Droonimootorite täielik juhend: tüübid, eluiga, valik ja KKK -d

 

See on esimene küsimus, millega paljud algajad droonidega kokku puutudes kokku puutuvad: "Kas drooni mootor kasutab vahelduvvoolu või alalisvoolu?" Esmapilgul kõlab see nagu lihtne elektriküsimus, kuid see hõlmab mootori struktuuri, toiteallika tüübi ja juhtimismeetodi kombinatsiooni.

 

Kiire vastus: Enamik droone kasutab alalisvoolumootoreid

Täpsemalt öeldes kasutab enamik droone harjadeta alalisvoolumootoreid (lühidalt BLDC). Neid toidavad liitiumakud, mis väljastavad alalispinget. Elektrooniline kiiruse regulaator (ESC) kontrollib mootori kolmefaasiliste mähiste pingestamise järjekorda, et mootorit pöörlema panna.

 

Töötamise ajal muundab ESC alalisvoolu kolmefaasilisteks vahelduvvoolulaadseteks signaalideks – tavaliselt siinus- või ruudukujulisteks laineteks –, et mootorit käitada. See ei tähenda, et mootor oleks sisuliselt vahelduvvoolusüsteem. Selle põhitoiteallikas ja juhtimissüsteem põhineb endiselt alalisvooluloogikal.

 

Miks mitte tavaline vahelduvvoolumootor?

Droonid töötavad akudega, seega vahelduvvoolutoidet pole saadaval.

 

Vahelduvvoolumootorid on suuremad, raskemini juhitavad ja ei sobi kergete droonide jaoks;

 

Alalisvoolumootorid reageerivad kiiremini, mis lihtsustab kiiruse ja lennuasendi kiiret reguleerimist.

 

Seetõttu on alalisvoolumootorid parim valik mehitamata õhusõidukite toitesüsteemidele, alates energia kohandamisest kuni juhtimisreaktsioonini.

 

Droonisüsteemides saab mootorid jagada kahte kategooriasse: harjadega alalisvoolumootorid ja harjadeta alalisvoolumootorid (BLDC). Vaatamata sarnastele nimedele erinevad need kaks oluliselt struktuuri, jõudluse ja rakenduse poolest.

 

Harjadega mootor: lihtne konstruktsioon, kuid järk-järgult kadunud

Harjadega mootorid kasutavad voolu suuna muutmiseks süsinikharju ja kommutaatoreid. Neil on lihtsad juhtimismeetodid ja madalad kulud. Neid kasutatakse peamiselt mõnedes odavates, väikese koormusega droonides või mängumudelites. Peamine eelis on lihtne plug-and-play-režiim. Siiski kannatavad nad kiire kulumise, madalama efektiivsuse ja piiratud kasutusea all. Tüüpiline eluiga on 1000 kuni 3000 tundi ehk umbes 1 aasta.

 

Harjadeta mootor: tõhusam ja tavapärane valik

Harjadeta mootor välistab mehaanilise kommutatsioonistruktuuri ja seda juhib elektrooniline kiiruse regulaator (ESC), seega on sellel järgmised eelised:

Mehaanilise kulumise puudumine, pikem kasutusiga;

 

Kiirem kiirusereaktsioon ja täpsem lennujuhtimine;

 

Suur efektiivsus, vähem soojust ja parem aku tööiga;

 

Madal müratase, mis teeb need ideaalseks selliste rakenduste jaoks nagu aerofotograafia.

 

Tänapäeval on harjadeta mootorid muutunud absoluutseks peavooluks, alates tarbijadroonidest kuni tööstusplatvormideni, eriti sobivaks olukordades, kus on suur koormus, sagedased lennud ja kõrged stabiilsusnõuded.

 

Mootori eluiga on otseselt seotud drooni pikaajalise stabiilsuse ja hoolduskuludega. Eriti äriliste või kõrgsageduslike lendude puhul on mootori vastupidavus üks olulisemaid punkte, millele mudeli valimisel tähelepanu pöörata.

 

Harjadega mootor: lühike eluiga, sobib ühekordseks või kergeks kasutamiseks

Süsinikharjade ja kommutaatori vahelise pideva hõõrdumise tõttu kulub harjadega mootor töötamise ajal järk-järgult, mille tulemuseks on efektiivsuse vähenemine, suurenenud soojuse teke ja lõppkokkuvõttes jõudluse halvenemine. Üldiselt öeldes:

Kasutusiga on umbes 1000–3000 tundi;

 

Kui lendate sageli, peate selle tavaliselt umbes aasta pärast välja vahetama;

 

Sobib odavate droonide või harva kasutatavate õppe-/meelelahutusseadmete jaoks.

