Wie wählt man einen FPV-Motor aus?

Wie wählt man einen Motor anhand der Motorspezifikationen aus?

 

Bevor Sie sich für einen Motor entscheiden, ist es wichtig, sich über die Größe und das Gewicht der Drohne, die Sie bauen möchten, im Klaren zu sein. Dieses Wissen wird die Leistung und Fähigkeiten Ihrer Drohne stark beeinflussen. Erlauben Sie mir, Sie durch den Prozess der Bestimmung der geeigneten Motorgröße basierend auf der spezifischen Drohne, die Sie bauen, zu führen. Wenn Ihr Hauptaugenmerk jedoch auf dem Bau einer 5-Zoll-FPV-Drohne liegt, können Sie gerne mit dem Abschnitt „Motorgröße“ fortfahren.

Bei der Auswahl eines Motors sollten Sie mehrere entscheidende Faktoren berücksichtigen:

1. Motorgewicht: Das Gewicht des Motors selbst ist ein wichtiger Faktor, da es sich direkt auf das Gesamtgewicht der Drohne auswirkt. Ein schwererer Motor erfordert zum Ausgleich möglicherweise einen größeren Rahmen und leistungsstärkere Komponenten, was möglicherweise Auswirkungen auf die Agilität und Flugzeit der Drohne hat.

2. Leistung (Schub): Die vom Motor erzeugte Leistung, oft auch als Schub bezeichnet, bestimmt die Fähigkeit der Drohne, abzuheben, Nutzlasten zu transportieren und effektiv zu manövrieren. Sie wird in Gramm oder Pfund Kraft gemessen und sollte basierend auf dem Verwendungszweck und den Gewichtsanforderungen Ihrer Drohne ausgewählt werden.

3. Effizienz (Gramm pro Watt): Die Effizienz ist ein Maß dafür, wie effektiv der Motor elektrische Leistung in Schub umwandelt. Sie wird typischerweise in Gramm erzeugter Schubkraft pro Watt verbrauchter elektrischer Leistung ausgedrückt. Motoren mit höherem Wirkungsgrad können bessere Flugzeiten ermöglichen und den Energieverbrauch senken.

4. Drehmoment und Reaktion (RPM-Variation): Drehmoment bezieht sich auf die vom Motor erzeugte Drehkraft, die in eine Drehbewegung der Propeller umgesetzt wird. Es beeinflusst die Fähigkeit der Drohne, zu beschleunigen, die Richtung zu ändern und die Stabilität aufrechtzuerhalten. Ein Motor mit guten Drehmomenteigenschaften sorgt für einen reibungslosen und reaktionsschnellen Flug. Die Drehzahlschwankung (Umdrehungen pro Minute) gibt an, wie gut der Motor unter unterschiedlichen Belastungen eine konstante Drehzahl beibehält.

Die Berücksichtigung dieser Faktoren wird Ihnen helfen, eine fundierte Entscheidung bei der Auswahl eines Motors zu treffen, der der Größe, dem Gewicht und der beabsichtigten Leistung Ihrer Drohne entspricht.

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Bürstenmotor und bürstenloser Motor

Bürstenmotoren und bürstenlose Motoren verstehen: Definitionen, Unterschiede, Anwendungen und Auswahl des richtigen Motors für Ihre Bedürfnisse

Einführung:
In der Welt der Elektromotoren sind zwei beliebte Optionen Bürstenmotoren Motoren und bürstenlose Motoren. Diese Technologien weisen unterschiedliche Eigenschaften auf, die sie für unterschiedliche Anwendungen geeignet machen. Das Verständnis der Definition, Unterschiede, Anwendungsszenarien und der Wahl zwischen bürstenbehafteten und bürstenlosen Motoren ist für jeden, der sich in die Welt der Robotik, Drohnen oder anderer motorgetriebener Projekte wagt, von entscheidender Bedeutung. In diesem Artikel gehen wir auf diese Aspekte ein, um Ihnen dabei zu helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

1. Definitionen:
- Bürstenmotoren: Ein Bürstenmotor ist eine Art Elektromotor, der Bürsten und einen Kommutator verwendet, um elektrischen Strom auf den Anker oder die Spulenwicklungen des Motors zu übertragen. Die Bürsten haben physischen Kontakt mit dem Kommutator, ermöglichen so den Stromfluss und erzeugen eine Drehbewegung.

