Jak wybrać silnik FPV?
Jak wybrać silnik na podstawie jego specyfikacji?
Zanim podejmiesz decyzję o wyborze silnika, koniecznie zapoznaj się z rozmiarem i wagą drona, który planujesz zbudować. Ta wiedza będzie miała ogromny wpływ na osiągi i możliwości Twojego drona. Pozwól, że przeprowadzę Cię przez proces doboru odpowiedniego rozmiaru silnika w zależności od konkretnego modelu drona, który budujesz. Jeśli jednak zależy Ci na budowie drona FPV z 5-calowym przetwornikiem obrazu, możesz pominąć ten punkt i przejść do sekcji „Rozmiar silnika”.

Przy wyborze silnika należy wziąć pod uwagę kilka istotnych czynników:
1. Masa silnika: Masa samego silnika jest istotnym czynnikiem, ponieważ bezpośrednio wpływa na całkowitą masę drona. Cięższy silnik może wymagać większej ramy i mocniejszych podzespołów, aby zrekompensować ten ciężar, co może mieć wpływ na zwrotność i czas lotu drona.
2. Moc (ciąg): Moc generowana przez silnik, często nazywana ciągiem, decyduje o zdolności drona do wznoszenia się w powietrze, przenoszenia ładunków i efektywnego manewrowania. Jest mierzona w gramach lub funtach siły i powinna być dobierana w oparciu o przeznaczenie i wymagania wagowe drona.
3. Sprawność (w gramach na wat): Sprawność to miara efektywności, z jaką silnik przekształca energię elektryczną w ciąg. Zazwyczaj wyraża się ją w gramach ciągu wytwarzanego na wat zużytej energii elektrycznej. Silniki o wyższej sprawności zapewniają krótszy czas lotu i mniejsze zużycie energii.
4. Moment obrotowy i reakcja (zmiana obrotów na minutę): Moment obrotowy odnosi się do siły skręcającej wytwarzanej przez silnik, która przekłada się na ruch obrotowy śmigieł. Wpływa on na zdolność drona do przyspieszania, zmiany kierunku i utrzymywania stabilności. Silnik o dobrej charakterystyce momentu obrotowego zapewni płynny i responsywny lot. Zmiana obrotów na minutę (RPM) wskazuje, jak dobrze silnik utrzymuje stałą prędkość przy różnych obciążeniach.
Biorąc pod uwagę te czynniki, będziesz mógł podjąć świadomą decyzję przy wyborze silnika, który będzie odpowiadał rozmiarowi, wadze i planowanym osiągom drona.
Kup silnik FPV:
Silnik FPV : https://rcdrone.top/collections/drone-motor
Silnik DJI: https://rcdrone.top/collections/dji-motor
Silnik T-Motor : https://rcdrone.top/collections/t-motor-motor
Silnik Iflight : https://rcdrone.top/collections/iflight-motor
Silnik Hobbywing : https://rcdrone.top/collections/hobbywing-motor
SunnySky Motor : https://rcdrone.top/collections/sunnysky-motor
Silnik Emax : https://rcdrone.top/collections/emax-motor
Silnik FlashHobby : https://rcdrone.top/collections/flashhobby-motor
Silnik XXD : https://rcdrone.top/collections/xxd-motor
Silnik GEPRC : https://rcdrone.top/collections/geprc-motor
Silnik BetaFPV : https://rcdrone.top/collections/betafpv-motor
Silnik szczotkowy i silnik bezszczotkowy
Zrozumienie silników szczotkowych i bezszczotkowych: definicje, różnice, zastosowania i wybór odpowiedniego silnika do Twoich potrzeb
Wstęp:
W świecie silników elektrycznych popularne są dwa rodzaje silników: szczotkowe i bezszczotkowe. Technologie te charakteryzują się odmiennymi cechami, które sprawiają, że nadają się do różnych zastosowań.Zrozumienie definicji, różnic, scenariuszy zastosowań oraz sposobu wyboru między silnikami szczotkowymi i bezszczotkowymi jest kluczowe dla każdego, kto wkracza w świat robotyki, dronów lub innych projektów napędzanych silnikami. W tym artykule omówimy te aspekty, aby pomóc Ci podjąć świadomą decyzję.