 

Harjadeta mootor: pikem elu ja stabiilsem

Harjadeta mootor välistab füüsilise hõõrdestruktuuri ja selle kulumine on peamiselt kontsentreeritud laagriosas, nii et üldine elu on pikem .Õige kasutamise korral ja tehakse põhihooldus (näiteks veekindlus, tolmukindlus ja regulaarne puhastamine):

Tutvustusaega võib ulatuda rohkem kui 5, 000 tunnini, mis ületab isegi aku ja riiuli kasutusaega;

 

Samuti võib see säilitada head tõhusust ja reageerimist pikaajalises töös;

 

See sobib eriti UAV platvormide jaoks, mis vajavad suurt töökindlust, näiteks õhufotograafia, põllumajandus ja kontroll .

 

Muidugi, olenemata sellest, millist mootorit, mõjutavad selle elu ka järgmised tegurid:

Suurem koormus ja sagedased lennud kiirendavad mootori kulumist .

 

Halb kuumuse hajumine: pidev kõrge temperatuur kiirendab laagri kulumist;

 

Kaitsetase: kas mootoril on veekindel ja tolmukindel struktuur, on seotud selle keskkonnatakistusega .

 

See küsimus võib tunduda lihtne, kuid tegelikult on see tihedalt seotud drooni konstruktsiooniga. Mootorite arv määrab kogu drooni lennu stabiilsuse, kandevõime ja juhtimise keerukuse.

 

Mitme rootoriga droonid: kvadrokopterid on peavoolus

Kõige levinumad tarbija- ja kommertsdroonid on peaaegu kõik mitme rootoriga konstruktsiooniga, mis jagunevad mootorite arvu järgi järgmistesse kategooriatesse:

Mudelinimi	Mootorite arv	Funktsioonid ja rakendused
Quadcopter	4	Kõige tavalisem, sobiv aerofotograafia, ristumise ja igapäevase lennu jaoks
Heksakopter	6	Parem kandevõime ja koondamine tööstuslik/põllumajanduslik kasutamine
Kaheksajalg	8	Suure koormuse maht, täiustatud rikketaluvus, mida kasutatakse professionaalse õhufotograafia ja uuringute jaoks
Tri-rotoor	2~3	Enamasti nähtud fikseeritud tiibade või hübriid droonides

 

Üldiselt vajab iga rootor mootorit. Mida rohkem rootoreid on, seda keerulisem on juhtimissüsteem, kuid paraneb ka lennu stabiilsus ja kandevõime.

 

Fikseeritud tiivaga droonid: 1–2 mootorit

Erinevalt mitme rootoriga droonidest kasutavad fikseeritud tiivaga droonid tavaliselt ainult ühte peamist tõukemootorit (mõnikord koos saba-/vertikaalse õhkutõusmis- ja maandumismootoriga), mis sobib pikamaalendudeks ja pikemaks vastupidavuseks, kuid millel on suuremad nõuded õhkutõusmis- ja maandumisruumile.

 

Peaaegu kõigil, kes on drooni kasutanud, on olnud see kogemus: niipea kui mootor algab, kiirgab kogu lennuk kohe kõrgsagedusliku "sumisemise" heli, eriti õhkutõusmise ja kiirenduse ajal ., miks siis droonimootor on nii vali? Probleemi võti pole mootor ise .

 

Tõeline "müraallikas" on propeller

Droonide peamine müraallikas on õhuturbulents ja aerodünaamiline lohistus, mis on põhjustatud kiire pöörleva propelleri kiire pöörlemise ajal, mitte mootori . elektromagnetilise või mehaanilise müra asemel: konkreetselt:

Mida suurem on kiirus, seda vägivaldsem on õhuhäire ja seda valjemini müra;

 

Mida suurem on propeller ja järsem, seda märgatavam tuule nihkeheli;

 

Suure kiirusega või raske koormusega lennates peab mootor välja andma pöördemomendi suurel kiirusel, põhjustades müra veelgi suurenemist .

 

Mootorstruktuur ise mõjutab ka müra, kuid see on väiksem

Harjadeta mootorid on üldiselt vaiksemad kui harjatud mootorid, kuna neil pole süsinikharja hõõrdumist;

 

Juhtimismeetod on ka asjakohane ., näiteks ruudukujulise laine juhtimine kipub tekitama rohkem kõrgsageduslikku müra kui siinus-laine fookus .

 

Kuid üldiselt moodustab mootor ise ainult väikese osa müraallikast .

