Motorë pa furça: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Ky udhëzues është një udhëzues/pasqyrë e teknologjisë motorike prapa motorëve modernë entuziastë me kuadopter. Vetëm për t'ju treguar se për çfarë janë të aftë kuadopterët, shikoni këtë video të mahnitshme. (Shikoni volumin. Bëhet shumë me zë të lartë) E gjithë merita i takon botuesit origjinal të videos.

Hapi 1: Terminologjia

Shumica e motorëve pa furça përshkruhen zakonisht nga dy grupe numrash; siç janë: Hyperlite 2207-1922KV. Grupi i parë i numrave i referohet madhësisë së statorit të motorit në milimetra. Ky stator i veçantë motorik është 22 mm i gjerë dhe 7 mm i gjatë. Fantazmat e vjetër DJI përdornin 2212 motorë. Dimensionet e statorit zakonisht ndjekin një prirje:

Statori më i lartë lejon një performancë më të lartë të nivelit të lartë (diapazone më të larta të RPM)

Statori më i gjerë lejon një performancë më të fortë në fund të ulët (diapazona më të ulët të RPM)

Grupi i dytë i numrave janë vlerësimi KV për motorin. Vlerësimi KV i motorit është konstantja e shpejtësisë së atij motori specifik, që në thelb do të thotë se motori do të krijojë një EMF mbrapa prej 1V kur motori të rrotullohet në atë RPM ose do të rrotullohet në një RPM të shkarkuar të KV kur aplikohet 1V Me Për shembull: Ky motor i çiftuar me një lipo 4S do të ketë një RPM nominale teorike prej 1922x14.8 = 28, 446 RPM

Në fakt, motori mund të mos arrijë këtë shpejtësi teorike sepse ka humbje mekanike jolineare dhe humbje të fuqisë rezistente.

Hapi 2: Bazat

Një motor elektrik zhvillon çift rrotullues duke alternuar polaritetin e elektromagnetëve rrotullues të bashkangjitur në rotor, pjesën rrotulluese të makinës dhe magnet të palëvizshëm në statorin që rrethon rotorin. Një ose të dy grupet e magneteve janë elektromagnet, të bëra nga një spirale teli të mbështjellë rreth një bërthame ferromagnetike. Energjia elektrike që kalon përmes mbështjelljes së telit krijon fushën magnetike, duke siguruar fuqinë që drejton motorin.

Numri i konfigurimit ju tregon se sa elektromagnetë ka në stator, dhe numri i magnetëve të përhershëm ka në rotor. Numri para shkronjës N tregon numrin e elektromagneteve që gjenden në stator. Numri para P tregon sa magnetë të përhershëm ka në rotor. Shumica e motorëve pa furça ndjekin konfigurimin 12N14P.

Hapi 3: Kontrolluesi elektronik i shpejtësisë

Një ESC është pajisja që konverton energjinë elektrike DC nga bateria në AC. Gjithashtu merr hyrje të të dhënave nga kontrolluesi i fluturimit për të moduluar shpejtësinë dhe fuqinë e motorit. Ekzistojnë protokolle të shumta për këtë komunikim. Ato analoge kryesore janë: PWM, Oneshot 125, Oneshot 42 dhe Multishot. Por këto u vjetërsuan për kuadopterët pasi mbërritën protokollet e reja dixhitale të quajtura Dshot. Nuk ka asnjë nga çështjet e kalibrimit të protokolleve analoge. Meqenëse ka pjesë digjitale që dërgohen si informacion, sinjali nuk ndërpritet nga ndryshimi i fushave magnetike dhe rritja e tensionit në krahasim me homologun e tyre. Dhsot nuk është vërtet shumë më i shpejtë se Multishot deri në DShot 1200 dhe 2400, të cilat mund të funksionojnë vetëm në disa ESC në këtë pikë. Përfitimet e vërteta të Dshot janë kryesisht aftësia e komunikimit të dyanshëm, veçanërisht aftësia për të dërguar të dhëna të dhomës përsëri në FC për përdorim në akordimin e filtrave dinamikë dhe aftësinë për të bërë gjëra të tilla si modaliteti i breshkave (përkohësisht përmbysni ESC-të për të rrokullisur kuadratin mbi nëse është mbërthyer me kokë poshtë). Një ESC është bërë kryesisht nga 6 mosfet, 2 për secilën fazë të motorit dhe një mikrokontrollues. Mosfet në thelb alternon midis përmbysjes së polaritetit në një frekuencë të caktuar për të rregulluar RPM të motorit. ESC -të kanë një vlerësim aktual pasi kjo është barazimi maksimal i amperazhit që ESC mund të mbajë për periudha të gjata kohore.

