Drone Motorları için Tam Bir Kılavuz: Türler, Yaşam, Seçim ve SSS

 

Bu, birçok yeni başlayanın dronlarla temas ettiklerinde karşılaştığı ilk soru: "Drone motoru AC veya DC kullanıyor mu?" İlk bakışta, bu temel bir elektrik sorusu gibi geliyor, ancak motor yapısı, güç kaynağı tipi ve kontrol yönteminin kombinasyonunu içerir .

 

Hızlı Cevap: Çoğu dron DC Motors kullanıyor

Daha kesin olarak, çoğu dronun fırçasız DC motorları (kısaca BLDC) kullanır ., dc voltajı . ile çalışan lityum pillerle güçlendirilir.ve Elektronik Hız Kontrolörü (ESC), motorun üç fazlı bobinlerine enerji verildiği sırayı kontrol eder, motorun dönüşünü .

 

Çalışırken, ESC, DC'yi motoru sürmek için üç fazlı AC benzeri sinyallere dönüştürür-tipik olarak sinüs veya kare dalgalar, motorun esasen bir AC sistemi olduğu anlamına gelmez . Çekirdek güç kaynağı ve kontrol sistemi hala DC logic .

 

Neden geleneksel bir AC motoru olmasın?

Dronlar piller üzerinde çalışır, bu nedenle AC besleme yok .

 

AC motorları daha hantal, kontrol edilmesi daha zor ve hafif dronlar için uygun değildir;

 

DC Motorlar daha hızlı yanıt verir, hızla ayarlanmayı ve uçuş tutumunu kontrol etmeyi kolaylaştırır .

 

Bu nedenle, enerji adaptasyonundan kontrol yanıtına kadar, DC motorları İHA güç sistemleri için en iyi seçimdir .

 

Drone sistemlerinde,Motorlar iki kategoriye ayrılabilir: Fırçalanmış DC Motorlar ve Fırçasız DC Motorlar (BLDC) . Benzer isimlere rağmen, ikisi yapı, performans ve uygulamada önemli ölçüde farklılık gösterir .

 

Fırçalanmış motor: basit yapı, ancak yavaş yavaş ortadan kaldırıldı

Brushed motors use carbon brushes and commutators to switch the direction of current. They have simple control methods and low costs. They are mainly used in some low-cost, low-load drones or toy models. A key benefit is simple plug-and-play operation. However, they suffer from rapid wear, lower efficiency, and a limited service life. Tipik yaşam süresi 1, 000 ila 3, 000 saat veya yaklaşık 1 yıllık bir servis ömrü arasında değişir .

 

Fırçasız motor: daha verimli ve ana seçim

Fırçasız motor mekanik komütasyon yapısını ortadan kaldırır ve bir elektronik hız kontrolörü (ESC) tarafından kontrol edilir, bu nedenle aşağıdaki avantajlara sahiptir:

Mekanik aşınma ve yıpranma, daha uzun hizmet ömrü;

 

Daha hızlı hız yanıtı ve daha hassas uçuş kontrolü;

 

Yüksek verimlilik, daha az ısı ve daha iyi pil ömrü performansı;

 

Düşük gürültü, onları hava fotoğrafçılığı gibi uygulamalar için ideal hale getirir .

 

Günümüzde, tüketici dronlarından endüstriyel platformlara kadar fırçasız motorlar, özellikle yüksek yüklere sahip senaryolar, sık uçuşlar ve stabilite için yüksek gereksinimler için uygun olan mutlak ana akım haline geldi .

 

Motorun ömrü, özellikle ticari veya yüksek frekanslı uçuş senaryolarında . dronunun uzun vadeli stabilite ve bakım maliyeti ile doğrudan ilişkilidir, motorun dayanıklılığı, bir model seçilirken dikkat edilmesi gereken kilit noktalardan biridir {.

 

Fırçalanmış Motor: Kısa Yaşam, Bir kerelik veya hafif kullanım için uygun

Karbon fırçalar ve komütatör arasındaki sürekli sürtünme nedeniyle, fırçalanmış motor çalışma sırasında kademeli olarak yıpranır, bu da verimlilik, artan ısı üretimi ve sonuçta performans bozulması . Genel olarak konuşur:

Hizmet ömrü yaklaşık 1000 ~ 3000 saattir;

 

Sık sık uçuyorsanız, genellikle yaklaşık bir yıl içinde değiştirmeniz gerekir;

 

Düşük maliyetli dronlar veya nadiren kullanılan öğretim/eğlence ekipmanı için uygun .

