Які типи дронних дронів є? Всебічний аналіз від структури до використання

 

У попередній статті ми з'ясували принцип робочого мотору і чому безчесні двигуни постійного струму стали мейнстрімом ., якщо ви досі не знаєте "двигун дрона DC або змінного струму?", Рекомендується спочатку прочитати попередню статтю, яка допоможе вам краще зрозуміти наступні ключові моменти: "Чому різні польотні місії потребують різних типів моторів"

 

На ринку існує багато типів дронових двигунів, починаючи від 2207 до 5315, від 2400 кВ до 380 кВ . Різні параметри означає абсолютно різна логіка дизайну та продуктивність польоту .

 

Ця стаття дасть вам всебічне розуміння основних типів дронових двигунів із трьох вимірів структури, мети та продуктивності та поєднання фактичних параметрів дронів VSD, які допоможуть вам зробити більш точне судження про відбір .

 

Дронові двигуни можна розділити на дві категорії відповідно до їх структури та принципу роботи:

Матовий двигун

Матовий двигун - це найдавніший широко використовуваний тип двигуна . його структура містить вуглецеві щітки та комутатор, який механічно перемикає напрямок струму, щоб ротор обертався .

 

Особливості:

Проста структура та низька вартість;

Схема водіння проста і може працювати безпосередньо;

Через тертя між вуглецевою пензликом та комутатором термін служби короткий, а обслуговування є частим;

Це шумно, коли працює і має відносно низьку ефективність;

Підходить для іграшкових або початкових рівнів невеликих дронів з обмеженою продуктивністю .

 

З розвитком технології частка матових двигунів на професійному ринку безпілотників поступово була замінена безчесними двигунами .

 

Безщасливий двигун

Збезщасливий двигунВикладає частину механічної комутації та використовує електронний комутатор (ESC) для поточного перемикання, що підвищує ефективність та життя . безчесні двигуни поділяються на два типи відповідно до структури ротора:

a. Безщітковий двигун Inrunner

Ротор знаходиться всередині двигуна, а статор - зовні;

Ротор має високу швидкість і відносно невеликий розмір;

Підходить для невеликих БПЛА та деяких високошвидкісних застосувань.

 

b. Outrunner

Ротор обгорнутий навколо статора і зазвичай має більший розмір;

Швидкість відносно низька, але вихідний крутний момент великий;

Завдяки зовнішній структурі ротора тепловіддача краща, і він підходить для дронів, таких як аерофотозйомка, та багатороторних дронів, які потребують високої стабільності.

 

Перш ніж вибрати двигун, ви повинні розуміти, що дронові двигуни-це не "універсальні частини", а скоріше компоненти, що стосуються місії, . Різні місії польоту мають дуже різні вимоги до тяги двигуна, швидкості відповіді, витривалості, стабільності та інших індикаторів .

 

Ми можемо класифікувати "обов'язки" дронних моторів на чотири основні категорії:

1. гоночні безпілотники

Сценарії місії: перегони, летячи через небо, Flying Flying

 

Особливості двигуна:

Високе значення KV (1800 ~ 2500 кВ)

Гвинт невеликого діаметру (в основному 5 дюймів)

Миттєвий струм великий, а швидкість швидко змінюється

Двигун легкий і має низьку інерцію

 

Мета: досягти максимальної швидкості та виконувати інтенсивні рухи за дуже короткий час .

 

2. стабілізований безпілотник для повітряної фотографії

Сценарії місії: повітряна фотографія, 3D -моделювання, автоматичне відображення

 

Особливості двигуна:

Середнє значення KV (900 ~ 1500 кВ)

Середні леза (6-9 дюйми)

Стабільна швидкість і низький шум

Сильна сумісність з антисейсмічною структурою PTZ

 

Мета: Забезпечте постійну та збалансовану тягу, щоб забезпечити стабільне зображення та відстеження .