- Bürstenlose Motoren: Im Gegensatz dazu sind bürstenlose Motoren nicht auf Bürsten oder einen Kommutator angewiesen. Sie nutzen elektronische Kommutierung mithilfe von Sensoren und einer Steuerung, um den Strom in den Motorwicklungen zu schalten, wodurch ein rotierendes Magnetfeld erzeugt und Bewegung erzeugt wird.

2. Unterschiede:
- Konstruktion: Bürstenmotoren haben eine einfachere Konstruktion mit weniger Komponenten, einschließlich Rotor, Stator, Bürsten und Kommutator. Bürstenlose Motoren sind komplexer und bestehen typischerweise aus einem Rotor mit Permanentmagneten, mehreren Spulen im Stator, Sensoren und einer Steuerung.

- Effizienz: Bürstenlose Motoren sind tendenziell effizienter als Bürstenmotoren. Bürstenmotoren haben Energieverluste aufgrund der von den Bürsten erzeugten Reibung und Wärme, wohingegen bürstenlose Motoren diese Verluste beseitigen, was zu einem höheren Gesamtwirkungsgrad führt.

- Wartung: Bürstenmotoren erfordern aufgrund des Verschleißes der Bürsten eine regelmäßige Wartung. Bei bürstenlosen Motoren hingegen müssen keine Bürsten ausgetauscht oder gewartet werden, sodass sie praktisch wartungsfrei sind.

- Haltbarkeit: Bürstenlose Motoren haben im Vergleich zu Bürstenmotoren eine längere Lebensdauer. Da bürstenlose Motoren keinen physischen Kontakt zwischen Bürsten und Kommutator haben, ist der Verschleiß minimal und die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls verringert.

3. Anwendungsszenarien:
- Bürstenmotoren: Bürstenmotoren werden häufig in Anwendungen verwendet, die eine einfache Steuerung, geringere Kosten und mäßige Leistung erfordern. Sie finden Anwendung in Spielzeugen, kostengünstigen Drohnen, grundlegender Robotik und kleinen Projekten, bei denen Kosten und Einfachheit im Vordergrund stehen.

- Bürstenlose Motoren: Bürstenlose Motoren werden in Anwendungen bevorzugt, die höhere Leistung, Effizienz, Präzision und Haltbarkeit erfordern. Sie werden häufig in professionellen Drohnen, High-End-Robotik, Elektrofahrzeugen, industrieller Automatisierung und allen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine zuverlässige und effiziente Motorsteuerung von entscheidender Bedeutung ist.

4. Auswahl des richtigen Motors:
- Berücksichtigen Sie die Anwendung: Bewerten Sie die spezifischen Anforderungen Ihres Projekts, wie z. B. Leistung, Geschwindigkeit, Drehmoment und Präzision. Hochleistungs- und Präzisionsanwendungen eignen sich besser für bürstenlose Motoren, während einfachere Projekte mit begrenztem Budget von Bürstenmotoren profitieren können.

- Effizienz und Energieverbrauch: Wenn Energieeffizienz und längere Batterielebensdauer wesentliche Faktoren sind, sind bürstenlose Motoren aufgrund ihrer höheren Effizienz und geringeren Leistungsaufnahme die bevorzugte Wahl.

- Kostenüberlegungen: Bürstenmotoren sind im Allgemeinen günstiger als bürstenlose Motoren. Wenn Budgetbeschränkungen im Vordergrund stehen und eine hohe Leistung nicht ausschlaggebend ist, könnte ein Bürstenmotor eine geeignete Option sein.

- Wartung und Lebensdauer: Bewerten Sie, ob der Komfort eines wartungsfreien bürstenlosen Motors den gelegentlichen Wartungsbedarf eines Bürstenmotors überwiegt.

Schlussfolgerung:
Die Wahl zwischen bürstenbehafteten und bürstenlosen Motoren erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung von Faktoren wie Leistungsanforderungen, Effizienz, Kosten, Wartungsbedarf und Lebensdauer. Bürstenmotoren eignen sich für einfachere Projekte mit geringeren Leistungsanforderungen, während bürstenlose Motoren sich für Anwendungen eignen, die höhere Effizienz, Präzision und Haltbarkeit erfordern. Wenn Sie die Definitionen, Unterschiede, Anwendungsszenarien und wichtigsten Überlegungen verstehen, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen und den richtigen Motor für Ihre spezifischen Anforderungen auswählen.