1. Definicje:
- Silniki szczotkowe: Silnik szczotkowy to rodzaj silnika elektrycznego, który wykorzystuje szczotki i komutator do przekazywania prądu elektrycznego do wirnika lub uzwojeń cewki silnika. Szczotki fizycznie stykają się z komutatorem, umożliwiając przepływ prądu i generując ruch obrotowy.
- Silniki bezszczotkowe: W przeciwieństwie do nich, silniki bezszczotkowe nie wykorzystują szczotek ani komutatora. Wykorzystują one komutację elektroniczną, wykorzystującą czujniki i sterownik do przełączania prądu w uzwojeniach silnika, co powoduje powstanie wirującego pola magnetycznego i generowanie ruchu.
2. Różnice:
- Konstrukcja: Silniki szczotkowe mają prostszą konstrukcję i składają się z mniejszej liczby elementów, takich jak wirnik, stojan, szczotki i komutator. Silniki bezszczotkowe są bardziej złożone i zazwyczaj składają się z wirnika z magnesami trwałymi, wielu cewek w stojanie, czujników i sterownika.
- Sprawność: Silniki bezszczotkowe są zazwyczaj bardziej wydajne niż silniki szczotkowe. Silniki szczotkowe generują straty energii z powodu tarcia i ciepła generowanego przez szczotki, podczas gdy silniki bezszczotkowe eliminują te straty, co przekłada się na wyższą ogólną sprawność.
- Konserwacja: Silniki szczotkowe wymagają okresowej konserwacji ze względu na zużycie szczotek. Silniki bezszczotkowe natomiast nie wymagają wymiany ani konserwacji szczotek, co czyni je praktycznie bezobsługowymi.
- Trwałość: Silniki bezszczotkowe mają dłuższą żywotność w porównaniu z silnikami szczotkowymi. Ponieważ w silnikach bezszczotkowych nie ma fizycznego kontaktu między szczotkami a komutatorem, zużycie jest minimalne, co zmniejsza ryzyko awarii.
3. Scenariusze zastosowań:
- Silniki szczotkowe: Silniki szczotkowe są powszechnie stosowane w aplikacjach wymagających prostego sterowania, niższych kosztów i umiarkowanej wydajności. Znajdują zastosowanie w zabawkach, tanich dronach, podstawowej robotyce i projektach na małą skalę, gdzie priorytetem jest koszt i prostota.
- Silniki bezszczotkowe: Silniki bezszczotkowe są preferowane w zastosowaniach wymagających wyższej wydajności, sprawności, precyzji i trwałości. Są szeroko stosowane w profesjonalnych dronach, zaawansowanej robotyce, pojazdach elektrycznych, automatyce przemysłowej i wszędzie tam, gdzie kluczowe znaczenie ma niezawodne i wydajne sterowanie silnikiem.
4. Wybór odpowiedniego silnika:
- Rozważ zastosowanie: Oceń specyficzne wymagania swojego projektu, takie jak moc, prędkość, moment obrotowy i precyzja. Aplikacje o wysokiej wydajności i wymagające precyzji lepiej nadają się do silników bezszczotkowych, natomiast prostsze projekty z ograniczonym budżetem mogą skorzystać z silników szczotkowych.
- Wydajność i zużycie energii: Jeśli wydajność energetyczna i dłuższa żywotność baterii mają istotne znaczenie, silniki bezszczotkowe są lepszym wyborem ze względu na wyższą wydajność i niższe zużycie energii.
- Koszty: Silniki szczotkowe są generalnie tańsze niż silniki bezszczotkowe. Jeśli ograniczenia budżetowe są priorytetem, a wysoka wydajność nie jest kluczowa, silnik szczotkowy może być odpowiednim rozwiązaniem.
- Konserwacja i żywotność: Oceń, czy wygoda bezobsługowego silnika bezszczotkowego przeważa nad wymogami okazjonalnej konserwacji silnika szczotkowego.
