Kompletan vodič za drone Motors: Vrste, životni vijek, izbor i često postavljana pitanja

 

Ovo je prvo pitanje mnogi početnici susreću kada dođu u kontakt sa dronovima: "Da li drone motor koristi AC ili DC?" Na prvi pogled, ovo zvuči kao osnovno električno pitanje, ali uključuje kombinaciju motorne strukture, vrste napajanja i metode upravljanja.

 

Brzi odgovor: Većina dronova koristi DC motore

Preciznije, većina dronova koristi DC motore bez četkica (BLDC za kratko). Pokreću se litijumskim baterijama, koji izlaze DC napon.A elektronski regulator brzine (ESC) kontrolira redoslijed u kojem se trofazne zavojnice motora energiju, za pokretanje rotacije motora.

 

Dok posluje, ESC pretvara DC u trofazni sine ili kvadratni valovi nalik na sličnim signalima - obično sine ili kvadratni valovi, to ne znači da je motor u osnovi AC sistem. Njegov osnovni sustav napajanja i kontrole napajanja i dalje se temelji na DC logici.

 

Zašto ne uobičajeni izmjenični motor?

Dronovi trče na baterije, tako da nema dostupne izmjenične struje.

 

AC motori su glomazniji, teže kontrolirati i neprikladan za lagane dronove;

 

DC motori brže reagiraju, olakšavajući brzo prilagođavanje brzine i kontrolnog leta.

 

Stoga, iz adaptacije energije za kontrolu odgovora, DC motori su najbolji izbor za UAV elektroenergetske sisteme.

 

U drone sistemima,Motori se mogu podijeliti u dvije kategorije: brušeni DC motori i DC motori bez četkica (BLDC) . Uprkos sličnim imenima, dvije se razlikuju značajno u strukturi, performansama i primjeni.

 

Četkani motor: jednostavna struktura, ali postepeno eliminirana

Brušeni motori koriste četke za ugljik i komutatore za prebacivanje smjera struje. Imaju jednostavne metode kontrole i niske troškove. Uglavnom se koriste u nekim niskim, niskim brodovima ili igračkim modelima. Ključna korist je jednostavan pogonski i reprodukcijski rad. Međutim, oni pate od brzog habanja, niže efikasnosti i ograničenog vijek trajanja. Tipični životni vijek kreće se od 1, 000 do 3, 000 sati ili vijek trajanja oko 1 godine.

 

Motor bez četkica: efikasniji i glavni izbor

Motor bez četkica eliminira mehaničku komutativnu strukturu i kontrolira se elektroničkim kontrolerom brzine (ESC), tako da ima sljedeće prednosti:

Nema mehaničkog trošenja i suze, duži radni vijek;

 

Brži odgovor brzine i preciznije kontrolu leta;

 

Visoka efikasnost, manje toplina i bolje performanse baterije;

 

Niska buka, čineći ih idealnim za aplikacije poput zračne fotografije.

 

Danas, od potrošačkih dronova do industrijskih platformi, motori bez četkica postali su apsolutni glavni tok, posebno pogodan za scenarije sa visokim opterećenjima, čestim letovima, te visokim zahtjevima za stabilnost.

 

Život motora direktno je povezan sa dugoročnom trošku stabilnosti i održavanja drona. Pogotovo u komercijalnim ili visokofrekventnim scenarijima leta, izdržljivost motora jedna je od ključnih točaka koja se mora obratiti pažnju prilikom odabira modela.

 

Četkani motor: kratki život, pogodan za jednokratnu ili svjetlusku upotrebu

Zbog kontinuiranog trenja između ugljičnih četkica i komutatora, četkani motor postepeno će se istrošiti tokom rada, što rezultira smanjenom efikasnošću, povećanom proizvodnjom topline i u potpunosti degradacija performansi. Generalno gledano:

Život servisa je oko 1000 ~ 3000 sati;

 

Ako često letite, obično ga morate zamijeniti za otprilike godinu dana;

 

Pogodno za niskobudžetne dronove ili rijetko korištena nastavna / zabavna oprema.