 

Schätzung des Gewichts und der Abmessungen der FPV-Drohne

Wenn Sie das Gesamtgewicht einer FPV-Drohne berücksichtigen, achten Sie darauf, alle Komponenten zu berücksichtigen: Rahmen, Flugregler (FC), elektronischer Geschwindigkeitsregler (ESC), Motoren, Propeller, Empfänger ( RX), Videosender (VTX), Antennen, Regler, Lithiumbatterie, GoPro und andere. Obwohl es nicht 100 % genau sein muss, ist eine sorgfältige Schätzung unerlässlich. Es ist besser, das Gewicht zu überschätzen und über mehr Leistung zu verfügen, als zu wenig Leistung zu haben und beim Start Probleme zu haben.

Um das Gewicht und die Abmessungen Ihrer Drohne genau abzuschätzen, befolgen Sie diese Richtlinien:

1. Komponentenbewertung: Machen Sie eine Bestandsaufnahme aller Komponenten, die Sie in Ihre FPV-Drohne einbauen möchten. Dazu gehören die wesentlichen Komponenten wie Rahmen, FC, ESC, Motoren, Propeller, RX, VTX, Antennen und die Stromquelle, bei der es sich typischerweise um eine Lithiumbatterie handelt. Denken Sie außerdem darüber nach, ob Sie zusätzliche Ausrüstung einbauen möchten, etwa eine GoPro-Kamera oder anderes Zubehör. Erstellen Sie eine umfassende Liste, um sicherzustellen, dass keine Komponente übersehen wird.

2. Bewertung des Komponentengewichts: Recherchieren und sammeln Sie Informationen zum Gewicht jeder Komponente. Hersteller geben in der Regel die Gewichtsangaben für ihre Produkte an, die in Produktlisten, technischen Dokumenten oder Hersteller-Websites zu finden sind. Notieren Sie sich diese Gewichte für jede Komponente und addieren Sie sie, um eine grobe Schätzung des Gesamtgewichts zu erhalten.

3. Berücksichtigen Sie Sicherheitsmargen: Es ist ratsam, Sicherheitsmargen in Ihre Gewichtsschätzung einzubeziehen. Das bedeutet, dass Sie zum geschätzten Gesamtgewicht einen kleinen Puffer hinzufügen müssen, um unvorhergesehene Abweichungen, Messfehler oder zusätzliche Komponenten, die Sie in der Zukunft hinzufügen könnten, zu berücksichtigen. Normalerweise wird eine Sicherheitsmarge von etwa 10 % empfohlen, Sie können diese jedoch je nach Ihren spezifischen Umständen und Vorlieben anpassen.

4. Abmessungsschätzung: Berücksichtigen Sie bei der Abschätzung der Abmessungen Ihrer Drohne die Größe des Rahmens, die Länge und den Durchmesser der Propeller sowie alle anderen Faktoren, die sich auf die Gesamtabmessungen auswirken können. Stellen Sie sicher, dass der Rahmen zur Aufnahme aller Komponenten geeignet ist und ausreichend Platz für die ordnungsgemäße Montage und Verkabelung bietet.

Indem Sie das Gewicht und die Abmessungen Ihrer FPV-Drohne sorgfältig abschätzen, erhalten Sie ein besseres Verständnis ihrer Fähigkeiten und Leistung. Darüber hinaus unterstützt es Sie bei der Auswahl geeigneter Motoren, Batterien und anderer Komponenten, die der erwarteten Last standhalten können. Denken Sie daran, dass es immer besser ist, das Gewicht zu überschätzen und über einen Leistungsüberschuss zu verfügen, als beim Start Schwierigkeiten aufgrund unzureichender Schubkraft zu haben.

 

 Ermitteln der Schubanforderungen für Ihre Drohne

Die Berechnung des Mindestschubs, der für die Kombination aus Motor und Propeller Ihrer Drohne erforderlich ist, ist entscheidend für die Gewährleistung einer optimalen Leistung. Durch die Schätzung des Gesamtgewichts Ihrer Drohne können Sie das geeignete Schub-Gewichts-Verhältnis ermitteln, das für einen stabilen Flug und Manövrierfähigkeit erforderlich ist. In diesem ausführlichen Leitfaden erläutern wir den Prozess der Bestimmung des Schubbedarfs und geben Empfehlungen für verschiedene Drohnentypen und Flugstile.

1. Schätzung des Gesamtgewichts:
Zu Beginn müssen Sie das Gesamtgewicht Ihrer Drohne schätzen. Berücksichtigen Sie alle Komponenten, die zum Gesamtgewicht beitragen, einschließlich Rahmen, Flugregler, elektronischer Geschwindigkeitsregler, Motoren, Propeller, Akku, Kamera-/Gimbal-Setup und etwaiges zusätzliches Zubehör. Erfragen Sie die Gewichtsangaben für jede Komponente beim Hersteller oder über Online-Ressourcen.