Wniosek:
Wybór między silnikami szczotkowymi a bezszczotkowymi wymaga starannego rozważenia czynników, takich jak wymagania dotyczące wydajności, sprawność, koszt, potrzeby konserwacyjne i żywotność. Silniki szczotkowe nadają się do prostszych projektów o niższych wymaganiach wydajnościowych, natomiast silniki bezszczotkowe sprawdzają się w zastosowaniach wymagających wyższej sprawności, precyzji i trwałości.Rozumiejąc definicje, różnice, scenariusze zastosowań i kluczowe zagadnienia, możesz podjąć świadomą decyzję i wybrać odpowiedni silnik odpowiadający Twoim konkretnym potrzebom.
Oszacowanie wagi i wymiarów drona FPV
Rozważając całkowitą wagę drona FPV, należy wziąć pod uwagę wszystkie jego elementy: ramę, kontroler lotu (FC), elektroniczny regulator prędkości (ESC), silniki, śmigła, odbiornik (RX), nadajnik wideo (VTX), anteny, ESC, baterię litową, kamerę GoPro i inne. Chociaż nie musi to być w 100% dokładne, dokładne oszacowanie jest niezbędne. Lepiej przeszacować wagę i mieć nadwyżkę mocy niż mieć jej za mało i mieć problemy ze startem.
Aby dokładnie oszacować wagę i wymiary drona, postępuj zgodnie z poniższymi wskazówkami:
1. Ocena komponentów: Zrób listę wszystkich komponentów, które planujesz zamontować w swoim dronie FPV. Obejmuje to niezbędne elementy, takie jak rama, układ napędowy (FC), regulator obrotów (ESC), silniki, śmigła, odbiornik (RX), anteny (VTX) oraz źródło zasilania, którym zazwyczaj jest bateria litowa. Dodatkowo rozważ ewentualny dodatkowy sprzęt, który możesz chcieć zamontować, taki jak kamera GoPro lub inne akcesoria. Sporządź szczegółową listę, aby upewnić się, że żaden element nie zostanie pominięty.
2. Ocena masy komponentów: Zbadaj i zbierz informacje na temat masy każdego komponentu. Producenci zazwyczaj podają specyfikacje wagowe swoich produktów, które można znaleźć w opisach produktów, dokumentach technicznych lub na stronach internetowych producentów. Zanotuj te masy dla każdego komponentu i zsumuj je, aby uzyskać przybliżoną masę całkowitą.
3. Weź pod uwagę marginesy bezpieczeństwa: Zaleca się uwzględnienie marginesów bezpieczeństwa w szacowaniu masy. Oznacza to dodanie niewielkiego bufora do całkowitej szacowanej masy, aby uwzględnić wszelkie nieprzewidziane odchylenia, błędy pomiaru lub dodatkowe elementy, które możesz dodać w przyszłości. Zazwyczaj zaleca się margines bezpieczeństwa na poziomie około 10%, ale można go dostosować do konkretnych okoliczności i preferencji.
4. Szacowanie wymiarów: Szacując wymiary drona, weź pod uwagę rozmiar ramy, długość i średnicę śmigieł oraz wszelkie inne czynniki, które mogą wpłynąć na wymiary całkowite. Upewnij się, że rama jest odpowiednia do pomieszczenia wszystkich komponentów i zapewnia wystarczająco dużo miejsca na prawidłowy montaż i okablowanie.
Dokładne oszacowanie masy i wymiarów drona FPV pozwoli Ci lepiej zrozumieć jego możliwości i osiągi. Dodatkowo, pomoże Ci to w doborze odpowiednich silników, akumulatorów i innych komponentów, które wytrzymają przewidywane obciążenie. Pamiętaj, że zawsze lepiej jest zawyżać masę i dysponować nadwyżką mocy, niż napotykać trudności podczas startu z powodu niewystarczającego ciągu.
Określanie wymagań dotyczących ciągu dla drona
Obliczenie minimalnego ciągu wymaganego dla kombinacji silnika i śmigieł drona jest kluczowe dla zapewnienia optymalnych osiągów. Oszacowanie całkowitej masy drona pozwala określić odpowiedni stosunek ciągu do masy, niezbędny do stabilnego lotu i zwrotności. W tym szczegółowym przewodniku omówimy proces określania wymaganego ciągu i przedstawimy zalecenia dla różnych typów dronów i stylów latania.
