Базовое представление о двигателе дрона — как читать двигатель

В системе полета дрона двигатели играют ключевую роль, поскольку они непосредственно приводят в движение полет. Производительность двигателя не только определяет, сможет ли БПЛА успешно взлетать, зависать, приземляться и гибко двигаться, но также оказывает важное влияние на общее время полета и стабильность. Если мощности двигателя недостаточно, скорость и высота полета БПЛА будут ограничены, а время полета сократится. Поэтому выбор двигателя с высоким КПД и большой мощностью имеет решающее значение для производительности дрона.

 

 

1. Конструкция двигателя дрона

Двигатель дрона в основном имеет бесщеточную конструкцию. Бесщеточный двигатель обычно состоит из гайки, ротора, двойного подшипника, статора, шайбы, основания, стопорного винта и других компонентов, что делает его компактным и высокоточным. В частности, часть ротора содержит магнит, вал и корпус, а статор состоит из листа кремнистой стали и эмалированной проволоки. Такая конструкция не только гарантирует высокую выходную мощность двигателя, но также повышает стабильность и долговечность двигателя.

 

Возьмем, к примеру, двигатели VSD, которые имеют прочный корпус из титано-алюминиевого сплава и оснащены высококачественной изогнутой магнитной сталью 48SH/N52H и импортными подшипниками NMB, обеспечивающими чрезвычайно высокую долговечность. Кроме того, в двигателях VSD используются термостойкие катушки военного класса, обеспечивающие стабильность при высоких температурах и сильных вибрациях. Конструкция из листовой кремниевой стали толщиной 0,2 мм, используемая внутри двигателя, эффективно снижает нагрев двигателя и повышает общую эффективность и долговечность двигателя, благодаря чему он по-прежнему хорошо работает в длительных полетах.

 

2. Выбор размера двигателя дрона

При выборе двигателя для дрона обычно указывается размер двигателя «2206», «2306» и другие идентификаторы модели. Модель двигателя состоит из четырех цифр: первые две цифры обозначают диаметр катушки статора (единица измерения: мм), а последние две цифры обозначают высоту катушки статора. Например, двигатель 2206 имеет статор диаметром 22 мм и высотой 6 мм. Этот метод размерного кодирования подходит практически для всех марок двигателей с внешним ротором и помогает пользователям быстро понять физические характеристики двигателя.

 

Обширная линейка продуктов VSDдвигатели для дроновподдерживает выбор и настройку различных спецификаций, включая 2206, 2207, 2208, 2806, 2807, 2810, 2812, 3110 и 3115. Пользователи могут гибко выбирать подходящую модель двигателя в соответствии со своими потребностями, а VSD также предоставляет услуги по настройке, чтобы гарантировать, что двигатель идеально адаптирован к конкретному сценарию применения БПЛА.

 

 

 

3. Значение KV двигателя дрона.

Значение KV является одним из важных параметров бесщеточного двигателя постоянного тока. Значение KV (единица измерения: об/мин/В) указывает скорость, которую двигатель может достичь при каждом напряжении 1 В в условиях холостого хода. Например, двигатель на 880 кВ будет развивать скорость 880 об/мин при подаче напряжения 1 В без нагрузки. Это значение может помочь пользователям понять взаимосвязь между скоростью двигателя и напряжением и выбрать правильный двигатель в соответствии с потребностями применения БПЛА.

 

Чем меньше значение KV, тем ниже скорость двигателя, но он может выдерживать более высокое напряжение, поэтому подходит для сценариев, требующих большего крутящего момента, и может приводить в движение гребные винты большего диаметра. Двигатель с более высоким KV имеет более высокую скорость и подходит для привода быстро вращающихся винтов небольшого размера. VSD предлагает различные варианты значений кВ, включая модели 900 кВ, 1350 кВ, 1750 кВ и 2400 кВ, для удовлетворения различных потребностей: от высокоскоростной легкой нагрузки до нагрузки с высоким крутящим моментом.