2. Faustregel für den Schub:
Als allgemeine Faustregel sollte der kombinierte maximale Schub, der von allen Motoren erzeugt wird, mindestens das Doppelte des Gesamtgewichts der Drohne betragen. Diese Richtlinie gewährleistet ausreichend Schub für einen stabilen Flug und ermöglicht Reaktionsfähigkeit und Abhebefähigkeit. Unzureichender Schub kann zu einer schlechten Steuerungsreaktion und Schwierigkeiten beim Abheben der Drohne vom Boden führen.

Wenn Ihre Drohne beispielsweise ein geschätztes Gewicht von 1 kg hat, sollte der von allen Motoren bei 100 % Gas erzeugte Gesamtschub mindestens 2 kg betragen. Das bedeutet, dass jeder Motor in einer Quadcopter-Konfiguration mindestens 500 g Schub erzeugen sollte. Bedenken Sie, dass es immer von Vorteil ist, mehr Schub als erforderlich zur Verfügung zu haben, um einen zusätzlichen Leistungsspielraum zu erhalten.

3. Schub-Gewichts-Verhältnisse für verschiedene Drohnentypen:
Das gewünschte Schub-Gewichts-Verhältnis variiert je nach Drohnentyp und Verwendungszweck. Hier einige Empfehlungen:

- Renndrohnen: Bei Renndrohnen ist ein hohes Schub-Gewichts-Verhältnis, oft auch als Leistungsgewicht bezeichnet, für schnelle Beschleunigung und Agilität unerlässlich. In dieser Kategorie sind Übersetzungsverhältnisse von 10:1 oder sogar 14:1 üblich, was eine hohe Geschwindigkeit und Manövrierfähigkeit ermöglicht. Beachten Sie jedoch, dass höhere Verhältnisse die Steuerung der Drohne erschweren können, insbesondere für Anfänger.

- Acro- und Freestyle-Drohnen: Für akrobatisches und Freestyle-Fliegen wird ein Schub-Gewichts-Verhältnis von mindestens 5:1 empfohlen. Dies sorgt für eine gute Balance zwischen Agilität und Kontrolle und ermöglicht beeindruckende Manöver und Überschläge bei gleichzeitiger Beibehaltung der Stabilität.

- Luftbilddrohnen: Auch wenn Sie planen, ein langsames und stabiles Luftbildgerät zu fliegen, ist es ratsam, ein Schub-Gewichts-Verhältnis von mehr als 3:1 oder sogar 4:1 zu haben. Dies gewährleistet eine bessere Kontrolle und Stabilität auch bei windigen Bedingungen und lässt Platz für zusätzliche Nutzlast wie Kameras und Gimbals.

4. Zu berücksichtigende Faktoren:
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl des geeigneten Schub-Gewichts-Verhältnisses Faktoren wie das Können und die Erfahrung des Piloten. Höhere Übersetzungsverhältnisse bieten mehr Agilität und Beschleunigung, erfordern jedoch möglicherweise mehr Finesse bei den Steuereingaben. Für Anfänger könnte es schwierig sein, mit der erhöhten Leistung umzugehen, da selbst geringfügige Gasverstellungen zu einem schnellen Aufstieg führen können. Um Unfälle zu vermeiden und einen sicheren Flug zu gewährleisten, wird eine schrittweise Umstellung auf höhere Schub-Gewichts-Verhältnisse empfohlen.

Darüber hinaus ermöglicht ein höheres Schub-Gewichts-Verhältnis Ihrer Drohne, unerwartete Situationen wie plötzliche Windböen oder die Notwendigkeit schneller Manöver zu bewältigen, und bietet so einen Sicherheitspuffer für einen kontrollierten Flug.

Fazit:
Die Bestimmung der Schubanforderungen für Ihre Drohne ist ein entscheidender Schritt zur Erzielung optimaler Leistung und Kontrolle. Indem Sie das Gesamtgewicht Ihrer Drohne abschätzen und die empfohlenen Schub-Gewichts-Verhältnisse basierend auf dem Drohnentyp und dem Verwendungszweck einhalten, können Sie stabile Flugeigenschaften, Manövrierfähigkeit und ein angenehmes Flugerlebnis gewährleisten. Denken Sie daran, Ihr Pilotenkönnen zu berücksichtigen und sich mit zunehmender Erfahrung schrittweise an höhere Schub-Gewichts-Verhältnisse anzupassen.

