurşun asitli bataryalardır. Bu bataryalar Nikel - Kadmiyum bataryalara nazaran daha ağırdırlar. Bunların 12 Voltluk olanları uçuş sahalarında starter bataryası olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
RC sistemleri ile birlikte gelen alıcı bataryalar dört hücrenin seri olarak bağlanmasından meydana gelirler. Her bir hücre tek başına 1,25 Volt olup toplam batarya takriben 5 Volt gerilim gösterir. Ancak şarj durumu ve çekilen akım şiddetine bağlı olarak bataryanın çalışma voltajı 5.2 iIe 4.4 Volt arasında değşir. Bu da her bir hücrenin l.3 Volt ile 1.1 Volt arasında olması demektir. Bir hücrenin gerilimi 1.1 Volta düştüğünde aşırı deşarjdan dolayı muhtemel bir hasara uğramaması için tekrar şarj edilmesi gerekir. Bu bataryalar tekrar kullanılmadan önce mutlaka şarj edilmelidir.
Günümüzün RC alıcıları ve servoları nominal gerilimi 6 Volt olan beş hücreli Ni - Cad bataryalar ile de çalışabilirler. Bu nedenle ömürleri 2 - 3 yıl olan alıcı bataryalarını yenilerken dört hücreli yerine beş hücreli batarya satın alınıp kullanılmasını tavsiye ederiz. Günün birinde batarya sisteminin bir hücresi aniden bozulduğu zaman geri kalan dört hücrenin verdiği yeterli gerilim modelimizin düşüp kırılmasını önleyecektir. Beş hücreli batarya kullanmanın bir faydası da %25 yüksek gerilim kullandığımız için servolarımız daha hızlı ve daha güçlü çalışacaktır.
Radyo kumandalı uçuşda elimizdeki vericinin bataryasının voltajını görebiliyoruz ve buna göre uçuşumuzu ayarlayabiliyoruz. Alıcı bataryasının durumunu ise genel olarak Modeli söktükten sonra bir deşarj aygıtına bağlayıp kalan mikdarı ölçebilirsek görebiliyoruz. Bu durumda emniyetli yapabileceğimiz uçuş miktarını nasıl ayarlıyabileceğiz? Bu sorunun cevabı aşağıdaki faktörlere bağlıdır.
1- Bataryaların kapasitesi;
Uçuş bataryasının emniyetle yapabileceği uçuş süresi bataryanın kapasitesi
ile doğru orantılıdır. 500 mAh kapasiteli batarya ile emniyetle toplam
50 dakika uçuş yapabilen bir modelci, eğer 800 mAh'lik batarya kullanırsa
toplam 80 dakika uçuş yapabilir.
2- Servo tipleri ve adedi;
Farklı güçte ve farklı yapıdaki servoların çektikleri akım mikdarları
birbirinden farklıdır. Genel olarak büyük ve güçlü servolar daha çok enerji
harcayıp bataryayı daha çabuk tüketirler.
3. Modelin büyüklüğü, hareketli yüzeylerin boyutları;
Büyük ve hızlı modeller, hareketli yüzeyleri daha büyük olanlar,
küçüklere göre bataryayı daha çabuk bitirirler. Bu sebebten büyük ve hızlı
bir modele geçen modelci, uçuş bataryasını kontrol edip emin olmadan eskisi
kadar uzun uçuş yapmamalıdır.
4. Kumanda sistemlerinin rahat ve sürtünmesiz çalışıp, çalışamaması;
Kumanda çubuklarında veya hareketli yüzeylerin menteşeleri
sürtünmesiz çalışmalı ve sevonun gidebileceği son noktaya kadar bir zorlanma
ile karşılaşmadan rahat gidebilmelidir. Aksi halde enerji tüketimi çok
artar ve emniyetli uçuş süresi çok azalır.
4- Kumanda edenin model uçak kumanda tarzı;
Düz uçuş ve tatlı dönüşler ile yapılan bir uçuşla, devamlı sert
akrobasi hareketleri yapılan uçuş arasında çok büyük batarya harcama farkı
olup sert akrobasi yapılan uçuşlarda mevcut batarya kapasitesi çok daha
çabuk harcanır.
500 - 600 mAh kapasiteli bir alıcı bataryası ve elektrikli katlanır iniş takımı bulunan bir akrobasi uçağı ile 10ar dakikalık 6 emniyetli, uçuş yapılabilir, Bu bir uçuş günü için iyi bir uçuş süresidir. Uçuş sahasında şarj aleti bulundurulursa verici bataryası şarj adildiği müddetçe uçuş zamanı arzu edildiği kadar uzatılabilir. Burada kullanılan bataryaların nekadar hızlı şarj edilebileceğine de dikkat edilmelidir. Çok hızlı şarj edilmesi halinde bazı bataryalar kısa zamanda bozulmaktadır. Bataryaların nekadar güçlü akım şiddeti ile şarj edilebileceği genellikle üzerlerinde yazılıdır
Küçük bir modelin ağırlık problemi var ise 100 veya 225 mAh kapasiteli küçük bir alıcı bataryası kullanılabilir. Yalnız bu bataryaları her uçuştan önce şarj etmek gerekebilir.
