Silniki do quadcopterów: przegląd, wskazówki dotyczące wyboru, montaż

Silnik jest ważnym element quadcoptera, który ma bezpośredni wpływ na jego wydajność. Rozważ, jak wybrać Silnik do quadcopterów, jakich cech szukać, jakie są rodzaje akumulatorów do dronów i jak je montować.

Odmiany dronów

Pojęcie dronów jest dość szerokie. Termin ten odnosi się nie tylko do quadcopterów, ale także do niektórych modeli samolotów i helikopterów sterowanych radiowo. Koncepcja ta Można również zastąpić słowo "multicoptery", które odnosi się do wszelkich urządzeń wyposażonych w co najmniej trzy wirniki.

Rodzaje dronów:

• Tricoptery. Są to konstrukcje latające, w których na ruchomej platformie znajdują się trzy śmigła nośne. Dron może być obracany poprzez zmianę kąta nachylenia platformy. Ta opcja jest trudna do latania dla nowicjuszy, ale jest szybka i zwrotna.

• Quadcoptery. Najczęściej spotykane Typ drona, który składa się z 4 silników i takiej samej liczby śmigieł. Są łatwe w sterowaniu i mogą podnosić różne ładunki, jeśli są wyposażone w przystawki. Jest to najlepsza opcja dla początkujących. Aby jednak uzyskać latającą maszynę o dobrych osiągach, należy zwrócić uwagę na to, ile kosztuje quadcopter. Ceny wahają się od 2.000 do 70.000. RUB. w zależności od silnika, jakości wykonania i tego, czy są jakieś dodatkowe funkcje.

• Hexacopters. Są one wyposażone w 6 silników i 6 śmigieł. Jest on zoptymalizowany do robienia zdjęć i kręcenia filmów, ponieważ pozostaje stabilny w powietrzu nawet w wietrznych warunkach. Jest również wyposażony w zwiększoną ładowność.

• Octocopters. Ten typ, wyposażony w 8 śrub jednocześnie, jest dość rzadki. Opcja ta dotyczy raczej modeli profesjonalnych. Konstrukcja wyróżnia się niezawodnością, zdolnością do podnoszenia dużych ciężarów i może pracować niezależnie od warunków pogodowych.

Właściwości silników do quadcopterów

Silniki dronów, w zależności od ich wielkości, mogą pobierać znaczne prądy. Ale waga baterii powinna być jak najmniejsza. Dlatego jednym z głównych wymagań stawianych akumulatorowi jest wysoki prąd wyjściowy. Ale nie wszystko zależy od tego elementu. Ważny jest wybór odpowiedniego silnika, który decyduje o tym jak wysoko, precyzyjnie i jak długo dron będzie latał.

W drony wyposażone są tanie silniki kolektorowe, kosztujące do 150 dolarów. Mają małą niezawodność, ale w razie potrzeby można je wymienić. Drony z tym silnikiem nie rozwijają dużej prędkości, ponadto nie da się nimi podnieść dodatkowego ładunku. Do zalet tanich quadcopterów należy duża różnorodność modeli na rynku, a także idealny wybór dla początkujących. Dron jest dość łatwy w sterowaniu.

Charakterystyka silników do kopterów

Przy wyborze silnika do quadcoptera warto m.in zwrócić uwagę jego cechy charakterystyczne. Konkretnie:

• pobór mocy (waty) - im wyższa wartość, tym częściej trzeba będzie ładować akumulator, co oznacza, że dron nie będzie długo latał;
• Waga - generalnie im większa masa silnika, tym większa jego moc, ale tutaj musimy wziąć pod uwagę również masę samego drona, gdyż musi on być w stanie podnieść określony ciężar;
• Sprawność to pojęcie zależne od wielu elementów (akumulator, śmigło, sterownik i okablowanie), dla silników bezkomutatorowych sprawność energetyczna powinna wynosić 90%, dla kolektorowych 70%;
• temperatura pracy - zależy bezpośrednio od poprzedniego parametru, im bardziej się nagrzewa, tym więcej energii jest marnowane;
• Wyważenie i wibracje - tańsze modele z najmniej wydajnym silnikiem są podatne na zwiększone wibracje, co może wpłynąć na wydajność drona (w takim przypadku szybciej się zużyje);
• Siła udźwigu - ciężar, jaki może podnieść silnik.

silniki kolektorowe do dronów: cechy

Silniki kolekcjonerskie stosowane są głównie w tanich modelach dronów, które przeznaczone są dla początkujących użytkowników. konstrukcje z takim silnikiem nie mogą rozwijać wysokich obrotów i mieć dużej mocy, a więc mają małą ładowność. Są nieporęczne i często ulegają awarii, ponieważ części wewnątrz silnika zużywają się w krótkim czasie.