 

 Erklärung der Motorgröße: Verständnis der Komponenten und Überlegungen

Wenn es um bürstenlose Motoren in der RC-Welt geht, wird die Motorgröße normalerweise durch eine vierstellige Zahl angegeben, dargestellt als AABB:

- „AA“ steht für die Statorbreite oder den Statordurchmesser, gemessen in Millimeter.
- „BB“ stellt die Statorhöhe dar, ebenfalls gemessen in Millimetern.

Um die Motorgröße vollständig zu verstehen, ist es wichtig, sich mit den Schlüsselkomponenten zu befassen, aus denen ein bürstenloser Motor besteht.

1. Motorstator:
Der Motorstator bildet den stationären Teil des Motors. Es besteht aus mehreren Metallspulen, die üblicherweise als Wicklungen bezeichnet werden. Der Spulendraht ist zur Vermeidung von Kurzschlüssen mit Emaille beschichtet, da er sorgfältig in zahlreichen Schleifen gewickelt ist. Wenn ein elektrischer Strom durch diese Statorspulen fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das mit den Permanentmagneten am Rotor interagiert und eine Drehbewegung auslöst.

2. Magnete:
Permanentmagnete erzeugen ein festes Magnetfeld im Motor. Bei FPV-Motoren werden diese Magnete mit Epoxidharz sicher im Inneren der Motorglocke befestigt. Das von diesen Magneten erzeugte Magnetfeld interagiert mit dem von den Statorspulen erzeugten Magnetfeld und erleichtert so die Drehung des Motors.

3. Motorglocke:
Die Motorglocke dient als Schutzgehäuse für die Magnete und Wicklungen im Motor. Die Motorglocke besteht typischerweise aus Leichtmetallen wie Aluminium und schützt nicht nur die internen Komponenten, sondern spielt auch eine Rolle bei der Kühlung. Einige Motorglockenkonstruktionen ähneln Miniaturventilatoren, die den Luftstrom gezielt über die Motorwicklungen leiten und so die Wärmeableitung beim Betrieb des Motors unterstützen.

4. Motorwelle:
Die Motorwelle ist mit der Motorglocke verbunden und dient als Hauptkomponente, die für die Übertragung des vom Motor erzeugten Drehmoments auf den Propeller verantwortlich ist. Der Propeller ist an der Motorwelle befestigt und wird durch die vom Motor erzeugte Rotationskraft angetrieben.

Berücksichtigung der Motorgröße:
Eine Vergrößerung der Statorbreite oder -höhe führt zu einem größeren Statorvolumen, das die Größe der Permanentmagnete und elektromagnetischen Statorspulen umfasst. Diese Volumenzunahme wirkt sich direkt auf die Drehmomentfähigkeit des Motors aus. Mit einem größeren Stator kann der Motor größere und schwerere Propeller schneller drehen und so einen höheren Schub erzeugen. Diese Leistungssteigerung geht jedoch mit einer höheren Stromaufnahme und dem Nachteil eines größeren, potenziell schwereren Motors einher. Darüber hinaus reagieren größere Statoren aufgrund ihrer größeren Trägheit tendenziell weniger schnell.

Bei der Auswahl einer Motorgröße ist es entscheidend, ein Gleichgewicht zwischen Drehmomentanforderungen, gewünschtem Schub und Ansprechverhalten zu finden. Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, müssen Faktoren wie das Gewicht und die Größe Ihrer Drohne, die beabsichtigten Flugeigenschaften und der Leistungsbedarf berücksichtigt werden.

Das Verständnis der Feinheiten der Motorgröße und ihrer Auswirkungen auf die Motorleistung ist für die Auswahl des richtigen Motors für Ihre spezifischen Anforderungen von grundlegender Bedeutung. Indem Sie die Breite und Höhe des Stators und deren Einfluss auf Drehmoment, Schub, Gewicht und Reaktionsfähigkeit sorgfältig abwägen, können Sie fundierte Entscheidungen treffen, um die Gesamtleistung und Effizienz Ihrer Drohne zu verbessern.

 

Vergleich größerer und breiterer Statoren: Zu berücksichtigende Faktoren

Bei der Analyse von Motorstatoren ist es wichtig, den Einfluss von Breite und Höhe auf die Motorleistung zu untersuchen. Hier untersuchen wir die Unterschiede zwischen höheren und breiteren Statoren unter Berücksichtigung ihrer Reaktionsfähigkeit, Kühlfähigkeit, Leistung und Effizienz.