Bir alıcı cihazı ortalama olarak 10 ile 25 mA akım çeker, bir servonun
durağan halde çektiği akım ise 5 ile 20 mA arasında değişir. Bunun anlamı
da, 4 servolu bir modelde alıcı bataryası şalter açıldığında servolara
herhangi bir komuta verilmeksizin bataryadan 30 ile 100 mA arasında bir
akım çekilir. Uçuş esnasında ise servo motorları çalışacak ve çekilen akım
çok daha fazla olacaktır. Bu akım miktarı uçuş yapılan modele, kullanılan
RC sistemine ve modelcinin uçuş tarzına bağlı olarak farklı olur. Küçük
ve seyrek kumandalarla uçan bir planör minimum elektrik harcaması ile uçabilirken
devamlı ve sert kumandalarla uçan bir akrobasi modeli ve bilhassa helikopter
modeli uçuş esnasında kat kat fazla batarya enerjisi tüketirler. Kaba bir
tahminle 500 - 600 mAh lik bir batarya ile iki servolu bir planör ile birkaç
saat termik uçuşu yapılabilir. Aynı batarya ile bir akrobasi yarışma modeli
ancak 10’ar dakikalık 6 veya 7 emniyetli uçuş yapabilir. Başlangıçta emniyetli
uçuş müddetini tesbit etmek için uçuşlar arasında bataryanın durumunu gösterebilen,
(expanded scale voltmeter) yük altında bataryanın voltajını ölçen özel
bir aletle kontrol edilmelidir. Bataryaların yük altındaki gerilimleri
hücre başına 1,1 V’tan daha aşağı düşmemelidir. Yani 4 hücreli bir uçuş
bataryası gerilimi 4,4 V’a düşmeden uçuş kesilmeli ve batarya yeniden şarj
edilmelidir.
Şekil 1. Isı ve Kapasite Yüzdesi İlişkisi
NİKEL - KADMİYUM BATARYALARIN ŞARJ VE MUHAFAZASI
Bataryalar şarj ve muhafaza esnasında bulundukları ortamın ısısından etkilenirler. Şekil 1’de batarya sıcaklığının, şarj ve deşarj esnasında da bataryanın kapasitesine yaptığı etki grafik olarak gösterilmiştir.
Şekil 1. Isı ve Kapasite Yüzdesi İlişkisi
Burada 0 ile 30 C 0 arasında şarj ve deşarj edilen bataryanın tüm kapasitesinin
kullanılabildiği görülmektedir. Kesik çizgili eğriden 00 C den düşük sıcaklıklarda
bataryanın deşarj kapasitesindeki düşüş açık bir şekilde görülmektedir.
Bu nedenle düşük hava sıcaklıklarında bataryamızın daha az bir akım sağlayacağı
bilinmeli ve aynı oranda az uçuş yapılmalıdır. Aynı şekilde görülen kesiksiz
çizgiden batarya sıcaklığının şarj üzerine etkisi görülmektedir. Bundan
çıkan sonuç ise güneş altında modelin içinde kolaylıkla oluşacak 40 C0
sıcaklıkta şarj edilen bir bataryanın ancak %80 kadar bir kapasite ile
şarj edilebileceğidir.
Ni-Cad bataryaların depolama şartları altında saklanması esnasında devamlı bir kayıp maydana gelir. Bu kayıp ortam sıcaklığı ile değişir. Şekil 2’de 0, 20 ve 400C da bataryanın 120 gün boyunca uğrayacağı iç kayıpları görülmektedir. Buradan çıkaracağımız sonuç soğuk kış aylarında ısıtılmamış ortamda saklanan bataryaların dört ay boyunca emniyetle saklanabileceğini, buna mukabil sıcak yaz aylarında tam şarjlı olsa bile iki ay içinde aşırı deşarj olarak tehlike sınırının altına kadar deşarj olabileceği görülmektedir. Bataryanın aşırı deşarj olup bozulmaması için ayda bir, olmazsa en geç iki ayda bir şarj edilerek saklanması tavsiye edilir. Bunu yaparken aşağıda izah edeceğimiz nedenlerden şarj etmeden hücre başına 1,1 Volta inecek gibi kontrollu deşarj edilirse bataryalar son derece iyi bakılmış olur.
