Borsellose motors: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie instruksie is 'n gids/oorsig van die motortegnologie agter die moderne entoesias quadcopter motors. Kyk net na hierdie wonderlike video om jou te wys waartoe quadcopters in staat is. (Kyk na die volume. Dit word baie hard) Alle eer kom die oorspronklike uitgewer van die video toe.

Stap 1: Terminologie

Die meeste borsellose motors word gewoonlik deur twee stelle getalle beskryf; soos: Hyperlite 2207-1922KV. Die eerste stel getalle verwys na die statorgrootte van die motor in millimeter. Hierdie spesifieke motorstator is 22 mm breed en 7 mm lank. Die ou DJI Phantoms het 2212 motors gebruik. Die statorafmetings volg gewoonlik 'n neiging:

'N Hoër stator sorg vir 'n hoër prestasie (hoër omwentelinge per minuut)

Breër stator sorg vir 'n sterker prestasie in die laer kant (laer omwentelinge per minuut)

Die tweede stel getalle is die KV -gradering vir die motor. Die KV -gradering van die motor is die snelheidskonstante van die spesifieke motor, wat basies beteken dat die motor 'n terug -EMF van 1V sal skep wanneer die motor teen daardie omwenteling draai of teen 'n onbelaaide omwenteling van die KV draai wanneer 1V toegedien word. Byvoorbeeld: hierdie motor, gekoppel aan 'n 4S -lipo, sal 'n teoretiese nominale toerental van 1922x14.8 = 28, 446 RPM hê

Die motor kan eintlik nie hierdie teoretiese snelheid bereik nie, want daar is nie-lineêre meganiese verliese en weerstandsverlies.

Stap 2: Grondbeginsels

'N Elektriese motor ontwikkel wringkrag deur die polariteit van roterende elektromagnete wat aan die rotor geheg is, die roterende deel van die masjien en stilstaande magnete op die stator wat die rotor omring, af te wissel. Een of albei stelle magnete is elektromagnete, gemaak van 'n draadspoel wat om 'n ferromagnetiese kern gewikkel is. Elektrisiteit wat deur die draadwikkeling loop, skep die magnetiese veld wat die motor verskaf.

Die konfigurasienommer vertel u hoeveel elektromagnete op die stator is en die aantal permanente magnete op die rotor. Die getal voor die letter N toon die aantal elektromagnete wat in die stator is. Die getal voor die P toon hoeveel permanente magnete daar in die rotor is. Die meeste outomatiese borsellose motors volg die 12N14P-opset.

Stap 3: Elektroniese snelheidsbeheerder

'N ESC is die toestel wat die GS -elektrisiteit van die battery na AC omskakel. Dit neem ook data -invoer van die vlugbeheerder in om die snelheid en krag van die motor te moduleer. Daar is verskeie protokolle vir hierdie kommunikasie. Die primêre analoë is: PWM, Oneshot 125, Oneshot 42 en Multishot. Maar dit het vir quadcopters uitgedien geraak toe nuwe digitale protokolle, Dshot, aangekom het. Dit het nie een van die kalibrasieprobleme van analoogprotokolle nie. Aangesien digitale stukkies as inligting gestuur word, word die sein nie ontwrig deur die veranderende magnetiese velde en spanningspieke in teenstelling met hul eweknie nie. Dhsot is eintlik nie aansienlik vinniger as Multishot tot DShot 1200 en 2400 nie, wat op hierdie stadium slegs op 'n paar ESC's kan werk. Die werklike voordele van Dshot is hoofsaaklik die tweerigtingkommunikasievermoë, veral die moontlikheid om kamerdata terug te stuur na die FC vir gebruik by die afstemming van die dinamiese filters en die vermoë om dinge soos skilpadmodus te doen (tydelik omkeer die ESC's om die quad om te draai as dit onderstebo vassteek). 'N ESC bestaan hoofsaaklik uit 6 mofette, 2 vir elke fase van die motor en 'n mikrobeheerder. Die mosfet wissel basies tussen die omkeer van die polariteit teen 'n sekere frekwensie om die toerusting van die motor te reguleer. Die ESC's het 'n huidige gradering, aangesien dit die maksimum stroomsterkte is wat die ESC vir lang tydperke kan onderhou.