1. Reaktionsfähigkeit:
Breitere Statoren besitzen aufgrund des größeren Abstands der Masse von der Rotationsachse eine größere Trägheit. Infolgedessen benötigen diese Motoren mehr Energie, um die Drehzahl zu ändern, was sie im Vergleich zu schmaleren und höheren Statoren mit dem gleichen Statorvolumen und der gleichen Drehmomentabgabe weniger reaktionsfähig macht. Die erhöhte Trägheit kann die Agilität und schnelle Manövrierfähigkeit beeinträchtigen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsrennen oder Freestyle-Drohnen.

2. Kühlung:
Breitere Statoren bieten aufgrund ihrer größeren Oberfläche oben und unten ein besseres Kühlpotenzial. Eine effektive Kühlung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Motorleistung. Wenn sich Motoren während des Betriebs erwärmen, verringert sich ihre Fähigkeit, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, was sich auf den Wirkungsgrad und die Drehmomenterzeugung auswirkt. Die vergrößerte Oberfläche breiterer Statoren ermöglicht eine verbesserte Wärmeableitung, fördert eine effektivere Kühlung und trägt zur Aufrechterhaltung einer optimalen Motorleistung bei.

3. Leistung:
Die Breite eines Stators kann sich auf die Größe der Magnete auf der Motorglocke auswirken. Breitere und kürzere Statoren verfügen häufig über kleinere Magnete an der Glocke, was möglicherweise die Leistungsabgabe des Motors beeinträchtigt. Kleinere Magnete können im Vergleich zu schmaleren und höheren Statoren zu einer leicht geringeren Leistungsfähigkeit führen. Es ist wichtig, den Leistungsbedarf basierend auf der gewünschten Schubkraft und der spezifischen Anwendung des Motors zu berücksichtigen.

4. Effizienz und Langlebigkeit:
Breitere Statoren ermöglichen größere Lager, was sich positiv auf die Effizienz, Laufruhe und Langlebigkeit des Motors auswirken kann. Die vergrößerte Lagergröße erhöht die Stabilität und verringert die Reibung, was zur Gesamtleistung des Motors beiträgt. Ein effizienter und reibungsloser Betrieb kann zu einer längeren Lebensdauer des Motors führen.

Auswahl der richtigen Statorgröße:
Die Entscheidung, ob ein breiterer oder höherer Stator besser geeignet ist, hängt von Ihrem spezifischen Flugstil und Ihren Anforderungen ab. Cinewhoops, die schwere Nutzlasten wie GoPro-Kameras transportieren, können aufgrund ihrer verbesserten Kühlfähigkeiten von breiteren Statoren profitieren. Andererseits bevorzugen Renn- oder Freestyle-Drohnen, bei denen Geschwindigkeit und Reaktionsfähigkeit im Vordergrund stehen, möglicherweise höhere Statoren.

Es ist wichtig zu beachten, dass größere Statoren nicht immer besser sind. In einigen Fällen bringt die Verwendung deutlich breiterer oder schwererer Motoren möglicherweise keine spürbaren Vorteile oder kann aufgrund des höheren Gewichts sogar zu einer verminderten Reaktionsfähigkeit führen. Berücksichtigen Sie die Anforderungen an Propellergröße, Gewicht und Drehmoment, um die beste Leistung für Ihr spezielles Setup sicherzustellen. Wenn Sie die Leistung ohne zusätzliches Gewicht verbessern müssen, können Motoren mit höherem KV eine geeignete Alternative sein.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es bei der Wahl zwischen höheren und breiteren Statoren darum geht, das richtige Gleichgewicht zwischen Reaktionsfähigkeit und Kühlung zu finden. Jedes hat seine Vorteile und Überlegungen, und die Entscheidung sollte auf Ihrem Flugstil, der spezifischen Drohnenkonfiguration und den Leistungszielen basieren. Wenn Sie diese Faktoren verstehen, können Sie fundierte Entscheidungen treffen, um die Motorleistung Ihrer Drohne zu optimieren.

 

Motordrehmoment

Das Motordrehmoment spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung und Reaktionsfähigkeit von FPV-Drohnen. Motoren mit hohem Drehmoment bieten mehrere Vorteile, darunter schnellere Reaktionszeiten, schnellere Drehzahländerungen, reduzierte Propellerwaschschwingungen und eine schnellere Gesamtleistung. In diesem Abschnitt untersuchen wir die Faktoren, die das Motordrehmoment beeinflussen, und berücksichtigen Überlegungen bei der Auswahl eines Motors basierend auf den Drehmomentanforderungen.