Silnik kolektorowy do quadcoptera składa się z nieruchomej obudowy zawierającej wewnątrz magnesy (plus i minus). Silnik jest napędzany przez uzwojony wirnik ze szczotkami, które dostarczają energii elektrycznej. To właśnie obecność szczotek zmniejsza żywotność silnika, ponieważ powodują one tarcie i zużywają się z czasem.

Korzyści wynikające z zastosowania silnika kolektorowego:

• mały rozmiar i waga;
• niski koszt;
• Łatwa naprawa lub wymiana.

Ten typ silnika dla copterów ma jednak wady. silnik ma niską sprawność, często się przegrzewa i szybko zużywa.

Quadcopter z silnikiem bezkomutatorowym

Silnik bezszczotkowy montowany jest w droższych modelach dronów. Najczęściej montowane w quadcopterach profesjonalnych lub wyścigowych. Mają dużą siłę ciągu, obroty i moc. Jednocześnie są dość kompaktowe i trwałe.

Silnik typu komutatorowego dzieli się na dwie części - dzwon (górna część ruchoma trwale przymocowana do wirnika) i podstawę. Wewnątrz dzwonu umieszczone są magnesy neodymowe.

Bezkomutatorowy silnik do koptera ma następujące zalety:

• przyspieszanie i zwalnianie quadcoptera jest szybkie (wszystko to spowodowane jest obecnością quadcoptera o dużej prędkości obrotowej silnika);
• długi żywotność;
• ochrona przed wpływem czynników środowisko.

Są jednak wady tego rodzaju silników. Są drogie, a ich naprawa jest trudna.

Jaki silnik jest potrzebny do dronów wyścigowych i strzelniczych?

Wybierasz silnik do quadcoptera typu wyścigowego? Zwróć uwagę na silniki bezkomutatorowe. Taki dron potrzebuje prędkości, dużego ciągu, aby błyskawicznie nabrać prędkości i przyspieszyć. Na przykład silnik oznaczony KV 2300-2600 (obroty na minutę na volt) poleci copterem do 100 km/h.

Do strzelania quadcopter, który potrzebuje niższej prędkości będzie również odpowiednie silniki bezsilnikowe, ale wartość KV może być 930-1000. Niskie prędkości sprawiają, że silniki są oszczędne i mają większe śmigła. Można też wybrać drony z silnikami kolektorowymi, których koszt jest znacznie niższy.

Ile kosztuje quadcopter z silnikiem bez komutatora i kolektora? Pierwsza opcja z bardziej niezawodnym silnikiem bezkomutatorowym będzie kosztować od 10 tys. ruble, z silnikiem kolektorowym - od 2 tys. RUB.

Kryteria wyboru

Wybierając silnik do quadcoptera, należy kierować się przede wszystkim jego przeznaczeniem. Trzeba określić, po co jest kupowany, czyli w jakim celu. Ważne jest również, aby zwrócić uwagę na takie czynniki:

1. Masa całkowita i ciąg. Silnik musi unieść dwukrotność swojej masy, aby osiągnąć dobre osiągi.
2. Rozmiar ramy i śmigła. Te liczby określają, ile silników należy umieścić w konstrukcji.
3. Oznaczenie. V oznacza wysoką precyzję wykonania (zazwyczaj nadaje się do quadcopterów wyścigowych), X to niezły jakościowo copter, odpowiedni dla klasy średniej, A to wariant budżetowy, który również może się sprawdzić.

Instalacja

Podczas montażu silników do quadcoptera ważne jest, aby obracały się one w różnych kierunkach. Na przykład dwa silniki obracają się w prawo, a dwa w lewo. Jednocześnie są one umieszczone naprzeciwko siebie. Ale jeśli wszystkie śruby obracają się w różnych kierunkach, dron nie będzie latał z taką samą prędkością jedna strona, copter będzie się po prostu kręcił i nie będzie mógł latać.

To jak dron będzie zachowywał się w powietrzu zależy od różnych prędkości obrotowych silników. Aby dron miał prawidłowy i zrównoważony ruch, obroty śmigieł muszą być skierowane wzdłuż ciała. Przepływ powietrza od dołu spowoduje różnicę między ciśnieniem atmosferycznym a jego wartością pod skrzydłem.

Jeśli śmigła się kręcą, ale dron nie startuje, warto sprawdzić oznaczenia na belkach i śmigłach. Muszą się one pokrywać. Przy zakupie silnika dołączona jest instrukcja szczegółowo opisująca jak zainstalować jeden lub drugi typ silnika na niektórych modelach quadcopterów.