 

Fırçasız motor: daha uzun ömür ve daha kararlı

Fırçasız motor fiziksel sürtünme yapısını ortadan kaldırır ve aşınması esas olarak yatak kısmında yoğunlaşır, bu nedenle genel ömür daha uzundur .Düzgün ve temel bakım kullanılırsa (su yalıtımı, toz yalıtımı ve düzenli temizleme gibi):

Servis ömrü, pilin ve rafın servis ömrünü çok aşan 5'den fazla, 000 saatinden fazla ulaşabilir;

 

Ayrıca uzun vadeli operasyonda iyi verimlilik ve yanıt verebilir;

 

Özellikle hava fotoğrafçılığı, tarım ve inceleme gibi yüksek güvenilirlik gerektiren İHA platformları için uygundur .

 

Tabii ki, ne tür bir motor olursa olsun, ömrü de aşağıdaki faktörlerden etkilenir:

Daha yüksek yük ve sık uçuşlar motor aşınmasını hızlandırır .

 

Kötü ısı dağılımı: sürekli yüksek sıcaklıklar yatak aşınmasını hızlandırır;

 

Koruma Seviyesi: Motorun su geçirmez ve toz geçirmez yapıya sahip olup olmadığı çevresel direnci ile ilişkilidir .

 

Bu soru basit görünebilir, ancak aslında . dronunun yapısı ile yakından ilişkilidir Motor sayısı, tüm dronun uçuş stabilitesini, yük kapasitesini ve kontrol karmaşıklığını belirler .

 

Çok Rotorlu Dronlar: Quadcopters ana akımdır

En yaygın tüketici ve ticari dronlar, motor sayısına göre aşağıdaki kategorilere ayrılan neredeyse tüm çok rotor tasarımlarıdır:

Model adı	Motor sayısı	Özellikler ve uygulamalar
Quadcopter	4	Hava fotoğrafçılığı, geçiş ve günlük uçuş için en yaygın olanı
Hexacopter	6	Endüstriyel/tarımsal kullanım için gelişmiş yük kapasitesi ve fazlalık
Octocopter	8	Yüksek yük kapasitesi, gelişmiş fay toleransı, profesyonel hava fotoğrafçılığı ve anket için kullanılan
Tri-Rotor / İkiz Rotor	2~3	Çoğunlukla sabit kanatlı veya hibrit dronlarda görülür

 

Genel olarak, her rotor bir motor gerektirir . Ne kadar çok rotor varsa, kontrol sistemi o kadar karmaşık olur, ancak uçuş stabilitesi ve taşıma kapasitesi de geliştirilir .

 

Sabit kanatlı dronlar: 1 ~ 2 motor

Çok rotorlu dronlardan farklı olarak, sabit kanatlı dronlar genellikle uzun mesafeli uçuş ve daha uzun dayanıklılık için uygun olan, ancak kalkış ve iniş alanı için daha yüksek gereksinimlere sahip olan sadece bir ana itici motor (bazen kuyruk/dikey kalkış ve iniş motoru ile) kullanır .

 

Bir drone kullanan hemen hemen herkes bu deneyimi yaşadı: Motor başlar başlamaz, tüm uçak hemen yüksek frekanslı bir "vızıltı" sesi yayar, özellikle kalkış ve hızlanma sırasında . Öyleyse drone motoru neden bu kadar gürültülü? Sorunun anahtarı motorun kendisi değil .

 

Gerçek "gürültü kaynağı" pervanedir

Dronlardaki ana gürültü kaynağı, motorun elektromanyetik veya mekanik gürültüsünden ziyade yüksek hızlı rotasyon sırasında hızlı dönen pervanelerin neden olduğu hava türbülansı ve aerodinamik sürüklemedir .:

Hız ne kadar yüksek olursa, hava rahatsızlığı o kadar şiddetli ve gürültü o kadar yüksek olur;

 

Pervane ne kadar büyük olursa ve perde ne kadar dik olursa, rüzgar kesme sesi o kadar fark edilir;

 

Yüksek hızda veya ağır bir yükle uçarken, motorun torku yüksek hızda çıkarması ve gürültünün daha da artmasına neden olması gerekir .

 

Motor yapısının kendisi de gürültüyü etkiler, ancak daha küçüktür

Fırçasız motorlar genellikle karbon fırça sürtünmeleri olmadığı için fırçalanmış motorlardan daha sessizdir;

 

Kontrol yöntemi aynı zamanda alakalıdır . Örneğin, kare dalga kontrolü sinüs dalgası foc . 'dan daha yüksek frekanslı gürültü oluşturma eğilimindedir.

 

Ancak genel olarak, motorun kendisi sadece gürültü kaynağının küçük bir kısmını oluşturur .

