МОТОРЫ
Есть два вида моторов: коллекторные и бесколлекторные. Как правило бесколлекторные используются на более крупных моделях, а коллекторные только на очень мелких.
Ниже пойдет речь о БЕЗколлекторных (безшеточных, brushless) моторах. Можно считать эти моторы трехфазными.
1. Расшифровка маркировка двигателей квадрокоптеров
KV – количество оборотов в минуту на вольт*, чем больше число, тем сильнее будет крутиться колокол двигателя и тем меньше можно установить пропеллер. У микро дронов (tiny whoop) всегда очень большой KV, он может быть 8500, а может и 15000KV
2204 — размер статора.
A2313/16T – Буква А это класс двигателя. 23 – диаметр магнитопривода в мм, толщина двигателя 13 мм, 16 – витков.
Чем меньше витков у двигателя, тем больше KV, но меньше крутящий момент.
Характеристики, ТТХ двигателей-моторов
HINT! Можете встретить аббревиатуру ВМГ - Винто-Моторная Группа.
Крутящий момент двигателя является решающим фактором, который напрямую влияет на производительность и отзывчивость дрона. Более высокий крутящий момент обеспечивает быстрое изменение оборотов и более быстрое время отклика, что приводит к уменьшению колебаний пропеллера и более быстрой маневренности.
Факторы, влияющие на крутящий момент двигателя:
1. Размер и объем статора:
Размер статора двигателя играет важную роль в определении крутящего момента. Объем статора, рассчитанный по формуле (Пи-Эр-квадрат) объем = 3.14*радиус ^ 2 * высота, напрямую коррелирует с выходным крутящим моментом. Больший объем статора приводит к увеличению крутящего момента. Например, сравнение двигателя 2207: (22/2)^2 x 3.14 x 7 = 2659.58 - расчетным объемом статора на мотор 2306: (23/2)^2 x 3.14 x 6 = 2491.59 - объем. Как видно в сравнении двигатель 2207 демонстрирует более высокий потенциал крутящего момента. Объем мотора 2207 на 6,3% больше, поэтому он обычно тяжелее, чем 2306 (разница около 10% между 29 и 33 грамма). Если допустить, что все остальные параметры будут одинаковыми, мы получим, что 2207 будет мощнее, т.к. объем влияет крутящий момент.
Невозможно предсказать заранее, какими характеристиками будет обладать мотор 2306/2207, т.к. они очень сильно зависят от дизайна, используемых материалов и т.д. Масса меди, тип магнитов, зазор между ротором и статором, тип статора (наборный или цельный); всё это играет важную роль и влияет на характеристики мотора.
Если учитывать только размер, тогда общее впечатление такое: 2207 имеет большую тягу (на максимальном газу) и может легко менять обороты в широком диапазоне газа; в то же время 2306 эффективнее работает на малом газу.
2. Материалы: магниты и медные обмотки:
Выбор материалов, используемых в конструкции двигателя, также влияет на крутящий момент. Высококачественные магниты и медные обмотки способствуют лучшему выходному крутящему моменту. Сила магнитов влияет на магнитное поле, а качество медных обмоток определяет эффективность протекания электрического тока. Оптимальные материалы повышают характеристики крутящего момента и общую эффективность двигателя.
3. Конструкция двигателя:
Конструкция и элементы конструкции двигателя, такие как воздушный зазор и количество полюсов, влияют на крутящий момент. Воздушный зазор, то есть расстояние между статором и ротором, влияет на магнитное поле и, следовательно, на создание крутящего момента. Кроме того, количество полюсов в двигателе влияет на выходной крутящий момент, при этом большее количество полюсов обычно приводит к более высокому крутящему моменту.
Выбор правильного крутящего момента двигателя:
При выборе двигателя крайне важно учитывать требования к крутящему моменту, специфичные для вашего приложения. В то время как больший объем статора обычно обеспечивает более высокий потенциал крутящего момента, необходимо учитывать и другие факторы, такие как вес и стиль полета. Легкие дроны, которым не требуется много газа, чтобы оставаться в воздухе, выигрывают от небольших и легких двигателей в сочетании с винтами с меньшим шагом. В этих случаях требования к крутящему моменту двигателя ниже, что обеспечивает более маневренный и отзывчивый полет при снижении общего веса дрона.
Гладкость и скорость отклика.
Несмотря на то, что двигатели с высоким крутящим моментом обеспечивают впечатляющие преимущества в производительности, важно учитывать компромисс между скоростью отклика и плавностью хода. Двигатели с исключительно высоким крутящим моментом могут быстро изменять обороты, что может привести к рывкам и менее плавному полету. Кроме того, повышенный крутящий момент может генерировать больше скачков напряжения и электрических помех в системе питания, что может повлиять на работу гироскопа и общую стабильность полета. Оптимальная фильтрация шума и настройка имеют решающее значение для смягчения этих проблем и достижения баланса между отзывчивостью и плавностью.
Материал для изучения - Двигатели квадрокоптера
*I have found so many sources where KV is explained incorrectly.
KV does not mean the rpm increase per Volt.
When the motor spins, there is an electromagnetic field that is created, and that generates voltage in the motor’s coils. This voltage is proportional to the rpm of the motor. The voltage generated is called the back emf. Since the back emf is proportional to the speed of the motor, you see it expressed as rpm/v.
This is NOT the same as kV.
kV gives us the relationship between the back emf constant, and the motor’s rpm. So a 2800kV motor will give you one volt of back emf if it Is spinning at 2800rpm.
Using kV as rpm/v will only give you a rough estimates for the motors rpm at a certain voltage.
Fun fact, the Torque in newton meters per Amp is equal to the kV or Volts/radian second.
KV не означает увеличение оборотов на вольт. Когда двигатель вращается, создается электромагнитное поле, которое генерирует напряжение в катушках двигателя. Это напряжение пропорционально частоте вращения двигателя. Создаваемое напряжение называется обратной ЭДС. Поскольку противо-ЭДС пропорциональна скорости двигателя, вы видите, что она выражается как об/мин/об. Это НЕ то же самое, что кВ. кВ дает нам связь между постоянной противо-ЭДС и частотой вращения двигателя. Таким образом, двигатель на 2800 кВ даст противо-ЭДС в один вольт, если он вращается со скоростью 2800 об/мин. Использование кВ в качестве числа оборотов в минуту/В даст вам лишь приблизительную оценку частоты вращения двигателя при определенном напряжении. Забавный факт: крутящий момент в ньютон-метрах на ампер равен кВ или вольтам на радиан-секунду.
Книги, справочники, руководства, мануалы и инструкции для оператора БПЛА / Словарь / Программы, soft оператора БПЛА /
Контакты: 1. Группа в телеграмм канале: Сыны Отечества 2. Личное общение @SynyOtechestvaRu