 

4. Вращение катушки двигателя дрона

На некоторых двигателях количество витков обмотки двигателя обозначается как «9Т», «13Т» и т. д., что указывает на количество витков обмотки статора. Количество витков тесно связано со значением KV, обычно количество витков обмотки двигателя с меньшим значением KV меньше, а провод толще, что подходит для привода гребного винта большого размера на низкой скорости; А двигатель с более высоким значением KV имеет больше витков и более тонкие провода, что подходит для привода небольшого высокоскоростного винта.

 

Количество слотов для обмотки двигателя преобразователя частоты можно настроить в соответствии с потребностями клиента: чем больше слотов, тем выше эффективность двигателя, что особенно подходит для выполнения требований сложных сценариев полета. Конечно, большее количество слотов может привести к увеличению производственных затрат, но улучшенные характеристики двигателя часто оправдывают затраты на требовательные приложения.

 

5. Ток и напряжение холостого хода двигателя дрона.

При испытании двигателя дрона без нагрузки ток, измеренный при подаче указанного напряжения холостого хода (обычно 10 В или 24 В), является током холостого хода. Этот параметр может помочь оценить эффективность и энергопотребление двигателя. Чем ниже ток холостого хода, тем меньше потери энергии двигателя и выше эффективность, что помогает продлить срок службы дрона. Двигатель VSD превосходен по току холостого хода и эффективности и может удовлетворить потребности различных приложений, особенно для обеспечения большей долговечности и стабильности сценария применения БПЛА.

 

6. Максимальный ток и мощность двигателя дрона.

Двигатель дрона должен учитывать максимальный ток и мощность, которые он может выдерживать при работе. Максимальный ток или мощность относятся к пределу, который двигатель может выдержать без повреждений. Например, максимальный длительный ток, обозначенный как «16 А/180 с», означает, что двигатель может работать непрерывно при токе 16 А в течение 180 секунд без повреждений. За пределами этого значения двигатель может перегреться или даже выйти из строя, поэтому при практическом использовании необходимо следить за тем, чтобы ток оставался в безопасном диапазоне. Двигатели VSD хорошо работают при максимальном токе и мощности, что делает их пригодными для применений, требующих длительных полетов с высокой нагрузкой.

 

7. Внутреннее сопротивление двигателя дрона.

В якоре двигателя имеется внутреннее сопротивление, хотя его величина обычно невелика, но в дроновом двигателе с током в десятки ампер влияние этого внутреннего сопротивления нельзя игнорировать. Из-за существования внутреннего сопротивления часть электрической энергии преобразуется в тепловую, что приводит к перегреву двигателя и снижению эффективности. Поэтому разумная конструкция и контроль тока необходимы для поддержания высокой эффективности двигателя и предотвращения перегрева.

 

Чтобы решить эту проблему, двигатели VSD уделяют особое внимание конструкции отвода тепла. Корпус двигателя изготовлен из титано-алюминиевого сплава с высокой теплопроводностью, что эффективно повышает эффективность рассеивания тепла. Кроме того, конструкция двигателя преобразователя частоты использует пористую конструкцию вентиляции, которая помогает двигателю поддерживать низкую температуру при высокой нагрузке, повышая эффективность и срок службы двигателя.

 

8. Таблица параметров производительности двигателя дрона

Таблица параметров производительности двигателя может помочь пользователям более четко понять его показатели эффективности, мощности и тяги. КПД (единица измерения: г/Вт) — это широко используемый стандарт оценки производительности, который указывает мощность тяги, создаваемую на ватт электрической энергии. Эти данные могут служить ориентиром в зависимости от различных условий работы двигателя, и разработчик может выбрать подходящую комбинацию двигателя и пропеллера, чтобы обеспечить наилучшие характеристики БПЛА.

 

Электрическая мощность (Вт)=входное напряжение двигателя (В) × эффективный ток (А)

 

КПД двигателя=Механическая мощность (Вт)/электрическая мощность (Вт)

 

Важно отметить, что КПД двигателя не является фиксированным и будет меняться по мере изменения входного дросселя и нагрузки (гребного винта). Для того же винта при увеличении входного тока также возрастут тепловые и другие потери энергии, уменьшится доля механической мощности и соответственно может снизиться КПД двигателя. Таким образом, разумное соответствие двигателя и нагрузки помогает улучшить общую производительность дрона.

