Pochopení různých typů motorů pro drony a jejich specifikací je zásadní pro výběr správného motoru podle potřeb vašeho dronu. Ať už stavíte těžký průmyslový dron pro těžké náklady nebo obratný FPV závodní dron, správný motor může výrazně ovlivnit výkon a efektivitu vašeho dronu. Vždy zvažte hodnotu KV motoru, otáčky za minutu (RPM), tah a účinnost, abyste zajistili optimální výkon.
Úvod do motorů dronů
Motory dronů jsou klíčové komponenty, které ovlivňují výkon, stabilitu a efektivitu dronu. Tento průvodce kombinuje poznatky z různých autoritativních zdrojů, aby poskytl komplexní pochopení motorů dronů.
Typy motorů dronů
Kartáčovaný motor dronu
U kartáčových motorů vytváří stator trvalé magnetické pole kolem rotoru, který funguje jako elektromagnet. Kartáče připojené k DC zdroji se dotýkají komutátorového kroužku na základně rotoru. Kroužek je segmentovaný, což periodicky obrací proud a zajišťuje nepřetržitý otáčení rotoru. Tento design uzavírá součásti motoru pro ochranu, ale snižuje účinnost kvůli tepelné izolaci. Změna směru otáčení motoru je možná změnou polarity DC. Kartáčové motory, vhodné pro mikro FPV drony, mají kratší životnost kvůli opotřebení kartáčů.
Výhody
Jednoduchý design, nákladově efektivní, běžné u dronů základní úrovně.
Nižší účinnost a životnost ve srovnání s bezkartáčovými motory.
Bezkartáčový motor dronu
Bezuhlíkové motory nemají kartáče, skládají se z rotoru s trvalými magnety a statoru s radiálními elektromagnety. Tyto elektromagnety vytvářejí dočasné magnetické pole, které způsobuje plynulý otáčení rotoru v kuličkových ložiscích. Na rozdíl od kartáčových motorů vyžadují bezuhlíkové verze k provozu řídicí elektroniku a mezi pohyblivými částmi není žádný fyzický kontakt, což zvyšuje životnost a účinnost. Bezuhlíkové motory jsou ideální pro mini a některé mikro multikoptéry díky své vysoké síle a účinnosti.
Výhody
Efektivnější, odolnější a výkonnější.
Běžné u profesionálních i hobby dronů pro vynikající výkon.
Provoz bezkartáčových a kartáčových motorů je v zásadě podobný. Oba typy používají elektrický proud procházející vinutími k vytváření magnetických polí. Tato pole interagují s magnety uvnitř motoru, což způsobuje odpuzování a přitahování, které otáčí hřídelí. Tento rotační pohyb pohání vrtuli vysokou rychlostí a vytváří tah. Bezkarátčové motory však používají elektronické řídicí jednotky pro komutaci, což nabízí vyšší účinnost a delší životnost, zatímco kartáčové motory spoléhají na mechanické kartáče, které se časem opotřebovávají a vyžadují více údržby.
Hlavní technické parametry
Otáčky za minutu
Kolik otáček za minutu (RPM) motor vyžaduje pro dron?
Požadované otáčky za minutu (RPM) pro motor dronu závisí na faktorech, jako je velikost dronu, hmotnost, typ vrtule a požadovaný letový výkon. U malých hraček dronů se motory obvykle pohybují v rozmezí od 10 000 do 15 000 RPM. Větší, profesionální drony mohou vyžadovat motory s otáčkami přesahujícími 20 000 RPM, aby dosáhly potřebného tahu a výkonových charakteristik. Přesné požadavky na RPM se liší podle konkrétního designu a použití dronu.
Jaký je výkon bezkartáčového motoru?
Výkonový rozsah pro BLDC motory může být přibližně od 30 do 3000 wattů. Je však důležité poznamenat, že mohou existovat výjimky a některé motory mohou spadat mimo tento rozsah.
Jaká je maximální rychlost bezkartáčového motoru?