 

Müra vähendamise ettepanekud

Valige vaiksem propelleri kujundus (e . g . kumera propelleri näpunäide, müra vähendavad terad);

 

Proovige vältida pikaajalisi täiskoormuslende;

 

Kvaliteetsete mootorite ja siinuslaine ESC kasutamine võib süsteemi müra veelgi vähendada .

 

Õige mootori valimine on drooni stabiilse, ohutu ja tõhusa lennu tagamise eeltingimus. Eriti ise kokkupandud või kohandatud lennuplatvormide puhul tuleb mootorite valikul arvestada mitme parameetriga, mitte ainult "vaadata võimsust".

 

1. Kogukaal on oluline

Mootori tõukejõud peab olema piisav, et ületada kogu masina kaal, sealhulgas järgmine:

Lennuki varustus

 

Aku

Kontrollerid, GPS, andurid ja muud elektroonilised süsteemid

 

Kasulik koormus (nt kaamera, pihustussüsteem)

 

Üldiselt soovitatav tõukejõu ja kaalu suhe on 2:1 kuni 3:1, see tähendab:

2 kg drooni puhul peaks iga mootor ideaalis andma 1–1,5 kg tõukejõudu.

 

Kvadrokopteris peab iga mootor andma vähemalt 500 g stabiilset tõukejõudu.

 

2. Raami suurus määrab propelleri ja mootori kombinatsiooni

Mootor ei tööta isoleeritult – see tuleb ühendada õige suurusega propelleriga. Propellerite suurust piiravad drooni raami teljevahe ja õla pikkus.

 

Suured propellerid (näiteks üle 12-tollised) sobivad madala kV-ga mootoritele, mis sobivad õhust pildistamiseks ja koormust kandvateks ülesanneteks;

 

Väikesed propellerid (näiteks 5-tollised ja 6-tollised) sobivad kõrge kV-ga mootoritele ja sobivad võidusõiduks või kiireteks manöövriteks.

 

Mida suurem on raami konstruktsioon, seda suurem on mootori suurus ja seda suurem on kasutatav soojuseraldusvõime, kuid vastavalt suureneb ka kogu masina kaal.

 

3. Muud parameetrid: pinge, voolutugevus ja ESC-ühilduvus

Mootori nimipinge peab vastama akule (näiteks 6S aku saab kohandada mootorile, mis toetab 22,2 V pinget).

 

Maksimaalne voolutugevus mõjutab ESC valikut ja tuleb jätta 20–30% varu;

 

Suure jõudlusega ESC-de (näiteks FOC ESC-de) kasutamisel on soovitatav valida madala kuni keskmise kV-ga mootorid, millel on kiire reageering ja stabiilne pöördemoment.

 

Droonimootorite ostmisel või võrdlemisel mainitakse sageli parameetrit "KV väärtus". Paljud inimesed arvavad, et mida kõrgem on KV, seda tugevam on mootor ja seda kiiremini see lendab, kuid see pole nii.

 

Mis on KV väärtus?

KV väärtus viitab kiirusele, mida mootor suudab genereerida koormuseta olekus iga rakendatud 1 V pinge kohta (RPM/V). Näiteks 1000 KV mootori teoreetiline koormuseta kiirus on 10 000 p/min 10 V pinge all.

 

See peegeldab mootori kiiruseomadusi, mitte üldist kvaliteeti.

 

Kõrgem KV väärtus ≠ parem mootor

Kõrge KV väärtus: kiire kiirus, kuid madal pöördemoment, sobib kerge koormuse ja lühiajalise kiire lennu jaoks (näiteks võidusõidudroonide jaoks);

 

Madala KV väärtusega mootor: aeglane kiirus, kuid kõrge pöördemoment, sobib paremini rakenduste jaoks, kus on rasked koormused ja kõrged nõuded stabiilse lennu jaoks (näiteks õhust fotograafia ja põllumajandusdroonid);

 

Lisaks mõjutab KV väärtus ka kasutatavate propellerite tüüpi:

Kõrge KV väärtusega mootorid on tavaliselt ühendatud lühikeste propelleridega;

 

Madala KV väärtusega mootorid sobivad suurtele propelleridele, mis aitab parandada tõukejõudu ja efektiivsust.

 

Kuidas määrata sobivat KV vahemikku?

See sõltub mitmest tegurist:

Aku pinge: mida kõrgem on pinge, seda suurem on tegelik kiirus ja KV väärtust tuleks vastavalt vähendada;

 

Laba suurus: suured labad madala KV-ga, väikesed labad kõrge KV-ga;

 

Lennuülesanne: kui vajate manööverdusvõimet, valige kõrge KV; kui vajate stabiilsust ja vastupidavust, valige madal KV.