 

Motor bez četkica: duži vijek i stabilniji

Motor bez četkica eliminira fizičku strukturu trenja, a nosivost se uglavnom koncentrira u ležajnom dijelu, tako da je ukupni život duži.Ako se pravilno koristi i obavlja se osnovno održavanje (poput hidroizolacije, prašine i redovnog čišćenja):

Životni vijek može dostići više od 5, 000 sati, čak i daleko većim vijek trajanjem baterije i stalak;

 

Takođe može održavati dobru efikasnost i odgovor u dugoročnom radu;

 

Posebno je pogodan za UAV platforme koje zahtijevaju visoku pouzdanost, poput zračne fotografije, poljoprivrede i inspekcije.

 

Naravno, bez obzira na kakav motor utječe i njegov život sljedeći faktori:

Veće opterećenje i česti letovi ubrzavaju se motorno trošenje.

 

Loša rasipacija topline: neprekidne visoke temperature ubrzavaju ležaljke;

 

Nivo zaštite: Da li je motor vodootporna i struktura otpornosti na prašinu povezana je sa njegovom otpornošću na okoliš.

 

Ovo se pitanje može činiti jednostavnim, ali zapravo je usko povezano sa strukturom drona. Broj motora određuje stabilnost leta, nosivost i kontrolu složenost cijelog drona.

 

Dronovi za višestruke rotore: Quadcopters su glavni tok

Najčešće potrošačke i komercijalne dronove gotovo su svi dizajni za višestruki rotor koji su podijeljeni u sljedeće kategorije prema broju motora:

Naziv modela	Broj motora	Značajke i aplikacije
Quadcopter	4	Najčešće, pogodno za vazdušnu fotografiju, prelaz i svakodnevni let
Heksakopter	6	Poboljšani nosivost i redundanci za industrijsku / poljoprivrednu upotrebu
Honokopter	8	Kapacitet visoke opterećenja, poboljšana tolerancija grešaka, koja se koristi za profesionalnu zračnu fotografiju i anketu
TRI-ROTOR / Twin-Rotor	2~3	Uglavnom se viđa u fiksnim ili hibridnim dronovima

 

Generalno gledano, svaki rotor zahtijeva motor. Što više rotora postoje, složeniji će kontrolni sustav biti, ali bit će poboljšani i stabilnost leta i nosivost.

 

Dronovi sa fiksnim krilima: 1 ~ 2 motora

Za razliku od višestrukih dronova, dronovi na fiksnom krilu obično koriste samo jedan glavni pogonski motor (ponekad sa repom / vertikalnim polijetanjem i motorom za slijetanje), koji je pogodan za let za velike udaljenosti, ali ima veće zahtjeve za polijetanje i slijetanje.

 

Gotovo svi koji su koristili dronu imali su ovo iskustvo: Čim se motor počne, cijeli zrakoplov odmah emitira visoku frekvenciju "zujanje" zvuka, posebno za vrijeme polijetanja i ubrzanja. Pa zašto je droni motor tako glasan? Ključ problema nije sam motor.

 

Pravi "izvor buke" je propeler

Glavni izvor buke u dronovima je zračno turbulencije i aerodinamički vučni propalici uzrokovani brzim propelerima za vrijeme rotacije velike brzine, a ne elektromagnetskim ili mehaničkim šumom motora. Konkretno:

Što je veća brzina, to je nasilnije poremećaj zraka i glasnije buke;

 

Što je veći propeler i strmiji, to je vidljiviji zvuk vjetra;

 

Kada leti velikom brzinom ili s velikim opterećenjem, motor mora izlazni obrtni moment pri velikoj brzini, uzrokujući da se buka dodatno poveća.

 

Sama struktura motora također utječe na buku, ali je manja

Motori bez četkica uglavnom su tiši od četkanih motora jer nemaju bez ugljičnog četka;

 

Metoda kontrole je takođe relevantna. Na primjer, kontrola kvadratnih talasa teži stvaranju više frekvencijskog buke od sinus-talasa.

 

Ali sveukupno, sama motora čini samo mali dio izvora buke.

 

Prijedlozi za smanjenje buke

Odaberite mirniji dizajn propelera (npr. Zakrivljeni vrh propelera, noževi s smanjenjem buke);

 

Pokušajte izbjeći dugoročne letove u punom opterećenju;

 

Koristeći visokokvalitetne motore i sinus-talasne ESC-ove mogu dalje smanjiti buku sustava.

