كيفية اختيار محرك FPV？

كيفية اختيار المحرك مع مواصفات المحرك؟

قبل اتخاذ قرار بشأن المحرك المناسب، من الضروري أن يكون لديك فهم واضح لحجم ووزن الطائرة المسيرة التي تنوي تصنيعها. ستؤثر هذه المعرفة بشكل كبير على أداء وقدرات طائرتك المسيرة. اسمح لي أن أشرح لك عملية تحديد حجم المحرك المناسب بناءً على الطائرة المسيرة التي تصنعها. ومع ذلك، إذا كان تركيزك الأساسي على بناء طائرة بدون طيار FPV مقاس 5 بوصات، فلا تتردد في الانتقال إلى قسم "حجم المحرك".

هناك العديد من العوامل الحاسمة التي يجب أن تضعها في الاعتبار عند اختيار المحرك:

١. وزن المحرك: يُعد وزن المحرك نفسه عاملاً مهمًا، إذ يؤثر بشكل مباشر على الوزن الإجمالي للطائرة. قد يتطلب المحرك الأثقل هيكلًا أكبر ومكونات أقوى لتعويض ذلك، مما قد يؤثر على رشاقة الطائرة ومدة طيرانها.

٢. القوة (الدفع): تُحدد القوة التي يولدها المحرك، والتي تُعرف عادةً بالدفع، قدرة الطائرة المسيرة على الإقلاع، وحمل الحمولات، والمناورة بكفاءة. تُقاس القوة بالجرامات أو الأرطال، ويُفضل اختيارها بناءً على الغرض المقصود ومتطلبات وزن الطائرة المسيرة.

٣. الكفاءة (جرام لكل واط): تُقاس الكفاءة بمدى كفاءة المحرك في تحويل الطاقة الكهربائية إلى قوة دفع. وتُقاس عادةً بجرامات الدفع المُنتَجة لكل واط من الطاقة الكهربائية المُستهلَكة. تُوفّر المحركات ذات الكفاءة العالية أوقات طيران أفضل وتُقلّل استهلاك الطاقة.

٤. عزم الدوران والاستجابة (تغير عدد الدورات في الدقيقة): يُشير عزم الدوران إلى قوة الالتواء التي يُنتجها المحرك، والتي تُترجم إلى حركة دورانية للمراوح. يؤثر عزم الدوران على قدرة الطائرة المسيرة على التسارع وتغيير الاتجاهات والحفاظ على ثباتها. يضمن المحرك ذو خصائص عزم الدوران الجيدة طيرانًا سلسًا وسريع الاستجابة. يُشير تغير عدد الدورات في الدقيقة (RPM) إلى مدى قدرة المحرك على الحفاظ على سرعة ثابتة تحت أحمال مختلفة.

إن مراعاة هذه العوامل سوف يساعدك على اتخاذ قرار مستنير عند اختيار المحرك الذي يتماشى مع حجم طائرتك بدون طيار ووزنها والأداء المقصود.

شراء محرك FPV:

محرك FPV : https://rcdrone.top/collections/drone-motor

محرك دي جي آي: https://rcdrone.top/collections/dji-motor

محرك تي موتور : https://rcdrone.top/collections/t-motor-motor

محرك Iflight : https://rcdrone.top/collections/iflight-motor

محرك هوبيوينغ : https://rcdrone.top/collections/hobbywing-motor

ساني سكاي موتور : https://rcdrone.top/collections/sunnysky-motor

محرك إيماكس : https://rcdrone.top/collections/emax-motor

محرك فلاش هوبي : https://rcdrone.top/collections/flashhobby-motor

محرك XXD : https://rcdrone.top/collections/xxd-motor

محرك GEPRC : https://rcdrone.top/collections/geprc-motor

محرك بيتا FPV : https://rcdrone.top/collections/betafpv-motor

محرك ذو فرشاة ومحرك بدون فرشاة

فهم المحركات ذات الفرشاة والمحركات عديمة الفرشاة: التعريفات والاختلافات والتطبيقات واختيار المحرك المناسب لاحتياجاتك

مقدمة:
في عالم المحركات الكهربائية، هناك خياران شائعان: المحركات ذات الفرشاة والمحركات عديمة الفرشاة. تتميز هذه التقنيات بخصائص مميزة تجعلها مناسبة لتطبيقات مختلفة.يُعد فهم تعريف المحركات الفرشاة والاختلافات بينها، وتطبيقاتها، وكيفية الاختيار بينها أمرًا بالغ الأهمية لأي شخص يخوض غمار عالم الروبوتات أو الطائرات بدون طيار أو غيرها من المشاريع التي تعتمد على المحركات. في هذه المقالة، سنستكشف هذه الجوانب لمساعدتك على اتخاذ قرار مدروس.