 

3. безпілотник промислового класу

Сценарії місії: сільськогосподарське розпилення, логістичне транспортування, підйом матеріалів

 

Особливості двигуна:

Низьке значення KV (300 ~ 600 кВ)

Платформа високої напруги (8s ~ 12s)

Може бути обладнаний великим діаметром лопатками гвинта високого рівня (понад 13 дюймів)

Тепло -розсіювання та конструкційна міцність наведені пріоритет у конструкції

 

Мета: ефективно переносити великі навантаження та підтримувати продуктивність протягом тривалих періодів часу .

 

4. Основна/DIY/багатоцільовий БПЛА

Сценарії завдань: навчальні курси, перевірка прототипу, розробка з відкритим кодом

 

Особливості двигуна:

Середнє значення KV (1100 ~ 1500 кВ)

Простий у встановленні, гнучкий розмір

Сумісний з різноманітними гвинтами, ESC та платформами управління польотами

 

Мета: Почніть швидко, низький ризик та пристосовується до декількох комбінацій та експериментальних сценаріїв .

 

У сфері двигунів для дронів три фактори: "модель + значення kV + напруга" визначають основні характеристики системи живлення. Завдяки їм можна попередньо оцінити, для якого літака підходить двигун, чи то для перегонів, аерофотозйомки, чи перевезення вантажів.

 

Нижче ми розглядаємо як приклад серію двигунів для дронів власної розробки VSD у поєднанні з реальними тестовими даними, щоб показати типовий діапазон параметрів та позиціонування застосування:

Моторна модель	Діапазон значень KV	Рекомендована напруга (и)	Максимальна потужність (w)	Максимальна тяга (g)	Застосування
5315 дроновий двигун	380 кВ	6S ~ 12S	4257W	9034g	Безпілотник промислового класу
4720 мотор безпілотників	420 кВ	6S ~ 8S	3037W	7232g	Середня та велика платформа опитування та картографування
3115 мотор безпілотників	900/1050 / 1520KV	5S ~ 8S	1617W	4185g	Аерофотозйомка мульти-роторна платформа
2808 дроновий двигун	1300/1500/1950KV	6S	1623.5W	2910.4g	Сумісний з повітряною фотографією або перегоном
2812 дроновий двигун	900 кВ	6S	1010W	2710g	Стабілізований аерофотозйомка безпілотник
2807 мотор безпілотників	1350/1750 кВ	4S ~ 6S	1436W	2728.4g	Багатоцільова літаюча платформа
2306 Дроновий двигун	1800/660/2400KV	4S ~ 6S	901W	1683g	FPV Racing Drone
2207 мотор безпілотників	1960 кВ	6S	902.5W	1702.7g	Швидкий хрест і фрістайл

 

Як вибрати значення KV?

KV (об/хв/В) вказує на швидкість, що генерується двигуном на вольт напруги. Загальні ідеї вибору такі:

Високий KV (вище 1800): підходить для високошвидкісного обертання невеликих лопатей, швидкої реакції, підходить для перегонів та кросів.

Середній KV (1000–1500): балансує тягу та витривалість, підходить для стабільного польоту, такого як аерофотозйомка та геодезична зйомка.

Низький KV (нижче 600): приводить у рух великі гвинти з високим крутним моментом, підходить для сценаріїв з високим навантаженням та далеких польотів.

Примітка: Вище значення KV не означає сильнішу тягу. Його необхідно всебічно узгоджувати з характеристиками лопатей, платформою напруги та вихідною струмовою потужністю.

 

З такою кількістю моделей моторних безпілотників новачки часто плутаються: скільки KV я повинен вибрати? Скільки тяги? Скільки батарейних батарей я повинен використовувати? Як відповідати гвинтам?

 

Не хвилюйтеся, цей розділ використовуватиме простий і практичний шлях мислення, щоб спрямувати вас, щоб отримати відповідне рішення двигуна крок за кроком від вимог польоту . Ідея така:

 

Крок 1: Визначте "повну вагу" та "мету" літака

"Перший крок у виборі двигуна тяги - це знати, що ви збираєтеся підняти і що він використовується для ."