 

Odabir desnog motora je preduvjet za osiguranje stabilnog, sigurnog i efikasnog leta drona. Pogotovo u samostalno sastavljenim ili prilagođenim platformama za let, izbor motora mora se kombinovati s više parametara, ne samo "gledanje snage".

 

1. Ukupna težina bitna

Motorni potisak mora biti dovoljan za prevladavanje težine cijelog stroja, uključujući sljedeće:

Stalak za avion

 

Baterija

 

Kontroleri, GPS, senzori i drugi elektronički sistemi

 

Nosivost (npr. Kamera, sistem za prskanje)

 

Količina preporučenog potiska za težinu je 2: 1 do 3: 1, odnosno:

 

Za 2kg drona, svaki motor bi se trebao uselno dostaviti 1-1,5 kg potiska.

 

U Quadcopteru svaki motor mora osigurati najmanje 500 g stabilnih potiska.

 

2. Veličina okvira određuje kombinaciju propelera i motora

Motor ne radi izolaciji - mora biti uparen s desnom veličinom propelera. Veličina propelera ograničena je međuosovinskim dijelom i dužinom rukom drona.

Veliki propeleri (poput onih većim od 12 inča) pogodni su za motore sa niskim kV, koji su pogodni za zračnu fotografiju i nosive zadatke;

 

Mali propeleri (kao što su 5- inča i {6- inča) pogodni su za visoke kV motore i pogodni su za trke ili brze manevre.

 

Što je veća struktura okvira, veća je veličina motora i veći kapacitet topline koji se može koristiti, ali težina cijele mašine također će se povećati u skladu s tim.

 

3. Ostali parametri: Napon, struja i ESC kompatibilnost

Nazivni napon motora mora odgovarati bateriji (na primjer, a baterija od 6s može se prilagoditi motoru koji podržava 22.2V napon).

 

Maksimalna struja utječe na izbor ESC-a i maržu {20-30% mora biti rezervisana;

 

Ako se koristi sa visokim performansima ESCS (poput FOC ESCS-a), preporučuje se odabir motora s niskim do srednjim kV s brzim odgovorom i stabilnim obrtnim momentom.

 

Prilikom kupovine ili usporedbe drona motora često se spominje parametar "KV vrijednost". Mnogi ljudi misle da je viši KV, jači motor i brži to će letjeti, ali to nije slučaj.

 

Šta je KV vrijednost?

KV vrijednost odnosi se na brzinu da motor može generirati pod uvjetima bez opterećenja za svaki primjenjivanje 1V napona (u RPM / V). Na primjer, 1 000 kv motor ima teorijsku brzinu ne-opterećenja od 10 000 o / min ispod napona od 10V.

 

Odraže karakteristike brzine motora, a ne ukupne kvalitete.

 

Viša KV vrijednost ≠ bolji motor

Visok kv motor: brza brzina, ali niski obrtni moment, pogodan za lagano opterećenje, kratkoročni let velike brzine (poput trkačkih dronova);

 

Niski kv motor: spora brzina, ali visoki obrtni moment, pogodniji za aplikacije s velikim opterećenjima i visokim zahtjevima za stabilan let (poput zračnih fotografija i poljoprivrednih dronova);

 

Pored toga, vrijednost KV utiče i na vrstu propelera koje možete koristiti:

High-kV motori su obično upareni sa kratkim propelerima;

 

Niski KV motori su pogodni za velike propelere, što pomaže u poboljšanju potiska i efikasnosti.

 

Kako odrediti odgovarajući KV raspon?

To ovisi o nekoliko faktora:

Napon baterije: Što je veći napon, veća je stvarna brzina, a KV vrijednost trebaju biti na odgovarajući način smanjena;

 

Veličina sečiva: Velike noževe sa niskim kv, male oštrice sa visokim kv;

 

Misija leta: Ako vam je potrebna upravljivost, odaberite visoki kV; Ako vam je potrebna stabilnost i izdržljivost, odaberite nizak kv.