1. التعاريف:
المحركات ذات الفرش: المحرك ذو الفرش هو نوع من المحركات الكهربائية يستخدم فرشًا ومُبدِّلًا كهربائيًا لنقل التيار الكهربائي إلى ملف المحرك أو لفائفه. تتصل الفرش بالمُبدِّل كهربائيًا، مما يسمح بتدفق التيار وتوليد حركة دورانية.

المحركات عديمة الفرش: على النقيض من ذلك، لا تعتمد المحركات عديمة الفرش على الفرش أو مُبدِّل التيار. بل تستخدم تبديلًا إلكترونيًا باستخدام مستشعرات ووحدة تحكم لتبديل التيار في ملفات المحرك، مما يُولِّد مجالًا مغناطيسيًا دوارًا ويولِّد حركة.

2. الاختلافات:
التركيب: تتميز المحركات ذات الفرش بتركيب أبسط مع مكونات أقل، بما في ذلك الدوار، والجزء الثابت، والفرش، والمبدل. أما المحركات عديمة الفرش فهي أكثر تعقيدًا، وتتكون عادةً من دوار مزود بمغناطيس دائم، وملفات متعددة في الجزء الثابت، وأجهزة استشعار، ووحدة تحكم.

الكفاءة: عادةً ما تكون المحركات عديمة الفرش أكثر كفاءة من المحركات ذات الفرش. تعاني المحركات ذات الفرش من فقدان الطاقة بسبب الاحتكاك والحرارة الناتجة عن الفرش، بينما تقضي المحركات عديمة الفرش على هذه الخسائر، مما يؤدي إلى كفاءة إجمالية أعلى.

الصيانة: تتطلب المحركات ذات الفرش صيانة دورية نظرًا لتآكلها. أما المحركات عديمة الفرش، فلا تحتاج إلى استبدال أو صيانة، مما يجعلها شبه خالية من الصيانة.

المتانة: تتميز المحركات عديمة الفرش بعمر افتراضي أطول مقارنةً بالمحركات ذات الفرش. ولأن المحركات عديمة الفرش لا تحتوي على أي تلامس مادي بين الفرش والمُبدِّل، فإن التآكل فيها ضئيل، مما يقلل من احتمالية الأعطال.

3. سيناريوهات التطبيق:
المحركات ذات الفرشاة: تُستخدم المحركات ذات الفرشاة عادةً في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا بسيطًا، وتكلفة منخفضة، وأداءً متوسطًا. وتُستخدم في الألعاب، والطائرات بدون طيار منخفضة التكلفة، والروبوتات الأساسية، والمشاريع الصغيرة التي تُعطى فيها الأولوية للتكلفة والبساطة.

المحركات عديمة الفرش: تُفضّل المحركات عديمة الفرش في التطبيقات التي تتطلب أداءً وكفاءةً ودقةً ومتانةً أعلى. وتُستخدم على نطاق واسع في الطائرات بدون طيار الاحترافية، والروبوتات المتطورة، والمركبات الكهربائية، والأتمتة الصناعية، وأي تطبيق يتطلب تحكمًا موثوقًا وفعالًا في المحركات.

4. اختيار المحرك المناسب:
- قيّم متطلبات مشروعك الخاصة، مثل الطاقة والسرعة وعزم الدوران والدقة. تُناسب المحركات عديمة الفرش التطبيقات عالية الأداء التي تتطلب دقة أكبر، بينما قد تستفيد المشاريع البسيطة ذات الميزانية المحدودة من المحركات ذات الفرش.

- الكفاءة واستهلاك الطاقة: إذا كانت كفاءة الطاقة وعمر البطارية الأطول من العوامل الأساسية، فإن المحركات عديمة الفرشاة هي الخيار المفضل بسبب كفاءتها العالية واستهلاكها المنخفض للطاقة.

اعتبارات التكلفة: عادةً ما تكون المحركات ذات الفرشاة أقل تكلفة من المحركات عديمة الفرشاة. إذا كانت الميزانية المحدودة أولوية ولم يكن الأداء العالي أمرًا بالغ الأهمية، فقد يكون المحرك ذو الفرشاة خيارًا مناسبًا.

- الصيانة وعمر الخدمة: قم بتقييم ما إذا كانت راحة المحرك عديم الفرشاة الذي لا يحتاج إلى صيانة تفوق متطلبات الصيانة العرضية للمحرك ذي الفرشاة.