Hapi 4: Efikasiteti

(Shumë fije: Vjollcë Motor Fijet e vetme: Orange Motor)

Tela:

Telat me shumë fije mund të paketojnë më shumë vëllim bakri në një zonë të caktuar në krahasim me një tel të vetëm të trashë të mbështjellë rreth statorit, kështu që forca e fushës magnetike është pak më e fortë, por tërheqja e përgjithshme e fuqisë së motorit është e kufizuar për shkak të telave të hollë (Duke pasur parasysh që motori me shumë fije është ndërtuar pa pasur ndonjë kryqëzim të telave, gjë që nuk ka gjasa për shkak të cilësisë së prodhimit). Një tel më i trashë mund të mbajë më shumë rrymë dhe të mbajë një fuqi më të lartë në krahasim me një motor shumë fije të ndërtuar në mënyrë të barabartë. Isshtë më e vështirë të ndërtosh një motor shumë fije të ndërtuar siç duhet, prandaj shumica e motorëve me cilësi ndërtohen me një fije teli të vetme (për secilën fazë). Përparësitë e vogla të instalimeve elektrike me shumë fije kapen lehtësisht nga dizajni prodhues dhe mediokër, për të mos përmendur që ka shumë më tepër vend për fatkeqësi nëse ndonjë prej telave të hollë mbinxehen ose qark të shkurtër. Instalimet me fije të vetme nuk kanë asnjë nga ato probleme pasi kanë një kufi shumë më të lartë të rrymës dhe pika minimale të qarkut të shkurtër. Pra, për besueshmërinë, qëndrueshmërinë dhe efikasitetin, dredha -dredha me një fije janë më të mirat për motorët pa furça me kuadopter.

P. S. Një nga arsyet që telat me shumë fije janë më të këqija për disa motorë specifikë është për shkak të efektit të lëkurës. Efekti i lëkurës është tendenca e një rryme elektrike alternative për t'u shpërndarë brenda një përcjellësi të tillë që dendësia e rrymës është më e madhe pranë sipërfaqes së përcjellësit dhe zvogëlohet me thellësi më të madhe në përcjellës. Thellësia e efektit të lëkurës ndryshon me frekuencën. Në frekuenca të larta thellësia e lëkurës bëhet shumë më e vogël. (Për qëllime industriale, tela litz përdoret për të kundërshtuar rritjen e rezistencës AC për shkak të efektit të lëkurës dhe për të kursyer para) Ky efekt i lëkurës mund të bëjë që elektronet të hidhen nëpër telat brenda secilit grup spirale, duke i shkurtuar ato në mënyrë efektive me njëri -tjetrin. Ky efekt zakonisht ndodh kur motori është i lagësht ose është duke përdorur frekuenca të larta prej më shumë se 60Hz. Efekti i lëkurës mund të shkaktojë rryma të vorbullave që nga ana tjetër krijojnë pika të nxehta brenda dredha -dredha. Kjo është arsyeja pse përdorimi i telit më të vogël nuk është ideal.

Temperatura:

Magnetët e përhershëm neodymium të përdorur për motorët pa furça janë mjaft të fortë, ato zakonisht variojnë nga N48-N52 në aspektin e forcës magnetike (më e lartë është më e fortë N52 është më e forta në dijeninë time). Magnetet neodymium të tipit N humbasin një pjesë të magnetizimit të tyre përgjithmonë në një temperaturë prej 80 ° C. Magnetët me magnetizimin N52 kanë një temperaturë maksimale pune prej 65 ° C. Një ftohje e fuqishme nuk dëmton magnetët neodymium. Rekomandohet që të mos i ngrohni kurrë motorët pasi materiali izolues i smaltit në mbështjelljet e bakrit gjithashtu ka një kufi të temperaturës dhe nëse ato shkrihen, mund të shkaktojë një qark të shkurtër që djeg motorin ose edhe më keq, ju kontrollues fluturimi. Një rregull i mirë është se nëse nuk mund ta mbani motorin për një periudhë shumë të gjatë kohore pas një fluturimi të shkurtër 1 ose 2 minutësh, ndoshta jeni duke e mbinxehur motorin dhe ky konfigurim nuk do të jetë i zbatueshëm për përdorim të zgjatur.