Şekil 2 Isının Şarjlı Bataryaya Etkisi
Devamlı olarak tam şarj edilen ve arkasından bir veya iki uçuş yapılan
bataryalar az kapasite kullanmaktan bir nevi alışkanlık kazanmakta ve tam
şarj edilmelerine rağmen vermeğe alıştıkları bu kapasitenin üstüne çıkamamakta,
geçici olarak kapasite kaybına uğramaktadır. Bu duruma düşmüş bir bataryanın
tedavisi, eğer batarya başka bir hasara uğramamışsa mümkündür. Bu işlem
şöyle yapılır. Batarya voltajı hücre başına 1,1 Volta (dört hücreli alıcı
bataryasında 4,4 V, sekiz hücreli verici bataryasında 8,8 V) kadar düşecek
şekilde deşarj, arkasından tam şarj ederek bataryalara birkaç kere deşarj-şarj
devri yaptırılır. Her devirde ölçülürse, kapasitenin devamlı arttığı, İki
veya üç devir sonunda nihai kapasiteye eriştiği ve daha da artmadığı
görülür. Böylece bataryada teşekkül eden küçük kapasite hafızası silinmiş
olur. Bundan sonra her ay, en geç iki ayda bir aynı deşarj-şarj devri yapılırsa
bu küçük kapasite hafızası teşekkül edemez.
Deşarjlar esnasında kapasite ölçülmesi yapılırsa bataryanın kapasite
durumu bilinmiş olur. Bataryalar zaman içinde eskir ve yıpranırlar. Bir
batarya ne kadar kötü kullanılırsa o kadar çabuk yıpranır. Kötü kullanmak
olarak aşırı şarj, yüksek akım şiddeti ile şarj, aşırı deşarj, yüksek akım
şiddeti ile deşarj ve batarya devresini açık bırakarak bataryanın 0 V’a
kadar düşmesine sebeb olmayı gösterebiliriz.
Uçuş bataryasının, kapasitesinin 1/3 ünün kaybetmesi halinde o bataryayı değiştirmek, uçuşta kullanmamak gerekir.
Nikel-Kadmiyum bataryalar sarsıntılara karşı oldukça dayanıklı cihazlardır. Ancak bir model uçak, tekne veya otomobilde meydana gelecek aşırı sarsıntı ve titreşimler bataryayı hasara uğratabilir. Aşırı sarsıntı özellikle bataryaya bağlı tellerin lehimlerinden kopmasına neden olabilir. Aynı zamanda bataryanın içinde pilleri birbirine bağlayan kaynak noktalarınnın da kopması da mümkündür. Bu gibi kötü sonuçlardan bataryaları korumak için titreşimleri yutacak yumuşak bir sünger muhafaza içinde modelin uygun yerine (mümkünse ağırlık merkezine yakın) oynayıp kaymıyacak şekilde yerleştirilir. Bataryanın muhtemel bir yakıt sızıntısından kötü etkilenmemesi için sünger muhafaza ile birlikte bir plastik torba içine konması da çok iyi bir tedbirdir.
Radyo kontrol sistemleri kısa zaman peryotlarında büyük akım çekerler. Örnek verecek olursak verdiğimiz bir kumanda ile bir yönde çalışmaya başlayan servo, aniden verdiğimiz zıt bir kumanda ile aksi yönde çalışmaya başlar ve çekilen akım maksimuma çıkar. Sistemin daima bakımlı olması lazımdır. Eğer alıcı sistemin fiş ve fiş yuvaları yağdan ve kirden arındırılmış değilse, zamanla sistemin direncini arttıracak ve problem büyüyecektir. Fiş ve fiş yuvalarının üzerini bantla sarmak iyi bir fikirdir. Ayrıca alıcı sisteminin açma ve kapama düğmesi ile şarj soketinin modelin gövdesinde motor egzos çıkışının aksi tarafına gelmesine dikkat edilmelidir.
Verici bataryalarının bakımları ve kullanılmaları oldukça kolaydır. Vericilerin hemen hemen hepsinin ön yüzlerinde bir küçük voltmetre, bazılarında dijital gösterge vardır. Her uçuşa başlamadan bu göstergeye bakmak, verici bataryasının durumunu görmek için yeterli olur. Verici bataryalarının bir diğer avantajı da bataryadan çekilen akımın sabit olmasıdır. Verici bataryası sık sık ve çok şarj ediliyorsa ve az kullanılıyorsa, kapasite kaybına karşı alıcı bataryasında olduğu gibi ayda veya iki ayda bir derin deşarj ve sonrada tam bir şarj yapılarak bataryar korunabilir.
Eğer hazır satılan cinsten bir batarya test aletiniz yoksa Şekil
3’de kolayca imal edip alıcı ve verici bataryalarınızı kontrol edebileceğiniz
bir test aleti devresi görüyorsunuz. Bu devreyi kullanır ve alıcı verici
bataryalarınızı kontrol ederken şemada belirtilen dirençleri kullanınız.
Bu devre bataryalara 1 C'lik deşarja uygun bir yük sağlayacaktır. Bu da
bataryanın tam şarjlı olması halinde 1 saatte deşarj olacak demektir. Deşarj
zamanının değişmesinden kapasitenin değiştiğini ölçmüş oluruz. Devreyi
bataryaya tatbik etmeden önce bataryanın imalatçısının talimatına göre
tam olarak şarj edilmesi gerekir. Alıcı bataryası 4,4 Volta (4 hücreli),
verici bataryası da 8.8 Volta (8 hücreli) düşünceye kadar deşarj edilir.
Eğer deşarj zamanı tutulursa, bataryanın durumunu görmek de mümkün olur.