Kuinka drone -moottorit toimivat? DC tai AC?

 

Matalan korkeuden talouden kehittyessä dronet ovat siirtymässä harrastajien leluista ammattikäyttöön tarkoitetuiksi ydinlaitteiksi. Ne lentävät viljelysmaiden yllä ruiskuttamaan torjunta-aineita; ne kulkevat kaupunkien läpi toimittamassa pikatoimituksia; ne menevät syvälle kaivoksiin, metsiin ja katastrofialueille hoitaen yhä enemmän teollisia ja julkisia tehtäviä.

 

Kaiken tämän takana on keskeinen voimanlähde, joka määrittää lennon tehokkuuden, vakauden ja käyttöiän – moottori. Se saa terät pyörimään suurella nopeudella, mikä tarjoaa nosto- ja ohjausvoimaa, jolloin drone voi todella "lentää".

 

Miten dronin moottori sitten toimii? Käyttääkö se tasavirtaa vai vaihtovirtaa? Tämä artikkeli aloittaa perusperiaatteista, auttaa sinua ymmärtämään moottorin toimintamekanismia ja selittää, miksi lähes kaikki dronet valitsevat harjattomat tasavirtamoottorit.

 

Droonimoottorien ydintehtävänä on muuntaa akun sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi ajaaksesi potkuria pyörimään suurella nopeudella nosto- ja työntövoiman luomiseksi ., useimmat valtavirran droonit käyttävät harjatonta tasavirtamoottoreita (BLDC), joita käytetään laajasti siviili- ja kaupallisissa drooneissa korkean tehokkuuden, alhaisen melun ja alhaisen huoltokustannuksen.

 

1. drooniharjaton moottorin rakenne

Tyypillinen drone -harjaton moottori koostuu pääasiassa seuraavista osista:

Staattori: Se on kiinteä ja siinä on kolmivaiheinen sähkömagneettiset kelat haavan sisällä .

Roottori: pyörii sähkömagneettisen kentän kanssa ja on yleensä varustettu pysyvillä magneeteilla;

Elektroninen nopeusohjain (ESC): Elektroninen nopeusohjain, jota käytetään nykyisen virtauksen suunnan ohjaamiseen tarkan nopeuden säätelyn saavuttamiseksi ja . aloittamiseksi

 

2. Käyttöperiaate: Sähkömagneettinen asema + elektroninen ohjaus

Harjattomien moottorien toimintaperiaate perustuu sähkömagneettiseen induktioon:

Akku virtaa ESC: tä;

ESC vaihtaa säännöllisesti staattorikelien energisointisekvenssin ohjaussignaalin mukaan;

Kun kela on virrannut, muodostuu pyörivä magneettikenttä, joka houkuttelee tai hylkää roottorin pysyvät magneetit;

Roottori pyörii magneettikentän kanssa ajaen moottorin akselia ja terää pyöriäkseen, tuottaen siten nostoa;

Koko prosessi ei vaadi mekaanisia harjoja ja riippuu elektronisesta ohjauksesta pyörimisen saavuttamiseksi, mikä on tehokkaampaa ja vähemmän kulumisalttiita .

 

3. Miksi harjaton muotoilu on tärkeä?

Verrattuna perinteisiin harjattuihin moottoreihin harjattomat moottorit eliminoivat hiiliharjat ja kommuttorirakenteet, mikä tuo useita keskeisiä etuja:

Pidempi käyttöikä: Ei mekaanisia kosketusosoja, vähentäen kulumista;

Suurempi tehokkuus: vähemmän energian menetystä ja nopeampaa vastetta;

Alempi melu: Käyttöprosessi on hiljainen ja sileä;

Helppo ylläpito: Hiiliharjoja tai puhdasta harjan lastuja . ei tarvitse vaihtaa säännöllisesti

 

Tämä on kysymys, jota monet alan aloittelijat tai uudet käyttäjät kysyvät usein: "Onko drone DC: n tai AC: n moottori?"

 

Selkeä vastaus: Valtavirran droonit käyttävät harjattomia tasavirtamoottoreita (BLDC)

Tällä hetkellä yli 95% monirotorisista drooneista ja kiinteän siipien droonista markkinoilla on varustettu Harjaton DC -moottorit (BLDC), perinteisten vaihtovirtamoottorien (AC -moottorit) sijasta .

Huomautus: Joissakin edullisissa lelukoneissa ja kokeellisissa alustoissa voidaan edelleen käyttää harjallisia moottoreita tai muita tyyppejä, joten '100 %' -lausetta ei käytetä.

 

Vaikka tämän moottorin nimessä on "DC", sen käyttötapa on enemmän kuin "simuloitu vaihtovirta": se käyttää energiana tasavirtalähdettä (kuten litiumparistoa) ja elektronista nopeudensäädintä (ESC) muuntaakseen tasavirran kolmivaihevirraksi, jota kytketään sarjaan, jolloin muodostuu pyörivä magneettikenttä, joka saa roottorin pyörimään.