Faktoren, die das Motordrehmoment beeinflussen:

1. Statorgröße (Volumen):
Die Größe des Stators, gemessen als Volumen, ist ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung des Motordrehmoments. Die Statorgröße wird mithilfe der Formel für das Volumen eines Zylinders berechnet, die den Radius und die Höhe des Stators berücksichtigt. Im Allgemeinen führen größere Statorvolumina zu einer höheren Drehmomenterzeugung. Vergleichen Sie beispielsweise einen 2207-Motor mit einem Statorvolumen von 2660.93 zu einem 2306-Motor mit einem Statorvolumen von 2492.85, der 2207-Motor hat mehr Drehmoment.

2. Materialien:
Die Art der verwendeten Magnete und die Qualität der Kupferwicklungen beeinflussen auch das Motordrehmoment. Hochwertige Magnete und durchdachte Kupferwicklungen tragen zu einer effizienten Drehmomenterzeugung bei.

3. Motorkonstruktion:
Verschiedene Aspekte der Motorkonstruktion, wie z. B. der Luftspalt zwischen Stator und Magneten, die Anzahl der Pole am Motor und andere Designaspekte, können sich auf die Drehmomentabgabe auswirken. Motoren mit optimierten Konstruktionstechniken können eine verbesserte Drehmomentleistung bieten.

Überlegungen bei der Auswahl eines Motors basierend auf dem Drehmoment:

1. Statorvolumen vs. Gewicht:
Beim Vergleich von Motoren ist es wichtig, sowohl das Statorvolumen als auch das Gewicht zu berücksichtigen. Wenn zwei Motoren ähnliche Statorvolumina haben, ist im Allgemeinen der leichtere Motor vorzuziehen, sofern andere Faktoren gleich bleiben. Die Wahl eines leichteren Motors trägt zur Reduzierung des Gesamtgewichts bei und kann die Agilität und Manövrierfähigkeit der Drohne verbessern. Es ist jedoch wichtig, je nach Anwendungsfall ein Gleichgewicht zwischen Gewichts- und Drehmomentanforderungen zu finden.

2. Anwendungsspezifische Überlegungen:
Die Drehmomentanforderungen eines Motors hängen von der beabsichtigten Anwendung und dem Flugstil ab. Für leichte Drohnen, die nicht viel Gas benötigen, um in der Luft zu bleiben, können Motoren mit geringerem Drehmoment ausreichend sein. In Kombination mit Propellern mit geringerer Steigung können diese Motoren diese mit weniger Drehmoment drehen, was zu einer verbesserten Effizienz führt. In solchen Fällen können kleinere und leichtere Motoren gewählt werden, um das Gesamtgewicht der Drohne gering zu halten.

3. Glätte vs. Reaktionsfähigkeit:
Es ist zu beachten, dass Motoren mit hohem Drehmoment die Drehzahl schnell ändern können, was möglicherweise zu ruckartiger und weniger gleichmäßiger Leistung führt. In Situationen, in denen Laufruhe Vorrang vor unmittelbarer Reaktionsfähigkeit hat, kann die Wahl eines Motors mit etwas geringerem Drehmoment zu einem ruhigeren Flugerlebnis führen. Darüber hinaus können Motoren mit hohem Drehmoment mehr Spannungsspitzen und elektrisches Rauschen im Stromnetz erzeugen. Die Gewährleistung einer optimalen Geräuschfilterung ist von entscheidender Bedeutung, um potenzielle Leistungsprobleme des Kreisels und durch elektrisches Rauschen verursachte Flugschwingungen zu mindern.

Schlussfolgerung:

Das Motordrehmoment hat erheblichen Einfluss auf die Leistung und Reaktionsfähigkeit von FPV-Drohnen. Motoren mit höherem Drehmoment bieten schnellere Reaktionszeiten und verbesserte Drehzahländerungen, wodurch die Flugeigenschaften insgesamt verbessert werden. Bei der Auswahl eines Motors basierend auf den Drehmomentanforderungen sollten Faktoren wie Statorgröße, Materialien, Motorkonstruktion, Gewicht und anwendungsspezifische Überlegungen berücksichtigt werden. Durch die richtige Balance zwischen Drehmoment und anderen Leistungsfaktoren können Sie das Flugerlebnis optimieren und das gewünschte Maß an Reaktionsfähigkeit und Laufruhe für Ihre FPV-Drohne erreichen.