 

Suočen sa širokim brojem motora na tržištu, mnogi ljudi imaju ovo pitanje: koji bih trebao odabrati? Postoji li univerzalno "najbolji" motor? U stvari, u polju dronova, ne postoji apsolutno "najbolji" motor, samo onaj koji najbolje odgovara vašim potrebama leta, strukturne uvjete i budžet.

 

Prva osnova za izbor motora: težina stroja

Teže dronove zahtijevaju da se moćni motori mogu bez problema skinuti i održavati stabilan let. To uključuje ne samo težinu samog okvira, već i težine baterije, sustava za kontrolu leta, propelera i korisnog tereta (kao što su kamere, prskalice) itd.

 

Jednom kada se utvrdi ukupna težina, može se zaključiti ukupni potisak koji zahtijeva motorom, a zatim se dosega potiska mora biti izračunati na osnovu broja osi.

 

Na primjer:

Za Quadcopter Drone sa ukupnom težinom 4kg, preporučuje se da se guranje svakog motora nalazi najmanje 1,5kg ~ 2kg, ostavljajući neku redundanciju kako bi se osigurao stabilan let.

 

Druga osnova: veličina regala

Veličina okvira drona određuje dužinu propelera koje možete koristiti, što zauzvrat direktno utječe na izbor motora:

Veći okviri mogu se upariti sa velikim propelerima + niskim kV motorima za poboljšanje efikasnosti i stabilnosti;

 

Manji okvir ograničava duljinu sečiva i treba ih podudarati sa visokim kV motorom za povećanje brzine za nadoknadu potiska.

 

Drugim riječima, motor, propeleri i okvir povezani su zajedno i ne mogu se razmatrati odvojeno.

 

Treća osnova: let misija

Različiti scenariji misije imaju različite zahtjeve za performanse za motore:

Za zadatke poput zračne fotografije i inspekcije, stabilnost, niska efikasnost buke i izdržljivosti motora su važnija;

 

Racing, leteći dronovi i druge scene zahtijevaju ubrzanje, brzinu odgovora i eksplozivnu snagu motora;

 

Platforme kao što su poljoprivreda i logistika zahtijevaju motore sa niskim kv, visokim momentom i visokim opterećenjem.

 

Ako tražite visoke performanse, stabilna i pouzdana motorna rješenja za različite vrste dronova, VSD nudi više modela vanjskih motora za četkice, koji pokrivaju širok spektar primjene potreba od laganih prevoda za antene i poljoprivredne platforme.

 

VSD vruće prodajni motorni modeli na prvi pogled:

model	KV vrijednost vrijednosti	Preporučena upotreba	Maksimalni potisak
5315 Drone motor	380kV	Industrijsko-razreda zračna fotografija / multi-rotor logistička platforma	9034g
4720 Drone motor	420kV	Poljoprivredni bespilotni brodovi / inspekcijski dronovi	7232g
3115 Drone motor	900-1520kV	Istraživanje srednje veličine, izreda zračne fotografije i nosivost	4185g
2808 Drone motor	1300-1950kv	Zrakoplovna fotografija i trening srednje opterećenja zrakoplova	2910g
2812 Dronski motor	900kV	Izdržljivost multi-rotor, stabilna platforma za let	2710g
2807 Drone motor	1350-1750kv	Fleksibilna multi-oslika platforma, inspekcija zaštite okoliša	2728g
2306 Drone motor	1800-2400kv	Pretočni brodovi, trkački dronovi	1683g
2207 Dronski motor	1960kv	Lagani FPV, avion za ulazne nivoe	1702g

 

Zašto odabrati VSD motore?

Razne mogućnosti KV prilagođavanja za podudaranje različitih naponskih platformi (3S ~ 12s)

 

Kompletni izveštaj o ispitivanju i performanse za svaki motor

 

Prije napuštanja fabrike, on je pretrpio statički testiranje + testiranje potiska + verifikacija starenja visoke temperature

 

Mogu osigurati sugestiju podudaranja ESC-a, adaptaciju propelera, OEM / ODM usluge

 

Trebate detaljne specifikacije ili tehnički savjet? Slobodno nas kontaktirajte za priručnike za proizvod, uzorke ili tehničku konsultaciju. Takođe podržavamo projektnu suradnju.