 

Gürültü azaltma önerileri

Daha sessiz bir pervane tasarımı seçin (e . g . kavisli pervane ucu, gürültü düşürücü bıçaklar);

 

Uzun süreli tam yük uçuşlarından kaçınmaya çalışın;

 

Yüksek kaliteli motorlar ve sinüs dalgası ESC'leri kullanmak sistem gürültüsünü daha da azaltabilir .

 

Doğru motoru seçmek, özellikle kendi kendine monte edilmiş veya özelleştirilmiş uçuş platformlarında . dronunun kararlı, güvenli ve verimli uçuşunu sağlamak için ön koşuldur, motorların seçimi sadece "güce bakarak" değil, birden fazla parametre ile birleştirilmelidir .

 

1. Toplam ağırlık önemlidir

Motor itme, aşağıdakiler de dahil olmak üzere tüm makinenin ağırlığının üstesinden gelmek için yeterli olmalıdır:

Uçak rafı

 

Pil

 

Kontrolörler, GPS, sensörler ve diğer elektronik sistemler

 

Yük (e . g . kamera, püskürtme sistemi)

 

Yaygın olarak önerilen itme / ağırlık oranı 2: 1 ila 3: 1'dir, yani:

 

2 kg'lık bir drone için, her motor ideal olarak 1-1 . 5kg itme sağlamalıdır.

 

Bir quadcopter'de, her motor en az 500g kararlı itme .

 

2. Çerçevenin boyutu pervaneyi ve motor kombinasyonunu belirler

Bir motor izolasyonda çalışmaz-doğru pervane boyutu . ile eşleştirilmelidir, pervanelerin boyutu dron çerçevesinin dingil mesafesi ve kol uzunluğu ile sınırlıdır .

Büyük pervaneler (12 inçten büyük olanlar gibi), hava fotoğrafçılığı ve yük taşıyan görevler için uygun olan düşük KV motorlar için uygundur;

 

Küçük pervaneler (5- inç ve 6- inç gibi) yüksek kV motorlar için uygundur ve yarış veya hızlı manevralar için uygundur .

 

Çerçeve yapısı ne kadar büyük olursa, motor boyutu o kadar büyük olur ve kullanılabilecek ısı dağılma kapasitesi o kadar büyük olur, ancak tüm makinenin ağırlığı da buna göre artar .

 

3. Diğer parametreler: voltaj, akım ve ESC uyumluluğu

Motorun nominal voltajı pille eşleşmelidir (örneğin, 6S pil 22 . 2V voltajını destekleyen bir motora uyarlanabilir).

 

Maksimum akım ESC seçimini etkiler ve% 20-30}% marj ayrılmalıdır;

 

Yüksek performanslı ESC'lerle (Odak ESC'leri gibi) kullanılırsa, hızlı tepki ve kararlı torkla düşük ila orta kV motorların seçilmesi önerilir .

 

Drone motorları satın alırken veya karşılaştırırken, "KV değeri" parametresinden genellikle . Birçok kişi KV ne kadar yüksek olursa, motorun ne kadar güçlü olduğunu ve o kadar hızlı uçacağını düşünür, ancak durum böyle değildir .

 

KV değeri nedir?

KV değeri, motorun uygulanan her 1V voltajı (rpm/v) . için yüksüz koşullar altında üretebileceği hıza atıfta bulunur.

 

Motorun hız özelliklerini yansıtır, genel kalite değil .

 

Daha yüksek kv değeri ≠ daha iyi motor

Yüksek KV motor: Hızlı hız, ancak düşük tork, hafif yük için uygun, kısa süreli yüksek hızlı uçuş (yarış dronları gibi);

 

Düşük KV Motor: Yavaş hız ancak yüksek tork, ağır yüklere sahip uygulamalar ve istikrarlı uçuş için yüksek gereksinimler (hava fotoğrafçılığı ve tarımsal dronlar gibi);

 

Buna ek olarak, KV değeri de kullanabileceğiniz pervane türünü de etkiler:

Yüksek kV motorlar genellikle kısa pervanelerle eşleştirilir;

 

Düşük KV motorları, itme ve verimliliği artırmaya yardımcı olan büyük pervaneler için uygundur .

 

Uygun KV aralığı nasıl belirlenir?

Bu çeşitli faktörlere bağlıdır:

Pil voltajı: Voltaj ne kadar yüksek olursa, gerçek hız o kadar yüksek olur ve KV değeri uygun şekilde azaltılmalıdır;

 

Bıçak boyutu: Düşük KV'li büyük bıçaklar, yüksek KV'li küçük bıçaklar;

 

Uçuş Görevi: Manevra kabiliyetine ihtiyacınız varsa, yüksek bir KV seçin; İstikrara ve dayanıklılığa ihtiyacınız varsa, düşük bir KV . seçin

 

Piyasada çok çeşitli motorlarla karşı karşıya kalan birçok insan şu soruya sahip: Hangisini seçmeliyim? Evrensel olarak "en iyi" motor var mı? Aslında, dronlar alanında, kesinlikle "en iyi" motor yoktur, sadece uçuş ihtiyaçlarınıza, yapısal koşullara ve bütçenize en uygun olanı .