خاتمة:
يتطلب الاختيار بين المحركات ذات الفرشاة وغير الفرشاة دراسةً دقيقةً لعوامل مثل متطلبات الأداء، والكفاءة، والتكلفة، واحتياجات الصيانة، وعمر التشغيل. تُناسب المحركات ذات الفرشاة المشاريع البسيطة ذات متطلبات الأداء المنخفضة، بينما تتفوق المحركات غير الفرشاة في التطبيقات التي تتطلب كفاءةً ودقةً ومتانةً أعلى.من خلال فهم التعريفات والاختلافات وسيناريوهات التطبيق والاعتبارات الرئيسية، يمكنك اتخاذ قرار مستنير واختيار المحرك المناسب لاحتياجاتك المحددة.

تقدير وزن وأبعاد طائرة بدون طيار FPV

عند حساب الوزن الإجمالي لطائرة FPV بدون طيار، تأكد من مراعاة جميع المكونات: الهيكل، وحدة التحكم في الطيران (FC)، وحدة التحكم الإلكتروني في السرعة (ESC)، المحركات، المراوح، جهاز الاستقبال (RX)، جهاز إرسال الفيديو (VTX)، الهوائيات، وحدة التحكم الإلكتروني في السرعة، بطارية الليثيوم، كاميرا GoPro، وغيرها. مع أنه ليس من الضروري أن تكون دقة التقدير 100%، إلا أن التقدير الدقيق ضروري. من الأفضل المبالغة في تقدير الوزن مع زيادة الطاقة بدلًا من نقصها وصعوبة الإقلاع.

لتقدير وزن وأبعاد طائرتك بدون طيار بدقة، اتبع الإرشادات التالية:

١. تقييم المكونات: قيّم جميع المكونات التي تخطط لإضافتها إلى طائرة FPV بدون طيار. يشمل ذلك المكونات الأساسية مثل الهيكل، ووحدة التحكم في الطيران (FC)، ووحدة التحكم الإلكترونية في السرعة (ESC)، والمحركات، والمراوح، وأجهزة الاستقبال، وأجهزة VTX، والهوائيات، ومصدر الطاقة، والذي عادةً ما يكون بطارية ليثيوم. بالإضافة إلى ذلك، ضع في اعتبارك أي معدات إضافية قد ترغب في إضافتها، مثل كاميرا GoPro أو أي ملحقات أخرى. أعدّ قائمة شاملة لضمان عدم إغفال أي مكون.

٢. تقييم وزن المكونات: ابحث واجمع معلومات حول وزن كل مكون. عادةً ما يوفر المصنعون مواصفات وزن منتجاتهم، والتي يمكن الاطلاع عليها في قوائم المنتجات أو الوثائق الفنية أو مواقعهم الإلكترونية. دوّن هذه الأوزان لكل مكون واجمعها للحصول على تقدير تقريبي للوزن الإجمالي.

٣. مراعاة هوامش الأمان: يُنصح بدمج هوامش الأمان في تقدير وزنك. هذا يعني إضافة هامش أمان صغير إلى إجمالي الوزن المُقدّر لاحتساب أي اختلافات غير متوقعة، أو أخطاء في القياس، أو مكونات إضافية قد تُضيفها مستقبلًا. يُنصح عادةً بهامش أمان يبلغ حوالي ١٠٪، ولكن يُمكنك تعديله وفقًا لظروفك وتفضيلاتك الخاصة.

٤. تقدير الأبعاد: عند تقدير أبعاد طائرتك المسيرة، ضع في اعتبارك حجم الهيكل، وطول وقطر المراوح، وأي عوامل أخرى قد تؤثر على الأبعاد الكلية. تأكد من أن الهيكل مناسب لاستيعاب جميع المكونات، ويوفر مساحة كافية للتركيب والتوصيل بشكل صحيح.

بتقدير وزن وأبعاد طائرة FPV المسيرة بدقة، ستتمكن من فهم قدراتها وأدائها بشكل أفضل. كما سيساعدك ذلك في اختيار المحركات والبطاريات والمكونات الأخرى المناسبة لتحمل الحمل المتوقع. تذكر أنه من الأفضل دائمًا المبالغة في تقدير الوزن والحصول على طاقة إضافية بدلًا من مواجهة صعوبات أثناء الإقلاع بسبب ضعف قوة الدفع.

تحديد متطلبات الدفع لطائرتك بدون طيار

يُعد حساب الحد الأدنى من قوة الدفع المطلوبة لمحرك ومروحة طائرتك المسيرة أمرًا بالغ الأهمية لضمان الأداء الأمثل. بتقدير الوزن الإجمالي لطائرتك المسيرة، يمكنك تحديد نسبة قوة الدفع إلى الوزن المناسبة اللازمة لطيران مستقر وسهولة في المناورة. في هذا الدليل المفصل، سنستكشف عملية تحديد متطلبات قوة الدفع ونقدم توصيات لمختلف أنواع الطائرات المسيرة وأساليب الطيران.