1. Oszacowanie całkowitej masy:
Na początek musisz oszacować całkowitą masę drona. Weź pod uwagę wszystkie komponenty, które będą miały wpływ na całkowitą masę, w tym ramę, kontroler lotu, elektroniczny regulator prędkości, silniki, śmigła, akumulator, konfigurację kamery/gimbala i wszelkie dodatkowe akcesoria. Zbierz dane dotyczące masy każdego komponentu od producenta lub ze źródeł internetowych.
2. Zasada działania ciągu:
Zasadniczo, łączny maksymalny ciąg generowany przez wszystkie silniki powinien być co najmniej dwukrotnie większy od całkowitej masy drona. Taka wytyczna zapewnia wystarczający ciąg do stabilnego lotu oraz zapewnia responsywność i zdolność do oderwania się od ziemi. Niewystarczający ciąg może prowadzić do słabej reakcji sterowania i trudności z oderwaniem drona od ziemi.
Na przykład, jeśli Twój dron ma szacunkową wagę 1 kg, całkowity ciąg generowany przez wszystkie silniki przy 100% przepustnicy powinien wynosić co najmniej 2 kg. Oznacza to, że każdy silnik powinien wytwarzać co najmniej 500 g ciągu w konfiguracji quadrocoptera. Pamiętaj, że posiadanie większego ciągu niż wymagany jest zawsze korzystne, zapewniając dodatkowy zapas mocy.
3. Stosunek ciągu do masy dla różnych typów dronów:
Pożądany stosunek ciągu do masy różni się w zależności od rodzaju drona i jego przeznaczenia. Oto kilka zaleceń:
- Drony wyścigowe: W przypadku dronów wyścigowych wysoki stosunek ciągu do masy, często nazywany stosunkiem mocy do masy, jest niezbędny dla szybkiego przyspieszenia i zwinności. W tej kategorii dronów powszechne są przełożenia 10:1, a nawet 14:1, co zapewnia dużą prędkość i zwrotność. Należy jednak pamiętać, że wyższe przełożenia mogą utrudniać sterowanie dronem, szczególnie dla początkujących.
- Drony akrobatyczne i freestyle'owe: Do akrobacji i freestyle'u zalecany jest stosunek ciągu do masy co najmniej 5:1. Zapewnia to dobrą równowagę między zwinnością a kontrolą, umożliwiając imponujące manewry i salta przy jednoczesnym zachowaniu stabilności.
- Drony do fotografii lotniczej: Nawet jeśli planujesz latać powolnym i stabilnym dronem do fotografii lotniczej, zaleca się stosunek ciągu do masy wyższy niż 3:1, a nawet 4:1. Zapewnia to lepszą kontrolę i stabilność, nawet przy wietrznej pogodzie, a także pozostawia miejsce na dodatkowy ładunek, taki jak kamery i gimbale.
4. Czynniki, które należy wziąć pod uwagę:
Wybierając odpowiedni stosunek ciągu do masy, należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak umiejętności pilota i doświadczenie. Wyższe stosunki zapewniają większą zwinność i przyspieszenie, ale mogą wymagać większej finezji w sterowaniu. Początkujący mogą mieć trudności z opanowaniem zwiększonej mocy, ponieważ nawet niewielkie zmiany przepustnicy mogą skutkować gwałtownym wznoszeniem. Zaleca się stopniowe dostosowywanie się do wyższych stosunków ciągu do masy, aby uniknąć wypadków i zapewnić bezpieczny lot.
Ponadto większy stosunek ciągu do masy pozwala dronowi radzić sobie w nieoczekiwanych sytuacjach, takich jak nagłe podmuchy wiatru lub konieczność wykonania szybkich manewrów, zapewniając bufor bezpieczeństwa umożliwiający kontrolowany lot.
Wniosek:
Określenie wymaganego ciągu dla drona jest kluczowym krokiem w osiągnięciu optymalnych osiągów i kontroli. Oszacowanie całkowitej masy drona i przestrzeganie zalecanych współczynników ciągu do masy, opartych na typie i przeznaczeniu drona, pozwoli Ci zapewnić stabilność lotu, zwrotność i przyjemność z lotu. Pamiętaj, aby uwzględnić swoje umiejętności pilotażu i stopniowo dostosowywać się do wyższych współczynników ciągu do masy w miarę zdobywania doświadczenia.