 

Motor seçimi için ilk temel: makine ağırlığı

Daha ağır dronlar, düzgün bir şekilde kalkmak ve kararlı uçuşları korumak için daha güçlü motorlar gerektirir . Bu sadece çerçevenin ağırlığını değil, aynı zamanda pil, uçuş kontrol sistemi, pervane ve yükün (kameralar, püskürtücüler gibi) ağırlığını içerir .

 

Toplam ağırlık belirlendikten sonra, motorun gerektirdiği toplam itiş çıkarılabilir ve daha sonra her motorun olması gereken itme aralığı . eksen sayısına göre hesaplanabilir.

 

Örneğin:

Toplam ağırlık 4kg olan bir quadcopter drone için, her bir motorun itilmesinin en az 1 . 5kg ~ 2kg olması önerilir ve kararlı uçuş sağlamak için biraz fazlalık bırakır.

 

İkinci temel: raf boyutu

Drone çerçevesinin boyutu, kullanabileceğiniz pervanelerin uzunluğunu belirler, bu da motor seçimini doğrudan etkiler:

Daha büyük çerçeveler, verimliliği ve istikrarı artırmak için büyük pervaneler + düşük kV motorlarla eşleştirilebilir;

 

Daha küçük çerçeve bıçak uzunluğunu sınırlar ve itme hızını arttırmak için yüksek bir KV motorla eşleştirilmesi gerekir .

 

Başka bir deyişle, motor, pervaneler ve çerçeve birbirine bağlanır ve ayrı olarak düşünülemez .

 

Üçüncü temel: Uçuş Görevi

Farklı görev senaryolarının motorlar için farklı performans gereksinimleri vardır:

Hava fotoğrafçılığı ve muayenesi gibi görevler için, motorun stabilitesi, düşük gürültü ve dayanıklılık verimliliği daha önemlidir;

 

Yarış, uçan dronlar ve diğer sahneler, motorun hızlanmasını, tepki hızını ve patlayıcı gücünü gerektirir;

 

Tarım ve lojistik gibi platformlar düşük KV, yüksek tork ve yüksek yük kapasiteli motorlar gerektirir .

 

Farklı dron türleri için yüksek performanslı, istikrarlı ve güvenilir motor çözümleri arıyorsanız, VSD, hafif kros dronlarından ağır yük havalı fotoğraf ve tarım platformlarına kadar çok çeşitli uygulama ihtiyaçlarını kapsayan çok sayıda fırçasız dış rotor motoru sağlar .

 

Bir bakışta VSD sıcak satan motor modelleri:

model	KV değer aralığı	Önerilen kullanımlar	Maksimum itiş
5315 drone motoru	380kV	Endüstriyel sınıf hava fotoğrafçılığı/çok rotor lojistik platformu	9034g
4720 drone motoru	420kv	Tarımsal Dronlar/Teftiş Dronları	7232g
3115 drone motoru	900–1520kv	Orta büyüklükteki araştırmalar, hava fotoğrafçılığı ve yük taşıyan uçuş platformu	4185g
2808 drone motoru	1300–1950kV	Orta Yük Hava Fotoğrafçılığı ve Eğitim Uçağı	2910g
2812 drone motoru	900kV	Dayanıklılık Çok Rotorlu, Kararlı Uçuş Platformu	2710g
2807 drone motoru	1350–1750kV	Esnek çok eksenli platform, çevre muayenesi	2728g
2306 drone motoru	1800–2400kv	Kros dronları, yarış uçağı	1683g
2207 drone motoru	1960kv	Hafif FPV, giriş seviyesi uçak	1702g

 

Neden VSD Motorları Seçmelisiniz?

Farklı voltaj platformlarına uyacak çeşitli KV özelleştirme seçenekleri (3s ~ 12s)

 

Her motor için tam test verileri ve performans raporu

 

Fabrikadan ayrılmadan önce Statik Test + İtme Testi + Yüksek Sıcaklık Yaşlanma Doğrulaması

 

ESC Eşleştirme Önerileri, Pervane Adaptasyonu, OEM/ODM hizmetleri sağlayabilir

 

Ayrıntılı özelliklere veya teknik tavsiyeye mi ihtiyacınız var? Ürün kılavuzları, örnekleri veya teknik danışmanlık için bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin . Ayrıca Proje İşbirliğini de destekliyoruz .