1. تقدير الوزن الإجمالي:
للبدء، عليك تقدير الوزن الإجمالي لطائرتك المسيرة. ضع في اعتبارك جميع المكونات التي ستساهم في الوزن الإجمالي، بما في ذلك الهيكل، ووحدة التحكم في الطيران، ووحدة التحكم الإلكترونية في السرعة، والمحركات، والمراوح، والبطارية، وتركيب الكاميرا/المحور، وأي ملحقات إضافية. اجمع مواصفات وزن كل مكون من الشركة المصنعة أو من خلال الموارد الإلكترونية.

2. قاعدة عامة للدفع:
كقاعدة عامة، يجب أن يكون الحد الأقصى للدفع الناتج عن جميع المحركات ضعف الوزن الإجمالي للطائرة المسيرة على الأقل. يضمن هذا المبدأ التوجيهي دفعًا كافيًا لطيران مستقر، ويسمح باستجابة وقدرة على الإقلاع. قد يؤدي ضعف الدفع إلى ضعف استجابة التحكم وصعوبة إقلاع الطائرة المسيرة.

على سبيل المثال، إذا كان وزن طائرتك المسيرة يُقدر بـ 1 كجم، فيجب ألا يقل إجمالي قوة الدفع الناتجة عن جميع المحركات عند 100% من الخانق عن 2 كجم. هذا يعني أن كل محرك يجب أن يُنتج 500 جم من قوة الدفع كحد أدنى في وضعية الطائرة الرباعية المراوح. تذكّر أن وجود قوة دفع أكبر من المطلوب يُعدّ ميزةً دائمًا، مما يوفر طاقةً إضافية.

3. نسب الدفع إلى الوزن لأنواع مختلفة من الطائرات بدون طيار:
تختلف نسبة الدفع إلى الوزن المطلوبة باختلاف نوع الطائرة المسيرة والاستخدام المقصود. إليك بعض التوصيات:

طائرات السباق بدون طيار: بالنسبة لطائرات السباق بدون طيار، تُعد نسبة الدفع إلى الوزن العالية، والتي تُعرف عادةً بنسبة القوة إلى الوزن، ضروريةً للتسارع السريع وخفة الحركة. وتُعتبر نسب الدفع إلى الوزن 10:1 أو حتى 14:1 شائعةً في هذه الفئة، مما يسمح بسرعة فائقة وسهولة في المناورة. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن النسب الأعلى قد تزيد من صعوبة التحكم في الطائرة بدون طيار، خاصةً للمبتدئين.

طائرات بدون طيار للألعاب البهلوانية والألعاب الحرة: يُنصح باستخدام نسبة دفع إلى وزن لا تقل عن 5:1 للطيران البهلواني والألعاب الحرة. يوفر هذا توازنًا جيدًا بين خفة الحركة والتحكم، مما يسمح بمناورات وقفزات رائعة مع الحفاظ على الثبات.

طائرات التصوير الجوي بدون طيار: حتى لو كنت تخطط لاستخدام جهاز تصوير جوي بطيء وثابت، يُنصح بأن تكون نسبة الدفع إلى الوزن أعلى من 3:1 أو حتى 4:1. هذا يضمن تحكمًا واستقرارًا أفضل، حتى في ظروف الرياح العاتية، ويترك مساحة كافية لحمولة إضافية مثل الكاميرات وأجهزة تثبيت المحور.

4. العوامل التي يجب مراعاتها:
عند اختيار نسبة الدفع إلى الوزن المناسبة، ضع في اعتبارك عوامل مثل مهارة الطيران وخبرته. توفر النسب الأعلى رشاقة وتسارعًا أكبر، ولكنها قد تتطلب دقة أكبر في التحكم. قد يجد المبتدئون صعوبة في التحكم في القوة المتزايدة، لأن حتى تعديلات طفيفة على دواسة الوقود قد تؤدي إلى صعود سريع. يُنصح بالتكيف تدريجيًا مع نسب الدفع إلى الوزن الأعلى لتجنب الحوادث وضمان طيران آمن.

بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود نسبة دفع إلى وزن أعلى يسمح لطائرتك بدون طيار بالتعامل مع المواقف غير المتوقعة مثل هبات الرياح المفاجئة أو الحاجة إلى المناورات السريعة، مما يوفر حاجز أمان للطيران المتحكم فيه.

خاتمة:
يُعد تحديد متطلبات قوة الدفع لطائرتك المسيرة خطوةً أساسيةً لتحقيق الأداء الأمثل والتحكم الأمثل. بتقدير الوزن الإجمالي لطائرتك المسيرة واتباع نسب قوة الدفع إلى الوزن الموصى بها بناءً على نوعها واستخدامها، يمكنك ضمان ثبات خصائص الطيران، وسهولة المناورة، وتجربة طيران ممتعة. تذكر أن تأخذ مستوى مهارتك في الطيران في الاعتبار، وأن تتكيف تدريجيًا مع نسب قوة الدفع إلى الوزن الأعلى مع اكتسابك الخبرة.

