Introduzione di base al motore di un drone: come leggere un motore

Nel sistema di volo di un drone, i motori svolgono un ruolo chiave perché alimentano direttamente il volo. Le prestazioni del motore non solo determinano se l’UAV può decollare, restare in volo, atterrare e muoversi in modo flessibile con successo, ma hanno anche un impatto importante sul tempo di volo e sulla stabilità complessivi. Se la potenza del motore è insufficiente, la velocità di volo e l'altezza dell'UAV saranno limitate e il tempo di volo verrà ridotto. Pertanto, la scelta di un motore ad alta efficienza e ad alta potenza è fondamentale per le prestazioni del drone.

 

 

1. La struttura del motore del drone

Il motore del drone è per lo più un motore brushless. Il motore brushless è generalmente composto da dado, rotore, doppio cuscinetto, statore, rondella, base, vite di bloccaggio e altri componenti, compatti e altamente precisi. Nello specifico, la parte del rotore contiene il magnete, l'albero e l'alloggiamento, mentre lo statore è composto da lamiera di acciaio al silicio e filo smaltato. Questo design non solo garantisce l'elevata potenza del motore, ma migliora anche la stabilità e la durata del motore.

 

Prendiamo come esempio i motori VSD, che presentano un robusto alloggiamento in lega di titanio/alluminio e sono dotati di acciaio magnetico curvo 48SH/N52H di alta qualità e cuscinetti NMB importati per una durata estremamente elevata. Inoltre, i motori VSD utilizzano bobine resistenti al calore di livello militare per garantire stabilità alle alte temperature e alle forti vibrazioni. La struttura in lamiera di acciaio al silicio spessa 0,2 mm utilizzata all'interno del motore riduce efficacemente il calore del motore e migliora l'efficienza complessiva e la durata del motore, garantendone comunque buone prestazioni nelle missioni di volo a lungo termine.

 

2. dimensionamento del motore del drone

Quando si sceglie un motore per droni, la dimensione del motore è solitamente indicata con "2206", "2306" e altri identificatori del modello. Il modello del motore è composto da quattro cifre, le prime due cifre indicano il diametro della bobina dello statore (unità: mm) e le ultime due cifre indicano l'altezza della bobina dello statore. Ad esempio, il motore 2206 ha uno statore con un diametro di 22 mm e un'altezza di 6 mm. Questo metodo di codifica dimensionale è adatto a quasi tutte le marche di motori a rotore esterno e aiuta gli utenti a comprendere rapidamente le specifiche fisiche del motore.

 

L'ampia linea di prodotti VSD dimotori di dronisupporta la selezione e la personalizzazione di varie specifiche, tra cui 2206, 2207, 2208, 2806, 2807, 2810, 2812, 3110 e 3115. Gli utenti possono scegliere in modo flessibile il modello di motore giusto in base alle loro esigenze e VSD fornisce anche servizi di personalizzazione per garantire che il motore si adatta perfettamente allo scenario applicativo specifico dell'UAV.

 

 

 

3. Valore KV del motore del drone

Il valore KV è uno dei parametri importanti del motore DC senza spazzole. Il valore KV (unità: RPM/V) indica la velocità che il motore può raggiungere con ogni 1 V di tensione applicata in condizioni di assenza di carico. Ad esempio, un motore da 880 KV raggiungerà 880 giri/min quando viene applicato 1 V senza carico. Questo valore può aiutare gli utenti a comprendere la relazione tra la velocità del motore e la tensione e a scegliere il motore giusto in base alle esigenze applicative dell'UAV.

 

Minore è il valore KV, minore è la velocità del motore, ma può sopportare tensioni più elevate, quindi è adatto a scenari che richiedono una coppia maggiore e può azionare eliche di diametro maggiore. E il motore KV più alto ha una velocità più elevata, adatta per azionare eliche di piccole dimensioni e a rotazione rapida. VSD offre una varietà di opzioni di valore KV, inclusi i modelli 900KV, 1350KV, 1750KV e 2400KV, per soddisfare le diverse esigenze, dal carico leggero ad alta velocità al carico di coppia elevata.