Wyjaśnienie rozmiaru silnika: zrozumienie komponentów i kwestii do rozważenia
Jeśli chodzi o silniki bezszczotkowe w świecie RC, rozmiar silnika jest zazwyczaj oznaczany czterocyfrową liczbą, reprezentowaną przez AABB:
- „AA” oznacza szerokość stojana lub średnicę stojana mierzoną w milimetrach.
- „BB” oznacza wysokość stojana, również mierzoną w milimetrach.
Aby w pełni zrozumieć kwestię wielkości silnika, należy przyjrzeć się bliżej podstawowym elementom, z których składa się silnik bezszczotkowy.
1. Stojan silnika:
Stojan silnika stanowi jego nieruchomą część. Składa się z wielu metalowych cewek, powszechnie zwanych uzwojeniami.Przewód cewki jest pokryty emalią, aby zapobiec zwarciom, ponieważ jest starannie nawinięty w liczne pętle. Gdy prąd elektryczny przepływa przez te cewki stojana, generuje pole magnetyczne, które oddziałuje z magnesami trwałymi na wirniku, powodując ruch obrotowy.
2. Magnesy:
Magnesy trwałe wytwarzają stałe pole magnetyczne wewnątrz silnika. W silnikach FPV magnesy te są trwale przymocowane do wnętrza dzwonu silnika za pomocą żywicy epoksydowej. Pole magnetyczne generowane przez te magnesy oddziałuje z polem magnetycznym wytwarzanym przez cewki stojana, umożliwiając obrót silnika.
3. Dzwonek silnika:
Dzwonek silnika służy jako obudowa ochronna dla magnesów i uzwojeń silnika. Zazwyczaj wykonany z lekkich metali, takich jak aluminium, dzwonek silnika nie tylko osłania elementy wewnętrzne, ale także pełni rolę chłodzącą. Niektóre konstrukcje dzwonków silnika przypominają miniaturowe wentylatory, strategicznie kierując przepływ powietrza nad uzwojeniami silnika, co pomaga odprowadzać ciepło podczas pracy silnika.
4. Wał silnika:
Wał silnika łączy się z dzwonem silnika i służy jako główny element odpowiedzialny za przeniesienie momentu obrotowego generowanego przez silnik na śmigło. Śmigło jest przymocowane do wału silnika i napędzane siłą obrotową generowaną przez silnik.
Biorąc pod uwagę wielkość silnika:
Zwiększenie szerokości lub wysokości stojana powoduje zwiększenie jego objętości, obejmującej rozmiar magnesów trwałych i cewek elektromagnetycznych stojana. Ten wzrost objętości bezpośrednio wpływa na moment obrotowy silnika. Dzięki większemu stojanowi silnik może obracać większe i cięższe śmigła z większą prędkością, generując większy ciąg. Jednak ten wzrost wydajności wiąże się z większym poborem prądu i wadą większego, potencjalnie cięższego silnika. Ponadto, większe stojany charakteryzują się mniejszą responsywnością ze względu na zwiększoną bezwładność.
Wybierając rozmiar silnika, kluczowe jest znalezienie równowagi między wymaganym momentem obrotowym, pożądanym ciągiem i responsywnością. Aby zapewnić optymalną wydajność, należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak masa i rozmiar drona, planowane parametry lotu oraz zapotrzebowanie na moc.
Zrozumienie zawiłości związanych z rozmiarem silnika i jego wpływem na jego wydajność jest kluczowe dla doboru odpowiedniego silnika do konkretnych potrzeb. Starannie analizując szerokość i wysokość stojana oraz ich wpływ na moment obrotowy, ciąg, masę i responsywność, możesz podejmować świadome decyzje, aby zwiększyć ogólną wydajność i efektywność swojego drona.
Porównanie wyższych i szerszych stojanów: czynniki, które należy wziąć pod uwagę
Analizując stojany silników, kluczowe jest zbadanie wpływu szerokości i wysokości na ich wydajność. W tym artykule przyjrzymy się różnicom między wyższymi i szerszymi stojanami, biorąc pod uwagę ich responsywność, możliwości chłodzenia, moc i wydajność.