شرح حجم المحرك: فهم المكونات والاعتبارات

عندما يتعلق الأمر بالمحركات عديمة الفرشاة في عالم RC، يتم الإشارة إلى حجم المحرك عادةً برقم مكون من أربعة أرقام، ويمثله AABB:

- يشير "AA" إلى عرض الجزء الثابت أو قطر الجزء الثابت، والذي يتم قياسه بالمليمترات.
- يمثل "BB" ارتفاع الجزء الثابت، والذي يتم قياسه أيضًا بالمليمترات.

لفهم حجم المحرك بشكل كامل، من المهم التعمق في المكونات الرئيسية التي تشكل المحرك عديم الفرشاة.

1. الجزء الثابت للمحرك:
يُشكّل الجزء الثابت من المحرك الجزء الثابت منه. ويتكوّن من عدة ملفات معدنية، تُعرف عادةً باللفائف.سلك الملف مطلي بالمينا لمنع حدوث قصر كهربائي، إذ يُلفّ بدقة في عدة حلقات. عندما يتدفق تيار كهربائي عبر ملفات الجزء الثابت، يُولّد مجالًا مغناطيسيًا يتفاعل مع المغناطيسات الدائمة على الجزء الدوار، مما يُنتج حركة دورانية.

2. المغناطيس:
تُنتج المغناطيسات الدائمة مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا داخل المحرك. في محركات FPV، تُثبّت هذه المغناطيسات بإحكام داخل جرس المحرك باستخدام مادة إيبوكسي. يتفاعل المجال المغناطيسي الناتج عن هذه المغناطيسات مع المجال المغناطيسي الناتج عن ملفات الجزء الثابت، مما يُسهّل دوران المحرك.

3. جرس المحرك:
يعمل جرس المحرك كغطاء واقٍ للمغناطيسات والملفات داخل المحرك. عادةً ما يُصنع من معادن خفيفة الوزن مثل الألومنيوم، وهو لا يحمي المكونات الداخلية فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا في التبريد. بعض تصاميم جرس المحرك تشبه المراوح المصغرة، حيث تُوجّه تدفق الهواء بشكل استراتيجي فوق ملفات المحرك، مما يُساعد على تبديد الحرارة أثناء تشغيله.

4. عمود المحرك:
يتصل عمود المحرك بجرس المحرك، وهو المكون الرئيسي المسؤول عن نقل عزم الدوران الناتج عن المحرك إلى المروحة. تتصل المروحة بعمود المحرك، وتتحرك بقوة دوران المحرك.

مع الأخذ بعين الاعتبار حجم المحرك:
تؤدي زيادة عرض الجزء الثابت أو ارتفاعه إلى زيادة حجمه، بما في ذلك حجم المغناطيسات الدائمة وملفات الجزء الثابت الكهرومغناطيسية. تؤثر هذه الزيادة في الحجم بشكل مباشر على قدرة عزم دوران المحرك. فمع زيادة حجم الجزء الثابت، يمكن للمحرك تدوير مراوح أكبر وأثقل بسرعات أعلى، مما يُولّد قوة دفع أكبر. إلا أن هذا التحسين في الأداء يأتي على حساب سحب تيار أكبر، بالإضافة إلى الجانب السلبي لمحرك أكبر، وربما أثقل وزنًا. بالإضافة إلى ذلك، تميل الأجزاء الثابتة الأكبر إلى أن تكون أقل استجابةً بسبب زيادة عزمها الذاتي.

عند اختيار حجم المحرك، من الضروري تحقيق توازن بين متطلبات عزم الدوران، والدفع المطلوب، والاستجابة. يجب مراعاة عوامل مثل وزن وحجم طائرتك المسيرة، وخصائص الطيران المقصودة، ومتطلبات الطاقة لضمان الأداء الأمثل.

يُعد فهم تعقيدات حجم المحرك وتأثيره على أدائه أمرًا أساسيًا لاختيار المحرك المناسب لاحتياجاتك الخاصة. من خلال دراسة عرض الجزء الثابت وارتفاعه بعناية، وتأثيرهما على عزم الدوران والدفع والوزن والاستجابة، يمكنك اتخاذ قرارات مدروسة لتحسين الأداء العام وكفاءة طائرتك المسيرة.