 

4. La bobina del motore del drone gira

Su alcuni motori il numero di spire della bobina del motore è identificato come "9T", "13T", ecc., indicando il numero di spire dell'avvolgimento dello statore. Il numero di giri è strettamente correlato al valore KV, solitamente il numero di giri dell'avvolgimento del motore con un valore KV inferiore è inferiore e il filo è più spesso, adatto per azionare eliche di grandi dimensioni a bassa velocità; E il motore con un valore KV più elevato ha più giri e fili più sottili, adatti per azionare piccole eliche ad alta velocità.

 

Il numero di slot di avvolgimento del motore del VSD può essere personalizzato in base alle esigenze del cliente, maggiore è il numero di slot, maggiore è l'efficienza del motore, particolarmente adatto per gestire i requisiti di scenari di volo complessi. Naturalmente, un numero maggiore di slot può comportare costi di produzione più elevati, ma le prestazioni migliorate del motore spesso valgono i soldi spesi per applicazioni impegnative.

 

5. Corrente e tensione a vuoto del motore del drone

Nel test a vuoto del motore del drone, la corrente misurata quando viene applicata la tensione a vuoto specificata (solitamente 10 V o 24 V) è la corrente a vuoto. Questo parametro può aiutare a valutare l'efficienza e il consumo energetico del motore. Minore è la corrente a vuoto, minore è la perdita di energia del motore e maggiore è l'efficienza, il che aiuta a prolungare la durata del drone. Il motore di VSD è eccellente in termini di corrente a vuoto ed efficienza e può soddisfare le esigenze di diverse applicazioni, in particolare per il perseguimento di una maggiore durata e stabilità nello scenario applicativo UAV.

 

6. Corrente e potenza massime del motore del drone

Il motore del drone deve considerare la corrente e la potenza massime che può sopportare durante il lavoro. La corrente o potenza massima si riferisce al limite che il motore può sopportare senza danni. Ad esempio, una corrente continua massima etichettata "16 A/180 s" significa che il motore può funzionare continuamente a 16 A per 180 secondi senza subire danni. Oltre questo valore il motore può surriscaldarsi o addirittura danneggiarsi, quindi è necessario assicurarsi che la corrente sia mantenuta entro un range di sicurezza nell'uso pratico. I motori VSD funzionano bene con la massima tolleranza di corrente e potenza, rendendoli adatti per applicazioni che richiedono lunghi periodi di volo a carico elevato.

 

7. Resistenza interna del motore del drone

Nell'armatura del motore c'è una resistenza interna, anche se il valore è solitamente piccolo, ma nel motore del drone con una corrente di decine di ampere, l'impatto di questa resistenza interna non può essere ignorato. A causa della presenza di una resistenza interna, parte dell'energia elettrica verrà convertita in energia termica, surriscaldando il motore e riducendone l'efficienza. Pertanto, una progettazione e un controllo ragionevoli della corrente sono essenziali per mantenere l'elevata efficienza del motore e prevenire il surriscaldamento.

 

Per risolvere questo problema, i motori VSD prestano particolare attenzione alla progettazione della dissipazione del calore. Il guscio del motore è realizzato in lega di titanio/alluminio con elevata conduttività termica, che migliora efficacemente l'efficienza di dissipazione del calore. Inoltre, la struttura del motore del VSD adotta un design di ventilazione porosa, che aiuta ulteriormente il motore a mantenere una bassa temperatura sotto carico elevato, migliorando l'efficienza e la durata del motore.

 

8. tabella dei parametri delle prestazioni del motore del drone

La tabella dei parametri di prestazione del motore può aiutare gli utenti a comprenderne più chiaramente gli indicatori di efficienza, potenza e spinta. L'efficienza (unità: g/W) è uno standard di valutazione delle prestazioni comunemente utilizzato, che indica la spinta generata per watt di energia elettrica. Questi dati possono fornire un riferimento in base alle diverse condizioni di lavoro del motore e il progettista può scegliere la combinazione appropriata di motore ed elica per garantire le migliori prestazioni dell'UAV.

 

Potenza elettrica (W)=tensione di ingresso motore (V) × corrente effettiva (A)

 

Efficienza del motore=Potenza meccanica (W)/potenza elettrica (W)

 

È importante notare che l'efficienza del motore non è fissa e cambierà al variare dell'acceleratore in ingresso e del carico (elica). Per la stessa elica, quando la corrente in ingresso aumenta, aumenteranno anche la perdita di calore e di altra energia, la percentuale di potenza meccanica diminuirà e l'efficienza del motore potrebbe diminuire di conseguenza. Pertanto, un ragionevole abbinamento di motore e carico aiuta a migliorare le prestazioni generali del drone.