1. Reakcja:
Szersze stojany charakteryzują się większą bezwładnością ze względu na zwiększoną odległość masy od osi obrotu. W rezultacie silniki te wymagają więcej energii do zmiany prędkości obrotowej, co sprawia, że są mniej responsywne w porównaniu z węższymi i wyższymi stojanami o tej samej objętości i momencie obrotowym. Zwiększona bezwładność może wpływać na zwinność i szybką manewrowość, szczególnie w dronach wyścigowych lub freestyle'owych.
2. Chłodzenie:
Szersze stojany oferują lepszy potencjał chłodzenia dzięki większej powierzchni górnej i dolnej. Efektywne chłodzenie ma kluczowe znaczenie dla utrzymania wydajności silnika. Wraz z nagrzewaniem się silników podczas pracy, ich zdolność do generowania strumienia magnetycznego maleje, co wpływa na sprawność i wytwarzany moment obrotowy. Zwiększona powierzchnia szerszych stojanów pozwala na lepsze odprowadzanie ciepła, co sprzyja efektywniejszemu chłodzeniu i pomaga utrzymać optymalną wydajność silnika.
3.Moc:
Szerokość stojana może wpływać na rozmiar magnesów na dzwonie silnika. Szersze i krótsze stojany często mają mniejsze magnesy na dzwonie, co potencjalnie wpływa na moc wyjściową silnika. Mniejsze magnesy mogą skutkować nieznacznie mniejszą mocą w porównaniu z węższymi i wyższymi stojanami. Ważne jest, aby uwzględnić zapotrzebowanie na moc w oparciu o pożądany ciąg i konkretne zastosowanie silnika.
4. Wydajność i trwałość:
Szersze stojany pozwalają na zastosowanie większych łożysk, co może mieć pozytywny wpływ na wydajność, płynność i żywotność silnika. Większy rozmiar łożyska poprawia stabilność i zmniejsza tarcie, przyczyniając się do ogólnej wydajności silnika. Wydajna i płynna praca może prowadzić do dłuższej żywotności silnika.
Wybór właściwego rozmiaru stojana:
Decyzja, czy szerszy, czy wyższy stator jest bardziej odpowiedni, zależy od indywidualnego stylu latania i wymagań. Drony Cinewhoop przenoszące ciężkie ładunki, takie jak kamery GoPro, mogą skorzystać z szerszych statorów ze względu na lepsze możliwości chłodzenia. Z drugiej strony, drony wyścigowe lub freestyle'owe, w których priorytetem jest prędkość i responsywność, mogą preferować wyższe statory.
Należy pamiętać, że większe stojany nie zawsze są lepsze. W niektórych przypadkach zastosowanie znacznie szerszych lub cięższych silników może nie przynieść zauważalnych korzyści, a nawet skutkować zmniejszoną reakcją z powodu zwiększonej masy. Należy wziąć pod uwagę rozmiar, masę i wymagania dotyczące momentu obrotowego śmigła, aby zapewnić najlepszą wydajność dla konkretnej konfiguracji. Jeśli chcesz poprawić osiągi bez zwiększania masy, silniki o wyższym współczynniku KV mogą być odpowiednią alternatywą.
Podsumowując, wybór pomiędzy wyższymi a szerszymi statorami wymaga znalezienia odpowiedniej równowagi między responsywnością a chłodzeniem. Każdy z nich ma swoje zalety i wady, a decyzja powinna być podjęta w oparciu o styl lotu, konkretną konfigurację drona i cele dotyczące osiągów. Zrozumienie tych czynników pozwoli Ci dokonać świadomego wyboru i zoptymalizować wydajność silnika drona.
Moment obrotowy silnika
Moment obrotowy silnika odgrywa kluczową rolę w wydajności i responsywności dronów FPV. Silniki o wysokim momencie obrotowym oferują szereg korzyści, w tym krótszy czas reakcji, szybszą zmianę obrotów, mniejsze oscylacje śmigła i lepszą ogólną wydajność. W tej sekcji omówimy czynniki wpływające na moment obrotowy silnika oraz kwestie, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze silnika w oparciu o wymagania dotyczące momentu obrotowego.