Huomautus: Vaikka sanomme "simuloitu vaihtovirta", harjaton tasavirtamoottori (BLDC) ei käytä oikeaa vaihtovirtaa. Se käyttää elektronista nopeudensäädintä (ESC) vaihtaakseen virran suunnan ja järjestyksen kolmessa käämiryhmässä vuorotellen muodostaen jatkuvasti pyörivän magneettikentän, joka saa roottorin liikkumaan. Virtalähde on edelleen olennaisesti tasavirtaa, joten se luokitellaan "tasavirtamoottoriksi".

 

Miksi ei käyttää AC -moottoreita

Vaikka AC -moottorit (kuten induktiomoottorit ja synkroniset moottorit) ovat hyvin yleisiä teollisuusskenaarioissa, ne eivät sovellu käytettäväksi drooneissa seuraavista syistä:

Vertailun mitat	Harjaton DC -moottori (BLDC)	AC -moottori
Virtalähteen sovitus	Suoraudu suoraan tasavirtalähdejärjestelmiin, kuten litiumparistoihin	Vaatii vaihtovirtaa tai invertteriä, huonoa siirrettävyyttä
Tilavuuspaino	Pieni ja kevyt, sopiva lentokuormille	Yleensä suuri ja raskas
Nopeudenhallinta	Helppo hallita tarkasti nopeutta ja suuntaa	Ohjaus on monimutkainen ja vasteen nopeus on hidas
Energiatehokkuus ja lämmöntuotanto	Korkea hyötysuhde, matala lämmöntuotanto	Suhteellisen pieni energiatehokkuus ja korkea lämmön hajoamisvaatimukset
Sovellusskenaario	Droonit, sähkötyökalut, mallilaitteet jne. .	Teollisuuslaitteet, kodinkoneet, kiinteät tilat

 

BLDC on sopivampi "DC -ratkaisu" drooneille

Käytä paristoja ➜ Energialähde on tasavirta

Käytä ESC ➜ Ohjauslogiikka on erittäin digitaalinen

Käyttötila ➜ Simuloi kolmivaiheista kommutointia, mutta olemus on edelleen tasavirtajärjestelmä

Siksi virtalähdemenetelmästä, ohjausmenetelmästä käyttöskenaarioon, harjaton tasavirtamoottori on epäilemättä sopivin moottorityyppi UAV -lentoalustoille .

 

Tämän artikkelin kautta olet oppinut, että harjaton tasavirtamoottori (BLDC) on yleisin ja optimaalisin virtalähde nykyisille drone-alustoille, ja sillä on useita etuja, kuten korkea hyötysuhde, pitkä käyttöikä ja alhainen melutaso.

 

Jos etsit moottoria, jolla on korkea suorituskyky, vahva luotettavuus ja sopeutumiskyky erilaisiin lentotilanteisiin, VSD-drone-moottorisarja on ihanteellinen valinta.

 

Keskitymme tehokkaiden harjattomien ulkoroottorimoottorien tutkimukseen, kehitykseen ja valmistukseen. Tuotteitamme on käytetty laajalti kilpa-droneissa, moniroottorisissa ilmakuvausalustoissa, teollisuusluokan maanmittaus- ja tarkastusdroneissa jne. Keskeisiä etuja ovat:

Täysi jännitealue: tukee useita jännitealustoja 4S:stä 12S:ään;

Rikkaat kV-arvot: 380KV:sta 2400KV:iin, ottaen huomioon sekä kestävyys- että purkausvirran;

Korkea työntövoima-painosuhde: Suurin työntövoima voi olla jopa 9 kg, mikä täyttää raskaiden kuormitustilanteiden vaatimukset;

Täydelliset tukiratkaisut: Tarjoaa ESC-valintaehdotuksia, tukevat testitiedot ja teknisen telakointituen;

Tuki räätälöinnille: OEM/ODM-palvelu mukautuu rakenteeseesi, parametreihisi ja suorituskykyvaatimuksiisi.

 

VSD suosittu moottorimallisuositus

Malli	KV -arvoalue	Enimmäisvoima	Suurin työntövoima	Tyypilliset sovellusskenaariot
5315 Drone -moottori	380 kV	4257W	9034g	Teollisuusluokan monirotorinen, suuren kuorman UAV
4720 drone -moottori	420 kV	3037W	7232g	Monirotorinen ilmakuvaus- ja kaupallinen maanmittaus- ja kartoitusalusta
3115 droonimoottori	900–1520 kV	1617W	4185g	Keskikokoinen ilmakuvaus ja joustava lentävä alusta
2306 drone -moottori	1800–2400 kV	901W	1683g	Maastohiihto-droonit, kevyet kilpa-droonit
2808 droonimoottori	1300–1950 kV	1623.5W	2910g	Monirotorinen lentokone/kilpailukykyinen ilmakuvausalusta
2207 droonimoottori	1960KV	902W	1702g	FPV -kilpa -drooni
2812 Drone -moottori	900 kV	1010W	2710g	Keskitasoinen UAV, matala-nokka-ilmakuvausalusta
2807 droonimoottori	1350–1750 kV	1436W	2728g	Monikäyttöinen pieni lentävä alusta

Ota meihin yhteyttä saadaksesi yksityiskohtaisia ​​tuoteoppaita, testiraportteja tai teknisten parametrien tukea. VSD tarjoaa näytteenottopalveluita ja ammattimaista teknistä telakointia auttaakseen drooniprojektiasi laskeutumaan nopeasti.