Maximální rychlost bezkartáčového motoru může u vysoce výkonných modelů přesáhnout 100 000 ot./min. Praktické limity jsou však často ovlivněny faktory jako tvorba tepla, mechanické namáhání a schopnosti materiálů. Motory přizpůsobené konkrétním aplikacím, jako jsou drony nebo průmyslové stroje, jsou často optimalizovány pro dosažení vyšších rychlostí.
Udává otáčky za minutu na volt přivedený na motor.
Co je dobré KV pro motor dronu?
Obecně platí, že motory dronů mohou mít hodnoty KV v rozmezí přibližně od 500 do 3000 KV nebo i více. Motory s nižším KV se často používají pro větší drony nesoucí těžší náklady, zatímco motory s vyšším KV jsou vhodné pro menší, lehčí drony.
Jak rychlý je bezkartáčový motor 3000W?
Bezkartáčový motor o výkonu 3000 W může mít jmenovitou rychlost 4900 ot./min a maximální rychlost 6700 ot./min.
Motor dronu Tah
Síla vyvíjená motorem k zvednutí dronu.
Zajištění dostatečného poměru tahu k hmotnosti je nezbytné pro stabilitu a ovladatelnost.
Při výběru motoru je tah klíčovým faktorem, který je třeba zvážit. Tah se obvykle měří v gramech a jeho hodnota se liší v závislosti na rychlosti motoru a vrtuli, kterou pohání. Aby multicopter začal zrychlovat, musí vytvořit dostatečný tah k překonání odporu vzduchu i gravitace.
Účinnost motoru dronu:
Ovlivňuje dobu letu a celkový výkon motoru.
Vyšší účinnost znamená delší doby letu a lepší správu energie.
Účinnost elektrického motoru je poměr mechanického výkonu na výstupu k elektrickému výkonu na vstupu, který je určen točivým momentem a rychlostí pro mechanický výstup a napětím a proudem pro elektrický vstup. Účinnost se liší v závislosti na profilu tahu; některé motory jsou účinné při nižší škrticí klapce, ale ztrácejí účinnost při vyšších proudech. Neúčinné motory plýtvají energií baterie a zkracují dobu letu.
Pro vyšší tah motory odebírají více proudu. Optimální motor poskytuje vysoký tah při nízké spotřebě proudu. Typická účinnost motorů dronů je kolem 70-80 %, ale hodnoty se mohou lišit. Efektivní motory účinně vyvažují tah a odběr proudu.
Jaký je výkon elektrického motoru, který zvedá?
Výkon elektrického motoru, který zvedá objekt, závisí na hmotnosti, výšce a čase potřebném k jeho zvednutí. Lze jej vypočítat pomocí vzorce:
Výkon = Práce/Čas
Například zvednutí bloku o hmotnosti 2 kg do výšky 15 metrů za 6 sekund vyžaduje výkon 49 wattů.
Mechanický výkon je definován jako součin rychlosti a točivého momentu a měří se v kilowattech (kW) nebo koňských silách (hp). Jeden watt se rovná jednomu joulu za sekundu nebo jednomu newtonmetr za sekundu.
Různé drony, různé možnosti
Upřednostněte motory s vysokým točivým momentem a nízkým KV hodnocením.
Důležité pro průmyslové aplikace, kde je nosnost zásadní.
Pro FPV drony:
Rovnováha mezi vysokým tahem a zvládnutelným hodnocením KV.
Zvažte velikost a hmotnost motoru pro obratnost a rychlost závodních dronů.
Obecná úvaha:
Přizpůsobte specifikace motoru velikosti rámu dronu a zamýšlenému použití. Zajistěte kompatibilitu s elektronickými regulátory otáček (ESC) a napájecím systémem.
Těžký zdvih:
Motory s robustní konstrukcí a nízkým KV pro stabilitu při těžkých zatíženích.
FPV závody:
Motory s vysokým KV, které nabízejí rychlé zrychlení a vysoké rychlosti.
Drony pro začátečníky:
Kartáčované motory pro úsporu nákladů a jednoduchost.
Pro podrobnější informace se obraťte na tyto zdroje:
