Скорост, въртящ момент и скорост на дрона: Разбиране на параметрите на производителността на основата

 

When purchasing or using drone motors, many people's first reaction is to check the "KV value" and "maximum thrust", but they often overlook the fundamental factors behind those values: motor speed, torque, and flight velocity - the true performance-defining parameters of any drone.

 

Тези три фактора си взаимодействат помежду си и съвместно определят скоростта на реакция на самолета, капацитета на натоварването, енергийната ефективност и стабилността на полета . с прости думи:

Скорост (RPM): Определя колко бързо се върти витлото;

 

Въртящ момент (nm): Определя колко голям може да се задвижва витлото и колко натоварване може да издържи;

 

Скорост на полета: Не се определя единствено от скоростта на въртене, но е резултат от координирано управление на системата .

 

За различни сценарии за приложение като индустриална въздушна фотография, разузнаване, картографиране или състезания по крос, как да съответствате на подходящата платформа за скорост на двигателя и изхода на въртящия момент според изискванията на задачите е много критична връзка .

 

В предишната ни статия споменахме товаОсновните двигатели с дронове използват безчетни DC двигатели (BLDC), които постигат въртене с висока скорост чрез регулиране на сигналите за напрежение и контроли . Въпреки това, по време на действителния полет, двигателят не винаги работи с никакъв товар. Той е повлиян от множество фактори, като натоварване на лопатките, въздушно съпротивление и реакция на ESC, а скоростта и въртящият момент също се променят динамично.

 

Ако искате допълнително да подобрите ефективността на полета, да удължите времето на полет или да увеличите товароносимостта, само „стойността на KV" далеч не е достатъчна. Само като разберете съществената производителност на скоростта и въртящия момент, можете наистина да направите обоснован избор и да постигнете стабилна производителност.

 

В таблицата на параметрите на двигателите с дронове kv стойността (rpm/v) е един от най -често срещаните показатели за производителност. Показва теоретичната скорост, която двигателят може да генерира за всяко 1V входно напрежение при условия без натоварване, а устройството е "rpm per volt" .

 

Например, двигател с kV стойност 1 000 има теоретична скорост на без натоварване 10 × 1000=10, 000 rpm при 10V .

 

Трябва да се отбележи, че:

Колкото по-висока е стойността на KV, толкова по-бърза е скоростта на натоварване, която е подходяща за високоскоростен полет със светло натоварване, като летящи дронове .

 

Колкото по -ниска е стойността на KV, толкова по -бавна е скоростта на единица напрежение, но може да произведе по -висок въртящ момент, който е подходящ за въздушни фотографски платформи с по -тежки товари и по -стабилен полет .

 

Стойността на KV обаче служи само като теоретична референция при условия без натоварване . Веднъж в действителната полетна среда, двигателят ще бъде повлиян от много фактори като натоварване на витлото, ограничаване на тока на ESC, капацитет за изпускане на батерията и т.н. ., а действителната скорост обикновено ще бъде по-ниска от теоретичната стойност .

 

Следователно, при избора на мотор, не трябва само да се гледа на числената стойност на KV, а също така да се направи всестранна преценка на основата на фактори като напреженовата платформа, настройки на ESC, параметри на пропелера и др., за да се разбере наистина работното състояние и производствения потенциал на мотора.

 

Когато много хора за първи път научат за моторите на дронове, те ще прилагат на пръв поглед проста формула:

Теоретична скорост (rpm)=напрежение × kV стойност

 

Тази формула е основно валидна при условия без натоварване . например, за двигател със стойност на KV 1500, когато се захранва от 6S батерия (22.2V), теоретичната скорост без натоварване трябва да бъде:

1500 × 22.2=33, 300 об / мин

 

Но проблемът е: двигателите никога не работят без товар, когато дронът лети .