Загальна вага=акумулятор + контролер польоту + двигун + кадр + гімбал/корисна навантаження

Приклад:

FPV Drone≈ 400 ~ 600G

Повітряна фотографія мульти-ротор ≈ 2 ~ 4 кг

Промислові безпілотники ≈ 5 ~ 10 кг+

 

Крок 2: Обчисліть цільову тягу ➜ співвідношення тяги до ваги більше або дорівнює 2: 1

"Загальна тяга ваших двигунів повинна бути щонайменше вдвічі більше ваги всієї машини ."

Припустимо, вага всієї машини - 3 кг

Загальна ціль тяги: 3 кг × 2=6 кг

Якщо це чотириоСісна машина, кожен двигун повинен виводити більше або дорівнює 1500 г тяги

 

Крок 3: Виберіть значення KV (поєднання лопатей гвинта та платформи напруги)

"KV - це не вище, тим краще . Він повинен відповідати розміру гвинта та напруги акумулятора ." "

Поради:

Значення KV × Напруга × Магнітне поле постійне ≈ швидкість навантаження ➜ Якщо ваш гвинт великий, а напруга висока, значення KV не може бути занадто високим .

 

Крок 4: див. Таблицю параметрів двигуна, щоб знайти відповідні елементи

Порівняйте аркуші специфікацій двигуна, надані виробником, щоб знайти моделі, які відповідають наступним критеріям:

Поштовх більше або дорівнює вашій цільовій вартості

Діапазон підтримки напруги відповідає акумуляторній платформі

Розмір та кріпильні отвори відповідно до вашої структури польоту

Розсіювання тепла/матеріал/якість кабелю відповідає вимогам довгострокового польоту

 

Крок 5: Наведіть практичний приклад

Завдання: Ви плануєте розробити квадрокоптерний безпілотник для повітряної фотографії . Вага дрону становить 3 . 2kg . Акумулятор - 6S 22.2V і оснащений 9- дюймових пропелерів.

 

Процес відбору:

Цільова цільова цільова ціль=3.2 kg × 2=6.4 kg ➜ Кожен двигун ≈ 1600г

 

Напруга=6 S, пропелер=9 дюйми ➜ Рекомендовано kv ≈ 900 ~ 1100kv

 

Подивившись до таблиці параметрів, я знайшов:

VSD 3115 (900 кВ)

Рекомендована напруга: 6s ~ 8s, максимальна тяга: 4185 г ➜ далеко за межі цілі

Помірний розмір, підходить для 9- дюймових гвинтів, сумісних з платформою 6S

 

Це завершує вибір!

 

Двигун - це не просто «джерело живлення», яке змушує обертатися пропелер, він визначає якість польоту, ефективність та запас безпеки дрона. Починаючи з початкової точки польотної місії, вам потрібно зрозуміти логіку відповідності структури двигуна, значення KV, напруги та лопатей, щоб вибрати систему живлення, яка дійсно підходить для вашого проекту.

 

Що стосується виробництва двигунів, VSD зосереджується на проектуванні, виробництві та оптимізації безщіткових двигунів для дронів, а її послуги охоплюють різноманітні сценарії використання дронів, включаючи аерофотозйомку, гонки, промисловість, сільське господарство тощо. Ми маємо повний спектр можливостей для досліджень та розробок та системи контролю якості, і можемо забезпечити повну підтримку процесу від стандартних моделей до індивідуальної розробки.

 

Ми пропонуємо:

Безчесні моторні вироби з різними специфікаціями KV, напруги та розміром;

 

Пропозиції щодо відповідності системи для двигуна + ESC + гвинта;

 

Реальні дані тесту на тягу, креслення САПР та технічна підтримка параметрів;

 

OEM / ODM Індивідуальні послуги для задоволення персоналізованих потреб різних додатків .

 

Якщо ви шукаєте високоефективні, стабільні та надійні дронові двигуни, зверніться