Wprowadzenie uzwojeń silnika dronów FPV

8 lipiec 2023

Rozszyfrowanie Silnik drona FPV Uzwojenia

W przypadku silników dronów FPV, liczba miedzianych uzwojeń, czyli „zwojów” na biegunie stojana, odgrywa kluczową rolę w określaniu wydajności silnika. Dodatkowo, grubość drutu użytego do uzwojeń wpływa na zdolność silnika do przewodzenia prądu i zapobiegania przegrzaniu. W tym artykule zagłębimy się w zawiłości uzwojeń silników, zbadamy kompromisy między liczbą zwojów a grubością drutu oraz wyjaśnimy wybór między uzwojeniami jedno- i wielożyłowymi.

Mniej obrotów, wyższy współczynnik KV i niższy moment obrotowy
Mówiąc prościej, mniejsza liczba zwojów oznacza mniejszy opór, co przekłada się na wyższą wartość KV (liczba obrotów na minutę na wolt) silnika. Silnik o wyższym KV obraca się szybciej przy danym napięciu. Wiąże się to jednak z niższym momentem obrotowym. Przy mniejszej liczbie uzwojeń pole elektromagnetyczne na biegunie stojana słabnie, co skutkuje niższym momentem obrotowym. Dlatego silniki o mniejszej liczbie zwojów sprawdzają się w zastosowaniach wymagających wysokich obrotów, takich jak drony wyścigowe.

Więcej obrotów, niższy współczynnik KV i wyższy moment obrotowy
Z kolei silniki z większą liczbą uzwojeń oferują większy moment obrotowy kosztem niższych wartości KV. Dodatkowe zwoje wytwarzają silniejsze pole magnetyczne na biegunie stojana, co przekłada się na większy moment obrotowy. Silniki te doskonale nadają się do zastosowań, w których priorytetem jest moment obrotowy i responsywność, takich jak lot w stylu dowolnym czy przenoszenie cięższych ładunków.

Równoważenie mocy i wydajności
Aby zwiększyć moc wyjściową silników dronów FPV bez utraty wydajności, producenci stosują połączenie zwiększonej liczby uzwojeń i grubszych przewodów miedzianych. Takie podejście zmniejsza opór uzwojenia, umożliwiając większy przepływ prądu i lepsze dostarczanie mocy. Co więcej, silniki wyposażone w grubsze przewody mogą przenosić wysokie natężenie prądu bez przegrzewania się lub przepalania. Należy jednak pamiętać, że silniki z większą liczbą uzwojeń i grubszymi przewodami są zazwyczaj cięższe i wymagają większych stojanów, aby pomieścić dodatkową miedź.

Uzwojenia jednożyłowe i wielożyłowe
Jeśli chodzi o uzwojenia silników, dostępne są dwie podstawowe opcje: uzwojenia jednożyłowe i wielożyłowe. Każda z nich ma swój własny zestaw zalet i uwarunkowań.

Uzwojenia jednożyłowe wykorzystują grubsze przewody, które lepiej odprowadzają ciepło, co czyni je doskonałym wyborem dla układów o wyższym napięciu, takich jak konfiguracje 6S. Te grubsze przewody zapewniają lepsze odprowadzanie ciepła, co przekłada się na lepszą wydajność i dłuższą żywotność. Jednak większy rozmiar przewodu ogranicza liczbę uzwojeń, które można ciasno owinąć wokół stojana.

Z drugiej strony, uzwojenia wielożyłowe zastępują pojedynczy, grubszy przewód wieloma mniejszymi. Chociaż takie podejście zwiększa całkowitą liczbę uzwojeń, cieńsze przewody nie są tak wydajne w odprowadzaniu ciepła i są bardziej podatne na uszkodzenia mechaniczne. Ponadto uzyskanie uporządkowanych i uporządkowanych uzwojeń z przewodów wielożyłowych może być trudniejsze w porównaniu z uzwojeniami jednożyłowymi.

Pomimo ograniczeń, uzwojenia jednożyłowe zazwyczaj oferują lepszą wydajność dzięki gęstszemu upakowaniu wokół stojana, co przekłada się na silniejsze i bardziej wydajne pole magnetyczne. Może to prowadzić do poprawy mocy i sprawności. Należy jednak zadbać o schludne i uporządkowane ułożenie uzwojeń, ponieważ nieuporządkowane uzwojenia z licznymi skrzyżowaniami przewodów mogą zakłócać pole magnetyczne i obniżać sprawność.

Podsumowując, chociaż uzwojenia wielożyłowe mogą oferować pewne zalety pod względem elastyczności i łatwości produkcji, korzyści płynące z wydajności uzwojeń jednożyłowych, w tym ściślejsze upakowanie i lepsze pole magnetyczne, sprawiają, że w praktyce są one preferowanym wyborem.

Rozumiejąc niuanse uzwojeń silnika, możesz podejmować świadome decyzje przy wyborze silników do dronów FPV, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak liczba zwojów, grubość drutu i staranność uzwojenia. Ta wiedza pomoże Ci zoptymalizować moc, moment obrotowy i wydajność Twojego silnika. Dron FPV dla najlepszych wrażeń z lotu.