 

По време на действителния полет двигателят се влияе от различни фактори на натоварване и околната среда и скоростта му често е по -ниска от теоретичната стойност . конкретно, са включени следните фактори:

Натоварване на витлото: Колкото по -голям и по -тежък е витлото, толкова по -голямо е съпротивлението и толкова по -очевидно е спадът на скоростта;

 

Съпротивлението на въздуха и надморската височина: Промените в плътността на въздуха ще повлияят на ефективността на витлото и косвено да повлияят на скоростта на двигателя;

 

Напрежение на батерията: При високо натоварване или дългосрочен полет напрежението ще спадне и скоростта ще спадне едновременно;

 

ESC Control Strategy: Някои стратегии за контрол на полетите не позволяват на двигателя да работи с пълна скорост, а оптимизиране на ефективността;

 

Повишаване на температурата на двигателя: Когато температурата се повиши, вътрешното съпротивление се увеличава, което също ще повлияе леко на скоростта .

 

Ако избирате или анализирате производителност, далеч не е достатъчно да разчитате единствено на изчислението на "KV × напрежение". Препоръчваме да използвате измерените данни за тягата на VSD двигателите на дронове, за да направите цялостна преценка, която включва не само стойността на KV, мощността и тока, но и действителната скорост и тяга при различни комбинации от лопатки.

 

Тази "крива на скоростта на натоварване" ви разказва повече за истинските възможности на двигателя, отколкото един номер, който някога може да .

 

Torque is a key parameter to measure the driving force of a motor. It represents the "rotational force" exerted by the motor shaft. If the speed determines "speed", then the torque determines "what can be driven".

 

В дронове двигателят не се върти сам, но задвижва витлото . процесът на изрезането на витлото през въздуха и генериращият асансьор по същество разчита на въртящия момент, осигурен от двигателя .

 

В прости думи:

Тяга ≈ въртящ момент × диаметър на витлото × натоварване на стъпка

Забележка: Това е опростена концептуална формула; На практика генерирането на тяга също зависи от плътността на въздуха, формата на витлото и скоростта на въртене .

 

Това означава:

С същата скорост, колкото по -голям е въртящият момент, толкова по -мощен е витлото;

 

Недостатъчният въртящ момент също може да причини забавяне на скоростта на витлото, бавна реакция на полета и увеличена консумация на енергия .

 

Трябва да се отбележи, че високият въртящ момент не е равен на високата стойност на KV. Напротив, в действителни приложения, ниската стойност на KV плюс високото входно ток е по-склонно да донесе висока производителност на въртящия момент, поради което големите дронове за аерофотография често използват моторни решения с KV в диапазона на 300.

Ако въртящият момент е недостатъчен, двигателят не може да задвижва големия витло, дори ако стойността на KV е висока;

 

Например, в нашия VSD 5315 без четка мотор, с 6S ~ 12S платформа за напрежение, можем да постигнем максимална тяга до 9034G ., като се движи чрез съвпадение на ниска стойност на KV и висок ток, този силен въртящ момент се освобождава, като по този начин се движи с големи размери, за да лети стабилно .

 

Много хора вярват, че скоростта на полета на дрон се определя главно от скоростта на двигателя ., колкото по -висока е скоростта, толкова по -бързо лети . всъщност, този изглед е само частично правилен .

 

За много роторни дронове скоростта на полета се определя от множество фактори:

Отношение на самолета: ъгълът на наклона на фюзелажа пряко влияе върху разпределението на тягата и скоростта на напред;

 

Алгоритъм за управление: Системата за управление на полета постига стабилен и ефективен полет чрез регулиране на скоростта и ъгъла на двигателя;

 

Ефективност на витлото: Дизайнът на различни остриета на витлото влияе на аеродинамичните характеристики, което от своя страна влияе на скоростта и издръжливостта .

 

Следователно, просто увеличаването на скоростта на двигателя няма да увеличи значително максималната скорост на полета на дрона . Всъщност прекомерната скорост на двигателя може да доведе до:

Ефективността се намалява, тъй като загубата на енергия на двигателя и остриетата се увеличава при високи скорости;

 

Повишената консумация на енергия влияе върху живота на батерията;

 

Контролът на полета е трудно да се контролира точно, което може да намали стабилността на полета .

 

За да се подобри общата скорост на полета на дрона, е необходимо цялостно оптимизиране на производителността на двигателя, дизайна на витлото и алгоритъма за управление на полета, за да се гарантира координираната и ефективна работа на системата .