 

Компания VSD хорошо осведомлена о требованиях клиентов к данным о характеристиках двигателя, поэтому каждый двигатель тщательно тестируется с помощью современного испытательного оборудования и предоставляет подробные протоколы испытаний производительности. Подобные данные дают клиентам научную основу для выбора правильного типа двигателя и настройки гребного винта, обеспечивая эффективное использование двигателя.

 

 

Основной принцип работы бесщеточного двигателя заключается в использовании взаимодействия между магнитным полем, создаваемым током, протекающим через катушку, и постоянным магнитом, чтобы привести ротор во вращение. В частности, магнитный эффект будет генерироваться после того, как ток пройдет через катушку статора, а сила однополого отталкивания и притяжения противоположностей будет генерироваться постоянным магнитом в роторе, вызывающим непрерывное вращение двигателя.

 

Поскольку статор фиксирован, а постоянный магнит ротора должен постоянно вращаться, бесщеточный двигатель изменяет магнитное поле, изменяя направление тока, чтобы обеспечить вращение ротора. Для трехфазного бесщеточного двигателя обычно используется трехфазное мостовое соединение и принимается режим управления «два-два». То есть, когда ротор двигателя вращается на 120 градусов, трубка переключателя в инверторе выполняет коммутацию, так что направление магнитного поля статора изменяется, чтобы продолжать способствовать вращению ротора.

 

Бесщеточный двигатель VSD использует прецизионную конструкцию управления, обеспечивающую точное и эффективное переключение тока во время вращения, обеспечивая тем самым плавную выходную мощность. Этот метод управления не только улучшает скорость реакции двигателя, но также сохраняет высокую стабильность и надежность в сложных сценариях полета.

 

 

Компания VSD, основанная в 2011 году со штаб-квартирой в Шэньчжэне, Китай, является профессиональным предприятием по производству микромоторов, объединяющим исследования и разработки, производство и продажи. Компания стремится обеспечить рынок высококачественной и высокопроизводительной моторной продукцией. Ее основная продукция включает двигатели из драгоценных металлов, двигатели с угольной щеткой, мотор-редукторы, бесщеточные двигатели, двигатели с полой чашкой, колесные двигатели и насос постоянного тока, воздушный насос, электромагнитный клапан. и другие типы двигателей. Благодаря передовым технологиям производства и строгому управлению качеством продукция VSD экспортируется в Европу, Америку, Юго-Восточную Азию и другие страны и регионы, широко пользуясь и доверяя Kautex, Panasonic, Philips и другим известным международным предприятиям.

 

VSD всегда придерживается высоких стандартов качества своей продукции, прошла CE, REACH, ROHS, IATF16949 и другие международные сертификаты, а также выиграла национальную сертификацию высокотехнологичного предприятия. Компания ежегодно инвестирует 2,6 миллиона юаней в исследования и разработки и выпускает новый двигатель в среднем каждые два месяца, чтобы удовлетворить меняющийся рыночный спрос. Завод занимает площадь более 10,000 квадратных метров, на нем работают более 500 сотрудников и более 100 управленческих сотрудников, в том числе 25 сотрудников, занимающихся исследованиями и разработками, с ежемесячной производительностью 4,5 миллионов единиц двигателей. обеспечить стабильность поставок продукции и высокую оперативность доставки.

VSD обеспечивает прямые продажи с фабрики, опираясь на преимущества происхождения и эффективный производственный процесс, продукция имеет значительную конкурентоспособную цену и надежное качество. Для клиентов с индивидуальными потребностями VSD также предоставляет профессиональные услуги OEM и ODM, которые могут быть адаптированы в соответствии с конкретными потребностями клиентов. В то же время VSD приглашает клиентов посетить завод, чтобы узнать больше о его производственном оборудовании и технологических процессах. Вы можете записаться на прием в любое время.

 

На протяжении более десяти лет развития отрасли и развития технологий компания VSD всегда стремилась к инновациям и качеству, продолжает предоставлять клиентам высококачественные и надежные автомобильные продукты и решения и становится надежным поставщиком двигателей на мировом рынке.