مقارنة الأجزاء الثابتة الأطول والأعرض: العوامل التي يجب مراعاتها

عند تحليل أجزاء المحرك الثابتة، من الضروري دراسة تأثير العرض والارتفاع على أداء المحرك. هنا، نستكشف الاختلافات بين الأجزاء الثابتة الأطول والأعرض، مع الأخذ في الاعتبار استجابتها، وقدراتها على التبريد، وقوتها، وكفاءتها.

1. الاستجابة:
تتميز الأجزاء الثابتة الأعرض بقصور ذاتي أكبر نظرًا لزيادة بُعد الكتلة عن محور الدوران. ونتيجةً لذلك، تتطلب هذه المحركات طاقة أكبر لتغيير سرعة الدوران، مما يجعلها أقل استجابةً مقارنةً بالأجزاء الثابتة الأضيق والأطول ذات الحجم وناتج عزم الدوران نفسه. قد يؤثر القصور الذاتي المتزايد على خفة الحركة وسرعة المناورة، خاصةً في سباقات السرعة العالية أو طائرات الفري ستايل.

2. التبريد:
توفر الأجزاء الثابتة الأعرض قدرة تبريد أفضل بفضل مساحة سطحها الأكبر في الأعلى والأسفل. يُعد التبريد الفعال أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على أداء المحرك. فمع ارتفاع درجة حرارة المحركات أثناء التشغيل، تقل قدرتها على توليد التدفق المغناطيسي، مما يؤثر على الكفاءة وإنتاج عزم الدوران. تتيح المساحة السطحية الأكبر للأجزاء الثابتة الأعرض تبديدًا أفضل للحرارة، مما يعزز كفاءة التبريد ويساعد في الحفاظ على الأداء الأمثل للمحرك.

3.قوة:
يمكن أن يؤثر عرض الجزء الثابت على حجم المغناطيسات على جرس المحرك. غالبًا ما تحتوي الأجزاء الثابتة الأعرض والأقصر على مغناطيسات أصغر على الجرس، مما قد يؤثر على خرج طاقة المحرك. قد تؤدي المغناطيسات الأصغر إلى انخفاض طفيف في قدرة الطاقة مقارنةً بالأجزاء الثابتة الأضيق والأطول. من المهم مراعاة متطلبات الطاقة بناءً على قوة الدفع المطلوبة والاستخدام المحدد للمحرك.

4. الكفاءة وطول العمر:
تسمح الأجزاء الثابتة الأعرض باستخدام محامل أكبر، مما يؤثر إيجابًا على كفاءة المحرك ونعومته وعمره الافتراضي. يُعزز حجم المحامل الأكبر ثبات المحرك ويُقلل الاحتكاك، مما يُسهم في تحسين الأداء العام للمحرك. كما أن التشغيل الفعال والسلس يُطيل عمر المحرك.

اختيار حجم الجزء الثابت المناسب:
يعتمد تحديد ما إذا كان الجزء الثابت الأعرض أم الأطول أنسب على أسلوب طيرانك ومتطلباتك الخاصة. يمكن لطائرات Cinewhoops التي تحمل حمولات ثقيلة، مثل كاميرات GoPro، الاستفادة من الأجزاء الثابتة الأعرض بفضل قدرات التبريد المُحسّنة. من ناحية أخرى، قد تُفضّل طائرات السباق أو الطائرات بدون طيار ذات الطراز الحرّ، والتي تُعطي الأولوية للسرعة والاستجابة، الأجزاء الثابتة الأطول.

من المهم ملاحظة أن الدوافع الأكبر ليست دائمًا الأفضل. في بعض الحالات، قد لا يُحقق استخدام محركات أعرض أو أثقل بكثير فوائد ملحوظة، بل قد يؤدي إلى انخفاض في الاستجابة بسبب زيادة الوزن. ضع في اعتبارك حجم المروحة ووزنها وعزم دورانها لضمان أفضل أداء لتركيبك. إذا كنت بحاجة إلى تحسين الأداء دون زيادة الوزن، فقد تكون محركات KV الأعلى خيارًا مناسبًا.

باختصار، يتطلب الاختيار بين ستاتورات أطول أو أعرض إيجاد التوازن الأمثل بين الاستجابة والتبريد. لكلٍّ منهما مزاياه واعتباراته، وينبغي أن يستند القرار إلى أسلوب طيرانك، وتكوين طائرتك المسيرة، وأهداف الأداء. سيساعدك فهم هذه العوامل على اتخاذ قرارات مدروسة لتحسين أداء محرك طائرتك المسيرة.

عزم دوران المحرك

يلعب عزم دوران المحرك دورًا حاسمًا في أداء واستجابات طائرات FPV بدون طيار. توفر محركات عزم الدوران العالي العديد من المزايا، بما في ذلك أوقات استجابة أسرع، وتغييرات أسرع في دورات المحرك في الدقيقة، وتقليل تذبذب دوران المروحة، وأداء عام أسرع. في هذا القسم، نستكشف العوامل التي تؤثر على عزم دوران المحرك والاعتبارات التي يجب مراعاتها عند اختيار محرك بناءً على متطلبات عزم الدوران.