Czynniki wpływające na moment obrotowy silnika:
1. Rozmiar stojana (objętość):
Rozmiar stojana, mierzony objętością, jest kluczowym czynnikiem decydującym o momencie obrotowym silnika. Rozmiar stojana oblicza się za pomocą wzoru na objętość cylindra, który uwzględnia promień i wysokość stojana. Zasadniczo, większe objętości stojana przekładają się na wyższy moment obrotowy. Na przykład, porównując silnik 2207 o objętości stojana 2660,93 z silnikiem 2306 o objętości stojana 2492,85, można zauważyć, że silnik 2207 ma większy moment obrotowy.
2. Materiały:
Rodzaj zastosowanych magnesów i jakość uzwojeń miedzianych również wpływają na moment obrotowy silnika. Wysokiej jakości magnesy i dobrze zaprojektowane uzwojenia miedziane przyczyniają się do wydajnego generowania momentu obrotowego.
3. Budowa silnika:
Różne aspekty konstrukcji silnika, takie jak szczelina powietrzna między stojanem a magnesami, liczba biegunów silnika i inne czynniki projektowe, mogą wpływać na moment obrotowy. Silniki o zoptymalizowanych technikach konstrukcyjnych mogą zapewnić lepsze osiągi momentu obrotowego.
Rozważania przy wyborze silnika na podstawie momentu obrotowego:
1. Objętość stojana a masa:
Porównując silniki, należy wziąć pod uwagę zarówno objętość stojana, jak i masę. Jeśli dwa silniki mają podobną objętość stojana, zazwyczaj preferowany jest lżejszy silnik, zakładając, że pozostałe czynniki pozostają takie same.Wybór lżejszego silnika pomaga zmniejszyć całkowitą masę drona i może poprawić jego zwrotność i sterowność. Ważne jest jednak, aby znaleźć równowagę między masą a wymaganym momentem obrotowym, w zależności od konkretnego zastosowania.
2. Zagadnienia specyficzne dla danego zastosowania:
Wymagany moment obrotowy silnika zależy od przeznaczenia i stylu lotu. W przypadku lekkich dronów, które nie wymagają dużej przepustnicy, aby utrzymać się w powietrzu, wystarczające mogą być silniki o niższym momencie obrotowym. W połączeniu ze śmigłami o mniejszym skoku, silniki te mogą obracać drony z mniejszym momentem obrotowym, co przekłada się na lepszą wydajność. W takich przypadkach można wybrać mniejsze i lżejsze silniki, aby obniżyć całkowitą masę drona.
3. Płynność a responsywność:
Warto zauważyć, że silniki o wysokim momencie obrotowym mogą gwałtownie zmieniać prędkość obrotową, co może prowadzić do szarpnięć i mniejszej płynności działania. W sytuacjach, w których płynność jest ważniejsza niż natychmiastowa reakcja, wybór silnika o nieco niższym momencie obrotowym może zapewnić płynniejszy lot. Ponadto silniki o wysokim momencie obrotowym mogą generować więcej skoków napięcia i zakłóceń elektrycznych w układzie napędowym. Zapewnienie optymalnego filtrowania zakłóceń ma kluczowe znaczenie dla ograniczenia potencjalnych problemów z działaniem żyroskopu i oscylacji lotu spowodowanych zakłóceniami elektrycznymi.
Wniosek:
Moment obrotowy silnika ma znaczący wpływ na osiągi i responsywność dronów FPV. Silniki o wyższym momencie obrotowym oferują krótszy czas reakcji i lepsze zmiany obrotów, co poprawia ogólne właściwości lotu. Wybierając silnik na podstawie wymaganego momentu obrotowego, należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak rozmiar stojana, materiały, konstrukcja silnika, waga oraz specyfika danego zastosowania. Odpowiednia równowaga między momentem obrotowym a innymi czynnikami wpływającymi na osiągi pozwala zoptymalizować wrażenia z lotu i osiągnąć pożądany poziom responsywności i płynności lotu drona FPV.