 

Seistes silmitsi paljude turul olevate mootoritega, on paljudel inimestel see küsimus: kumb ma peaksin valima? Kas on olemas universaalselt "parim" mootor? Tegelikult pole droonide valdkonnas absoluutselt "parimat" mootorit, ainult see, mis sobib kõige paremini teie lennuvajadustega, konstruktsioonitingimused ja eelarve .

 

Mootori valimise esimene alus: masina kaal

Raskemad droonid nõuavad võimsamaid mootoreid sujuvalt ja stabiilse lendu . säilitamiseks, see hõlmab mitte ainult kaadri enda kaal

 

Kui kogumass on kindlaks määratud, saab mootori nõutava kogu tõukejõu järeldada ja seejärel saab iga mootori tõukevahemiku arvutada telgede arvu järgi .

 

Näiteks:

Neljakopteri drooni jaoks, mille kogukaal on 4kg, on soovitatav, et iga mootori tõukejõud oleks vähemalt 1 . 5kg ~ 2kg, jättes stabiilse lendu tagamiseks pisut koondamist.

 

Teine alus: Racki suurus

Drooniraami suurus määrab kasutatavate propellerite pikkuse, mis omakorda mõjutab otseselt mootori valikut:

Suuremaid kaadreid saab tõhususe ja stabiilsuse parandamiseks siduda suurte propelleritega + madala kV mootoritega;

 

Väiksem raam piirab tera pikkust ja see tuleb sobitada kõrge KV -mootoriga, et suurendada kiirust .

 

Teisisõnu, mootor, propellerid ja raam on omavahel ühendatud ja neid ei saa eraldi pidada .

 

Kolmas alus: lennumissioon

Erinevatel missioonistsenaariumidel on mootoritele erinevad jõudlusnõuded:

Selliste ülesannete nagu õhufotograafia ja ülevaatus on olulisem mootori stabiilsus, madal müra ja vastupidavuse efektiivsus;

 

Võistlus, lendavad droonid ja muud stseenid nõuavad mootori kiirendust, reageerimiskiirust ja plahvatuslikku võimsust;

 

Sellised platvormid nagu põllumajandus ja logistika nõuavad madala KV, kõrge pöördemomendi ja suure koormuse mahutavusega mootoreid .

 

Kui otsite erinevat tüüpi droonidele suure jõudlusega, stabiilseid ja usaldusväärseid mootorilahendusi, pakub VSD mitut harjadeta välisrootorimootorite mudelit, mis katavad laia valiku rakendusvajadusi alates kergetest maastikudroonidest kuni raskete koormuste aerofotograafia ja põllumajandusplatvormideni.

 

VSD kuuma müümise mootorimudelid lühidalt:

mudel	KV väärtuse vahemik	Soovitatav kasutus	Maksimaalne tõukejõud
5315 droonimootor	380KV	Tööstusliku aerofotograafia/multi-rotoorse logistikaplatvormi	9034g
4720 droonimootor	420KV	Põllumajanduslikud droonid/kontrolli droonid	7232g
3115 droonimootor	900–1520KV	Keskmise suurusega mõõdistamine, õhufotograafia ja koorma kandv lennuplatvorm	4185g
2808 droonimootor	1300–1950KV	Keskmise koormusega õhust fotograafia ja treeninglennukid	2910g
2812 droonimootor	900KV	Vastupidavus mitme rootoriga, stabiilne lennuplatvorm	2710g
2807 droonimootor	1350–1750KV	Paindlik mitmetelje platvorm, keskkonnakontroll	2728g
2306 droonimootor	1800–2400KV	Murdmaa-droonid, võidusõidu droonid	1683g
2207 droonimootor	1960KV	Kerge FPV, algtaseme lennukid	1702g

 

Miks valida VSD mootorid?

Erinevad KV kohandamise võimalused erinevate pingeplatvormidega (3s ~ 12S)

 

Täielikud katseandmed ja iga mootori jõudlusaruanne

 

Enne tehasest lahkumist on see läbinud staatilise testimise + tõukejõu testimise + kõrge temperatuuriga vananemise kontrollimine

 

Saab pakkuda ESC sobitamise ettepanekuid, propelleri kohandamist, OEM/ODM -teenuseid

 

Kas vajate üksikasjalikke spetsifikatsioone või tehnilisi nõuandeid? Võtke meiega ühendust tootejuhendite, proovide või tehnilise konsultatsiooni . jaoks. Me toetame ka projekti koostööd .