العوامل المؤثرة على عزم المحرك:

1. حجم الجزء الثابت (الحجم):
يُعد حجم الجزء الثابت، المُقاس بالحجم، عاملاً أساسياً في تحديد عزم دوران المحرك. يُحسب حجم الجزء الثابت باستخدام معادلة حجم الأسطوانة، التي تأخذ في الاعتبار نصف قطر الجزء الثابت وارتفاعه. عموماً، تُنتج أحجام الجزء الثابت الأكبر عزم دوران أعلى. على سبيل المثال، بمقارنة محرك 2207 بحجم جزء ثابت يبلغ 2660.93 مع محرك 2306 بحجم جزء ثابت يبلغ 2492.85، يتمتع محرك 2207 بعزم دوران أكبر.

2. المواد:
يؤثر نوع المغناطيس المستخدم وجودة اللفات النحاسية أيضًا على عزم دوران المحرك. تساهم المغناطيسات عالية الجودة واللفات النحاسية المصممة جيدًا في توليد عزم دوران فعال.

3. بناء المحرك:
تؤثر جوانب مختلفة من بناء المحرك، مثل الفجوة الهوائية بين الجزء الثابت والمغناطيسات، وعدد أقطاب المحرك، واعتبارات تصميمية أخرى، على عزم الدوران الناتج. يمكن للمحركات ذات تقنيات البناء المُحسّنة أن تُحسّن أداء عزم الدوران.

اعتبارات عند اختيار المحرك بناءً على عزم الدوران:

1. حجم الجزء الثابت مقابل الوزن:
عند مقارنة المحركات، من الضروري مراعاة حجم الجزء الثابت ووزنه. إذا كان حجم الجزء الثابت لمحركين متشابهًا، يُفضّل عادةً المحرك الأخف وزنًا، مع ثبات العوامل الأخرى.اختيار محرك أخف وزنًا يُساعد على تقليل الوزن الإجمالي، ويُعزز مرونة الطائرة وقدرتها على المناورة. مع ذلك، من المهم تحقيق توازن بين متطلبات الوزن وعزم الدوران، حسب التطبيق المُحدد.

2. اعتبارات خاصة بالتطبيق:
تعتمد متطلبات عزم دوران المحرك على الاستخدام المُراد وأسلوب الطيران. بالنسبة للطائرات بدون طيار خفيفة الوزن التي لا تتطلب الكثير من الخانق للبقاء في الجو، قد تكون المحركات ذات عزم الدوران المنخفض كافية. عند اقترانها بمراوح أخف، يمكن لهذه المحركات تدويرها بعزم دوران أقل، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة. في هذه الحالات، يمكن اختيار محركات أصغر وأخف وزنًا للحفاظ على الوزن الإجمالي للطائرة بدون طيار منخفضًا.

3. السلاسة مقابل الاستجابة:
تجدر الإشارة إلى أن محركات عزم الدوران العالي قد تتغير دورات المحرك بسرعة، مما قد يؤدي إلى أداء متقطع وأقل سلاسة. في الحالات التي تُعطى فيها الأولوية للانسيابية على الاستجابة الفورية، فإن اختيار محرك بعزم دوران أقل قليلاً قد يؤدي إلى تجربة طيران أكثر سلاسة. بالإضافة إلى ذلك، قد تُولد محركات عزم الدوران العالي المزيد من طفرات الجهد والضوضاء الكهربائية في نظام الطاقة. يُعد ضمان تصفية الضوضاء بشكل مثالي أمرًا بالغ الأهمية للتخفيف من مشاكل أداء الجيروسكوب المحتملة وتذبذبات الطيران الناتجة عن الضوضاء الكهربائية.

خاتمة:

يؤثر عزم دوران المحرك بشكل كبير على أداء واستجابة طائرات FPV بدون طيار. توفر المحركات ذات عزم الدوران العالي أوقات استجابة أسرع وتغييرات مُحسّنة في دورات المحرك، مما يُحسّن خصائص الطيران العامة. عند اختيار محرك بناءً على متطلبات عزم الدوران، يجب مراعاة عوامل مثل حجم الجزء الثابت، والمواد، وبنية المحرك، والوزن، والاعتبارات الخاصة بالتطبيق. من خلال تحقيق التوازن الأمثل بين عزم الدوران وعوامل الأداء الأخرى، يُمكنك تحسين تجربة الطيران وتحقيق مستوى الاستجابة والسلاسة المطلوب لطائرتك بدون طيار FPV.