 

Когато купуват или използват двигатели с дронове, много хора са склонни да изпадат в неразбирането само на разглеждане на един параметър . Всъщност оценката на двигателните производителност трябва да интегрира множество основни индикатори, за да отразява наистина неговата приложимост .

 

1. kv стойност, въртящ момент и действителна скорост - всички са незаменими фактори при оценка на производителността .

Стойността на KV представлява теоретичното ниво на скорост на двигателя, когато е разтоварен, но не представлява действителното работно състояние;

 

Въртящият момент отразява движещата сила на двигателя, когато е натоварен и е ключов фактор за генерирането на тяга;

 

Само когато тези три се комбинират, производителността на двигателя да бъде напълно разбрана .

 

2. разумен избор съгласно сценарии на кандидатстване

Състезателните дронове обикновено използват високопоставени, високоскоростни двигатели, за да постигнат по-бърза реакция и по-висока скорост;

 

Промишлената въздушна фотография и носещите дронове обръщат повече внимание на въртящия момент и стабилността и често избират ниски KV, модели с висок въртящ момент, за да осигурят висока тяга и издръжливост;

Скоростта отразява работната скорост на двигателя при действителни условия на натоварване и напрежение и определя скоростта на реакция на полета .

 

Многоцелевите платформи трябва да постигнат баланс между скоростта и въртящия момент, за да отговарят на различни изисквания за мисия .

 

3. Обърнете се към пълния отчет за тестовете на производителя и действителната обратна връзка на полета

Теоретичните данни са важни, но производителността в действителната употреба може по -добре да отразява качеството на мотора . предложени потребители:

В комбинация с подробния отчет за тестовете на производителя разберат специфичните данни на двигателя при различни напрежения и товари;

 

Обърнете се към действителните отзиви на полета от пилоти или потребители, за да оцените стабилността и издръжливостта на двигателя .

 

Само чрез научна и всеобхватна преценка можете да гарантирате, че изберете двигателя на дрона, който най -добре отговаря на вашите нужди .

 

Когато избирате надежден двигател с дронове, трябва не само да обърнете внимание на показателите за производителност, но и на производствената сила на производителя и техническата поддръжка .Като професионален производител на двигатели с дронове, VSD предоставя висококачествени, персонализирани безчетки моторни продукти на глобални клиенти с години опит в научноизследователската и развойна дейност и пълна система за управление на качеството .

 

Предимства на VSD:

Богати продуктови линии, покриващи от нисък KV до висок KV, за да отговорят на различни нужди от приложение;

 

Строгият контрол на качеството гарантира, че всеки двигател има стабилна производителност и дълъг живот на обслужването;

 

Професионални възможности за персонализиране, коригиране на параметри и дизайни според нуждите на клиентите, поддържащи множество спецификации;

 

Попълнете услугата след продажбата, предоставяне на техническа поддръжка и тестови данни, помагайки на клиентите бързо да решават проблеми .

 

Препоръчителни мотори за дронове от VSD

модел	KV диапазон на стойността	Обхват на напрежението	Максимална мощност (W)	Максимална тяга (g)	Приложими сценарии
5315 Двигател за дрон	380kv	6S~12S	4257	9034	Индустриален мулти-роторен дрон
4720 Двигател за дрон	420kv	6S~8S	3037	7232	Въздушна фотография и средни дронове на полезен товар
3115 Двигател за дрон	900kv/1050kv/1520kv	5S~8S	1617	4185	Състезателни и леки дронове
2306 Двигател за дрон	1800kv ~ 2400kv	4S~6S	901	1683	FPV състезателен дрон
2808 Двигател за дрон	1300kv ~ 1950kv	6S	1623.5	2910.4	Многофункционален дрон за полезен товар
2207 Двигател за дрон	1960kv	6S	902.48	1702.7	FPV състезателен дрон
2812 Двигател за дрон	900kv	6S	1010	2710	Среден мулти-роторен дрон
2807 Двигател за дрон	1350kv ~ 1750kv	4S~6S	1436	2728.4	Многофункционален дрон за полезен товар

 

Независимо дали се нуждаете от висока тяга за индустриални приложения или високоскоростни състезания, VSD може да осигури съответни професионални решения .