 

Motor-KV verstehen: Der Einfluss von Drehzahl und Spannung

Der KV-Wert eines Motors ist eine wichtige Spezifikation in der Welt der RC-Motoren. Sie stellt die Anzahl der Umdrehungen pro Minute (U/min) dar, die der Motor dreht, wenn 1 V (ein Volt) angelegt wird, ohne dass eine Last angeschlossen ist, beispielsweise ein Propeller. In diesem Artikel werden wir das Konzept des motorischen KV, seine Bedeutung und die Faktoren, die es beeinflussen, untersuchen.

1. KV-Definition und Berechnung:
Der KV-Wert eines Motors gibt die Drehzahl an, die er bei Anlegen einer bestimmten Spannung erreicht. Zum Beispiel ein 2300-kV-Motor, der von einem 3S-LiPo-Akku (12) angetrieben wird.6V) dreht sich ohne montierte Propeller mit ca. 28.980 U/min (2300 x 12.6). Es ist wichtig zu beachten, dass der KV-Wert in der Regel eine grobe Schätzung des Motorherstellers ist.

2. Auswirkung der Propellerlast:
Wenn ein Propeller am Motor befestigt ist, sinkt die Drehzahl aufgrund des Luftwiderstands erheblich. Motoren mit höherem KV versuchen, den Propeller schneller zu drehen, wodurch mehr Schub und Leistung erzeugt werden (während mehr Strom gezogen wird). Im Gegensatz dazu werden Motoren mit niedrigerem KV typischerweise mit größeren Propellern kombiniert, während Motoren mit hohem KV besser mit kleineren, leichteren Propellern funktionieren.

3. Faktoren, die den KV des Motors beeinflussen:
Der KV des Motors wird durch die Anzahl der Kupferdrahtwicklungen im Stator bestimmt. Im Allgemeinen führen mehr Windungen zu einem niedrigeren KV, während weniger Windungen zu einem höheren KV führen. Auch die Stärke der Magnete im Motor kann den KV-Wert beeinflussen, da stärkere Magnete dazu neigen, den KV-Wert zu erhöhen.

4. Überlegungen zur Propellergröße und Motorwärme:
Die Kombination eines Motors mit hohem KV-Wert mit einem übermäßig großen Propeller kann den Motor belasten, da er versucht, sich bei hohen Geschwindigkeiten zu drehen. Dieser erhöhte Drehmomentbedarf führt zu einer höheren Stromaufnahme und Wärmeerzeugung. Überhitzung kann dazu führen, dass die Schutzschicht der Motorspulen schmilzt, was zu Kurzschlüssen und einem möglichen Durchbrennen führen kann. Folglich laufen Motoren mit höherem KV-Wert eher heißer als Motoren mit niedrigerem KV-Wert derselben Größe.

5. Auswirkungen auf Strom- und Spannungsgrenzen:
Der KV-Wert beeinflusst auch die Strom- und Spannungsgrenzen eines Motors. Motoren mit höherem KV haben typischerweise kürzere Wicklungen und einen geringeren Widerstand, wodurch die maximale Nennspannung verringert und die Stromaufnahme für die Motor-Propeller-Kombination erhöht wird. Es ist wichtig, die Spezifikationen zur zulässigen Spannung und zum maximalen Strom auf der Produktseite des Motors zu finden.

6. Auswahl des richtigen KV für die Batteriespannung:
Während es möglich ist, die „Motorausgangs“-Grenze in Betaflight anzupassen, um Batterien mit höherer Spannung und Motoren mit höherem KV zu verwenden, kann diese Problemumgehung möglicherweise den Regler belasten und zu Problemen führen. Im Allgemeinen wird empfohlen, die richtigen KV-Motoren für die Batteriespannung auszuwählen, die Sie verwenden möchten, anstatt sich auf eine Leistungsbegrenzung zu verlassen. Dies stellt die Kompatibilität sicher und minimiert potenzielle Probleme.

Schlussfolgerung:
Das Verständnis des KV-Werts eines Motors ist für die Auswahl der geeigneten Motor-Propeller-Kombination und die Gewährleistung einer optimalen Leistung von entscheidender Bedeutung. Der KV-Wert bestimmt die Drehzahl des Motors bei einer bestimmten Spannung und beeinflusst Schub, Leistung und Wärmeerzeugung. Indem Sie Faktoren wie Propellergröße, Wärmeableitung, Strom- und Spannungsgrenzen berücksichtigen und die richtigen KV-Motoren für Ihre Batteriespannung auswählen, können Sie Ihr RC-Setup optimieren und ein zuverlässiges und effizientes Flugerlebnis erzielen.