فهم محرك KV: تأثير سرعة الدوران والجهد

يُعد تصنيف KV للمحرك مواصفةً أساسيةً في عالم محركات التحكم عن بُعد. وهو يُمثل عدد دورات المحرك في الدقيقة (rpm) عند تطبيق جهد 1 فولت (فولت واحد) دون أي حمل مُلحق، مثل المروحة. في هذه المقالة، سنستكشف مفهوم KV للمحرك وأهميته والعوامل المؤثرة عليه.

1. تعريف وحساب KV:
تشير قيمة كيلوفولت (KV) للمحرك إلى سرعة دورانه عند تطبيق جهد معين. على سبيل المثال، يدور محرك بقوة 2300 كيلوفولت، يعمل ببطارية ليثيوم بوليمر 3S (12.6 فولت)، بسرعة دوران تقارب 28,980 دورة في الدقيقة بدون مراوح (2300 × 12.6 فولت). من المهم ملاحظة أن قيمة كيلوفولت عادةً ما تكون تقديرًا تقريبيًا من الشركة المصنعة للمحرك.

2. تأثير حمل المروحة:
عند توصيل مروحة بالمحرك، تنخفض سرعة دورانه بشكل ملحوظ بسبب مقاومة الهواء. تسعى محركات الجهد العالي (KV) إلى تسريع دوران المروحة، مما يُولّد قوة دفع وقوة أكبر (مع سحب تيار أكبر). في المقابل، عادةً ما تُقترن محركات الجهد المنخفض (KV) بمراوح أكبر، بينما تعمل محركات الجهد العالي (KV) بشكل أفضل مع مراوح أصغر وأخف وزنًا.

3. العوامل المؤثرة على KV المحرك:
يُحدَّد جهد المحرك (KV) بعدد لفات الأسلاك النحاسية في الجزء الثابت. عمومًا، كلما زادت لفات اللفات، انخفضت قيمة الجهد، بينما زادت قيمة الجهد كلما قلّت. كما تؤثر قوة المغناطيسات داخل المحرك على قيمة الجهد، فكلما زادت قوة المغناطيسات، زادت قيمة الجهد.

4. اعتبارات حجم المروحة وحرارة المحرك:
قد يؤدي اقتران محرك عالي الجهد بمروحة كبيرة جدًا إلى إجهاد المحرك أثناء محاولته الدوران بسرعات عالية. يؤدي هذا الطلب المتزايد على عزم الدوران إلى زيادة سحب التيار وتوليد الحرارة. قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى ذوبان الطبقة الواقية لملفات المحرك، مما يؤدي إلى حدوث تماس كهربائي واحتمالية احتراقه.وبالتالي، فإن المحركات ذات الجهد العالي KV من المرجح أن تعمل بدرجة حرارة أعلى من المحركات ذات الجهد المنخفض KV من نفس الحجم.

5. التأثير على حدود التيار والجهد:
يؤثر تصنيف الجهد الكهربي (KV) أيضًا على حدود التيار والجهد للمحرك. عادةً ما تكون لفات المحركات ذات الجهد الكهربي العالي أقصر ومقاومة أقل، مما يقلل من تصنيف الجهد الأقصى ويزيد من استهلاك التيار لمجموعة المحرك والمروحة. من الضروري مراجعة صفحة منتج المحرك للاطلاع على المواصفات المتعلقة بالجهد المسموح به والتيار الأقصى.

6. اختيار كيلو فولت المناسب لجهد البطارية:
على الرغم من إمكانية ضبط حد "خرج المحرك" في Betaflight لاستخدام بطاريات ذات جهد أعلى مع محركات ذات جهد كيلوفولت أعلى، إلا أن هذا الحل البديل قد يُرهق وحدة التحكم الإلكتروني بالسرعة (ESC) ويؤدي إلى مشاكل. يُنصح عمومًا باختيار محركات ذات جهد كيلوفولت مناسبة لجهد البطارية الذي تنوي استخدامه، بدلًا من الاعتماد على حد الخرج. هذا يضمن التوافق ويقلل من المشاكل المحتملة.

خاتمة:
يُعد فهم تصنيف KV للمحرك أمرًا أساسيًا لاختيار التركيبة المناسبة للمحرك والمروحة وضمان الأداء الأمثل. تُحدد قيمة KV سرعة دوران المحرك عند جهد مُحدد، مما يؤثر على قوة الدفع والطاقة وتوليد الحرارة. بمراعاة عوامل مثل حجم المروحة، وتبديد الحرارة، وحدود التيار والجهد، واختيار محركات KV المناسبة لجهد البطارية، يمكنك تحسين إعدادات طائراتك التي تعمل بالتحكم عن بُعد وتحقيق تجربة طيران موثوقة وفعالة.