Zrozumienie współczynnika KV silnika: wpływ prędkości obrotowej i napięcia
Wartość KV silnika to kluczowa wartość w świecie silników RC. Reprezentuje ona liczbę obrotów na minutę (obr./min), jakie silnik wykonuje przy przyłożeniu napięcia 1 V (jednego wolta) bez obciążenia, takiego jak śmigło. W tym artykule omówimy koncepcję KV silnika, jego znaczenie oraz czynniki, które na niego wpływają.
1. Definicja i obliczanie KV:
Wartość KV silnika wskazuje prędkość obrotową, jaką osiąga on po przyłożeniu określonego napięcia. Na przykład, silnik o napięciu 2300 KV zasilany akumulatorem LiPo 3S (12,6 V) będzie obracał się z prędkością około 28 980 obr./min bez zamontowanych śmigieł (2300 x 12,6). Należy pamiętać, że wartość KV jest zazwyczaj przybliżonym szacunkiem podawanym przez producenta silnika.
2. Wpływ obciążenia śmigła:
Po zamontowaniu śmigła na silniku, obroty znacznie spadają z powodu oporu powietrza. Silniki o wyższym współczynniku KV starają się obracać śmigłem szybciej, generując większy ciąg i moc (przy jednoczesnym poborze większego prądu). Z kolei silniki o niższym współczynniku KV są zazwyczaj łączone z większymi śmigłami, podczas gdy silniki o wyższym współczynniku KV lepiej współpracują z mniejszymi i lżejszymi śmigłami.
3. Czynniki wpływające na współczynnik KV silnika:
Współczynnik KV silnika jest określany przez liczbę uzwojeń drutu miedzianego w stojanie. Zazwyczaj większa liczba zwojów uzwojenia skutkuje niższym współczynnikiem KV, podczas gdy mniejsza liczba zwojów skutkuje wyższym współczynnikiem KV. Siła magnesów w silniku również może wpływać na wartość współczynnika KV, ponieważ silniejsze magnesy zazwyczaj zwiększają jego wartość.
4. Rozważania dotyczące rozmiaru śmigła i ciepła silnika:
Połączenie silnika o wysokim współczynniku KV z nadmiernie dużym śmigłem może powodować przeciążenie silnika podczas pracy z dużą prędkością. To zwiększone zapotrzebowanie na moment obrotowy prowadzi do większego poboru prądu i wytwarzania ciepła. Przegrzanie może spowodować stopienie powłoki ochronnej cewek silnika, co może prowadzić do zwarć elektrycznych i potencjalnego przepalenia.W związku z tym silniki o wyższym napięciu KV będą się nagrzewać bardziej niż silniki o niższym napięciu KV tej samej wielkości.
5. Wpływ na ograniczenia prądu i napięcia:
Wartość KV wpływa również na ograniczenia prądu i napięcia silnika. Silniki o wyższym KV zazwyczaj mają krótsze uzwojenia i niższą rezystancję, co zmniejsza maksymalne napięcie znamionowe i zwiększa pobór prądu przez silnik ze śmigłem. Należy zapoznać się ze specyfikacją silnika dotyczącą dopuszczalnego napięcia i maksymalnego prądu na stronie produktu.
6. Wybór właściwego KV dla napięcia akumulatora:
Chociaż możliwe jest dostosowanie limitu „Motor Output” w Betaflight, aby używać akumulatorów o wyższym napięciu z silnikami o wyższym napięciu KV, takie obejście może potencjalnie obciążyć regulator i prowadzić do problemów. Zasadniczo zaleca się dobór silników KV odpowiednich do napięcia akumulatora, którego zamierzasz używać, zamiast polegać na ograniczeniu mocy wyjściowej. Zapewnia to kompatybilność i minimalizuje potencjalne problemy.
Wniosek:
Zrozumienie współczynnika KV silnika jest kluczowe dla doboru odpowiedniej kombinacji silnika i śmigła oraz zapewnienia optymalnej wydajności. Wartość KV określa prędkość obrotową silnika przy danym napięciu, wpływając na ciąg, moc i generowanie ciepła. Biorąc pod uwagę takie czynniki, jak rozmiar śmigła, rozpraszanie ciepła, ograniczenia prądu i napięcia oraz dobierając silniki KV do napięcia akumulatora, można zoptymalizować konfigurację RC i zapewnić niezawodne i wydajne latanie.