 

VSD è ben consapevole della richiesta dei clienti di dati sulle prestazioni dei motori e ogni motore viene testato accuratamente con apparecchiature di prova avanzate e fornisce schede di prova dettagliate sulle prestazioni. Questo tipo di dati fornisce una base scientifica affinché i clienti possano scegliere il giusto tipo di motore e configurare l'elica, garantendo l'applicazione efficiente del motore.

 

 

Il principio di funzionamento di base del motore brushless è quello di utilizzare l'interazione tra il campo magnetico generato dalla corrente che scorre attraverso la bobina e il magnete permanente per far ruotare il rotore. Nello specifico, l'effetto magnetico verrà generato dopo che la corrente passa attraverso la bobina dello statore e la forza di repulsione tra persone dello stesso sesso e attrazione degli opposti verrà generata con il magnete permanente nel rotore, spingendo la rotazione continua del motore.

 

Poiché lo statore è fisso e il magnete permanente del rotore deve ruotare costantemente, il motore brushless modifica il campo magnetico cambiando la direzione della corrente, in modo da azionare la rotazione del rotore. Per il motore brushless trifase, viene solitamente utilizzato il collegamento del circuito a ponte trifase e viene adottata la modalità di controllo "due due accesi". Cioè, quando il rotore del motore ruota di 120 gradi, il tubo interruttore nell'inverter effettua una commutazione, in modo che la direzione del campo magnetico dello statore cambi, in modo da continuare a favorire la rotazione del rotore.

 

Il motore brushless di VSD utilizza un design di controllo di precisione per garantire una commutazione di corrente accurata ed efficiente durante la rotazione, fornendo così una potenza erogata uniforme. Questo metodo di controllo non solo migliora la velocità di risposta del motore, ma mantiene anche un'elevata stabilità e affidabilità in scenari di volo complessi.

 

 

Fondata nel 2011 e con sede a Shenzhen, in Cina, VSD è un'impresa di produzione di micromotori professionale che integra ricerca e sviluppo, produzione e vendita. L'azienda è impegnata a fornire al mercato prodotti motoristici di alta qualità e ad alte prestazioni, i suoi prodotti principali comprendono motori in metalli preziosi, motori con spazzole di carbone, motoriduttori, motori brushless, motori a tazza cava, motori ruota e pompa DC, pompa aria, elettrovalvola e altri tipi di motore. Con una tecnologia di produzione avanzata e una rigorosa gestione della qualità, i prodotti VSD sono stati esportati in Europa, America e Sud-Est asiatico e in altri paesi e regioni, ampiamente da Kautex, Panasonic, Philips e altre rinomate aziende internazionali a favore e fiducia.

 

VSD aderisce sempre agli elevati standard di qualità dei suoi prodotti, ha superato CE, REACH, ROHS, IATF16949 e altre certificazioni internazionali e ha vinto la certificazione nazionale delle imprese high-tech. L'azienda investe ogni anno 2,6 milioni di yuan in ricerca e sviluppo e lancia un nuovo motore in media ogni due mesi per soddisfare la mutevole domanda del mercato. La fabbrica copre un'area di oltre 10,000 metri quadrati, con più di 500 dipendenti in prima linea e più di 100 dirigenti, tra cui 25 addetti alla ricerca e sviluppo, con una produzione mensile di 4,5 milioni di unità di motori per garantire la stabilità della fornitura del prodotto e l'elevata efficienza della consegna.

VSD fornisce vendite dirette in fabbrica, basandosi sui vantaggi dell'origine e dell'efficiente processo di produzione, i prodotti hanno un prezzo competitivo significativo e una qualità affidabile. Per i clienti con esigenze personalizzate, VSD fornisce anche servizi professionali OEM e ODM, che possono essere personalizzati in base alle esigenze specifiche dei clienti. Allo stesso tempo, VSD invita i clienti a visitare la fabbrica per saperne di più sulle attrezzature di produzione e sul flusso di processo. Siete invitati a fissare un appuntamento in qualsiasi momento.

 

Attraverso più di dieci anni di accumulo nel settore e di precipitazione tecnologica, VSD è sempre stata impegnata nell'innovazione e nella qualità, continua a fornire ai clienti prodotti e soluzioni motoristici affidabili e di alta qualità e diventa un fornitore di motori di fiducia nel mercato globale.