Hapi 5: Çift rrotullues

Ashtu si ka konstante të shpejtësisë së motorit, ekziston edhe një konstante çift rrotullues. Imazhi i mësipërm ju tregon marrëdhënien midis konstantes së çift rrotullues dhe konstantes së shpejtësisë. Për të gjetur çift rrotullues, thjesht shumëzoni konstantën e çift rrotullues me rrymë. Gjëja interesante në lidhje me çift rrotullues në motorët pa furça është se për shkak të humbjeve rezistente të qarkut midis baterisë dhe motorit, marrëdhënia midis çift rrotullues dhe KV të motorit nuk është aq e lidhur drejtpërdrejt sa sugjeron ekuacioni. Fotografia e bashkangjitur tregon marrëdhënien aktuale midis çift rrotullues dhe KV në RPM të ndryshme. Për shkak të rezistencës së shtuar të të gjithë qarkut, ndryshimi % në rezistencë nuk është ekuivalent me ndryshimin % në KV dhe për këtë arsye marrëdhënia ka një kurbë të çuditshme. Meqenëse ndryshimet nuk janë proporcionale, varianti më i ulët KV i një motori gjithmonë ka më shumë çift rrotullues deri në një RPM të caktuar të lartë ku hapësira e RPM e motorit me KV të lartë merr forcë dhe prodhon më shumë çift rrotullues.

Bazuar në ekuacionin, KV ndryshon vetëm rrymën që duhet për të prodhuar çift rrotullues, ose anasjelltas, sa çift rrotullues prodhohet nga një sasi e caktuar e rrymës. Aftësia e një motori për të prodhuar çift rrotullues është një faktor i gjërave të tilla si forca e magnetit, hapësira e ajrit, zona e seksionit kryq të mbështjelljeve. Ndërsa RPM-të rriten, rryma rritet në mënyrë dramatike kryesisht për shkak të marrëdhënies jo-lineare midis energjisë dhe RPM-ve.

Hapi 6: Karakteristika shtesë

Zilja e motorit është pjesa e motorit që do të marrë dëmin më të madh në një zanat, kështu që është e domosdoshme që të jetë bërë nga materiali më i mirë për këtë qëllim. Shumica e motorëve të lirë kinezë janë bërë nga alumini 6061 që deformon lehtë në një përplasje të fortë, kështu që qëndroni larg asfaltit gjatë fluturimit. Ana më premium e motorëve përdor alumini 7075 i cili ofron qëndrueshmëri shumë më të madhe dhe jetëgjatësi më të madhe.

Trendi i fundit në motorët kuadopter është që të keni një bosht titani ose çeliku të zbrazët pasi është më i lehtë se një bosht i fortë dhe ka forcë të madhe strukturore. Në krahasim me një bosht të ngurtë, një bosht i zbrazët është me më pak peshë, për një gjatësi dhe diametër të caktuar. Për më tepër, është një ide e mirë të shkoni përpara me boshte të zbrazëta, nëse ne theksi ynë është në uljen e peshës dhe uljen e kostos. Boshtet e zbrazëta janë shumë më mirë për të marrë ngarkesa rrotulluese në krahasim me boshtet e ngurta. Për më tepër, boshti i titanit nuk do të zhvishet aq lehtë sa boshti i çelikut ose aluminit. Çeliku i ngurtësuar në fakt mund të jetë më i mirë për sa i përket forcës funksionale sesa disa prej lidhjeve të titanit që përdoren zakonisht në këto boshte të uritur. Vërtetë varet nga lidhjet specifike që diskutohen dhe teknika e forcimit të përdorur. Duke supozuar rastin më të mirë për të dy materialet, titani do të jetë më i lehtë, por pak më i brishtë, dhe çeliku i ngurtësuar do të jetë më i ashpër por pak më i rëndë.

Hapi 7: Referencat/ Burimet

Për testime jashtëzakonisht të hollësishme dhe përmbledhje të motorëve të veçantë me kuadopter, shikoni EngineerX në YouTube. Ai poston statistika të hollësishme dhe teston stolin e motorëve me helika të ndryshme.

Për teori interesante dhe informacione të tjera shtesë mbi botën e garave FPV/stil i lirë, shikoni KababFPV. Ai është një nga njerëzit më të mëdhenj për të dëgjuar për diskutime edukative dhe intuitive mbi teknologjinë kuadopter.

www.youtube.com/channel/UC4yjtLpqFmlVncUFE…

Shijojeni këtë foto.

Faleminderit për vizitën.