Stap 4: Doeltreffendheid

(Multi -string: Persmotor Enkelstreng: Oranje Motor)

Draad:

Multi -gestrande drade kan meer volume koper in 'n gegewe gebied verpak in vergelyking met 'n enkele dik draad wat om die stator gewikkel is, sodat die magneetveldsterkte effens sterker is, maar die algehele kragopname van die motor is beperk as gevolg van die dun drade (Aangesien die 'n veelstrengs motor is vervaardig sonder dat daar 'n kruising van die drade is, wat baie onwaarskynlik is weens die vervaardigingskwaliteit). 'N Dikker draad kan meer stroom dra en 'n hoër kraglewering behou in vergelyking met 'n ewe gekonstrueerde multi -streng motor. Dit is moeiliker om 'n behoorlik gekonstrueerde veelstrengs motor te bou, daarom word die meeste kwaliteit motors met 'n enkele draad (vir elke fase) gebou. Die klein voordele van meerstrengs bedrading word maklik verower deur die vervaardiging en middelmatige ontwerp, om nie te praat dat daar veel meer ruimte is vir 'n ongeluk as een van die dun drade oorverhit of kortsluit nie. Enkelstrengs bedrading het nie een van die probleme nie, aangesien dit 'n baie hoër stroomlimiet en minimale kortsluitingspunte het. Vir betroubaarheid, konsekwentheid en doeltreffendheid is enkelstrengswikkelinge dus die beste vir kwadcopter -borsellose motors.

P. S. Een van die redes waarom veelstrengsdrade vir sommige spesifieke motors erger is, is die veleffek. Veleffek is die neiging van 'n wisselstroom om binne 'n geleier versprei te word, sodat die stroomdigtheid die grootste naby die oppervlak van die geleier is en met groter dieptes in die geleier afneem. Die diepte van die veleffek wissel met die frekwensie. By hoë frekwensies word die veldiepte baie kleiner. (Vir industriële doeleindes word litzdraad gebruik om die verhoogde wisselstroomweerstand as gevolg van die veleffek teë te werk en geld te bespaar.) Hierdie afskilferingseffek kan veroorsaak dat elektrone oor die drade in elke spoelgroep spring, wat dit effektief aan mekaar kortsluit. Hierdie effek gebeur gewoonlik as die motor nat is of hoë frekwensies van meer as 60Hz gebruik. Die vel -effek kan wervelstrome veroorsaak wat weer warm kolle in die kronkel veroorsaak. Daarom is die gebruik van kleiner draad nie ideaal nie.

Temperatuur:

Die permanente neodymiummagnete wat vir borsellose motors gebruik word, is redelik sterk; dit wissel gewoonlik van N48-N52 in terme van magnetiese sterkte (hoër is sterker, N52 is die sterkste na my wete). Neodymium magnete van die tipe N verloor 'n deel van hul magnetisering permanent by 'n temperatuur van 80 ° C. Magnete met die N52 -magnetisering het 'n maksimum werktemperatuur van 65 ° C. 'N Kragtige afkoeling benadeel nie neodymiummagnete nie. Dit word aanbeveel dat u nooit die motors oorverhit nie, aangesien die emalje -isolerende materiaal op die koperwindings ook 'n temperatuurgrens het, en as dit smelt, kan dit veroorsaak dat 'n kortsluiting die motor uitbrand, of nog erger, u vlugkontroleerder. 'N Goeie reël is dat as u die motor na 'n kort vlug van 1 of 2 minute nie baie lank kan vashou nie, u die motor waarskynlik oorverhit en dat die opstelling nie lewensvatbaar is vir langdurige gebruik nie.

Stap 5: wringkrag

Net soos daar 'n motorsnelheidskonstante is, is daar 'n wringkragkonstante. Die prent hierbo toon die verband tussen die wringkragkonstante en die snelheidskonstante. Om wringkrag te vind, vermenigvuldig jy net die wringkragkonstante met stroom. Die interessante ding van wringkrag in borsellose motors is dat die verhouding tussen die wringkrag en KV van die motor nie so direk verband hou as wat die vergelyking aandui as gevolg van die weerstandsverliese van die stroombaan tussen die battery en die motor nie. Die aangehegte prentjie toon die werklike verhouding tussen wringkrag en KV by verskillende toeren. As gevolg van die bykomende weerstand van die hele stroombaan, is die % verandering in die weerstand nie gelykstaande aan die % verandering in die KV nie en daarom het die verhouding 'n vreemde kromme. Aangesien die veranderinge nie eweredig is nie, het die laer KV -variant van 'n motor altyd meer wringkrag tot 'n sekere hoë toeren waar die toerusting -kopruimte van die hoë KV -motor in sterkte oorneem en meer wringkrag lewer.

Op grond van die vergelyking verander KV slegs die stroom wat nodig is om die wringkrag te produseer, of omgekeerd hoeveel wringkrag deur 'n sekere hoeveelheid stroom geproduseer word. Die vermoë van 'n motor om werklik wringkrag te produseer, is 'n faktor van dinge soos magneetsterkte, luggaping, dwarsdeursnee van die wikkelinge. Namate die RPM's toeneem, styg die stroom dramaties hoofsaaklik as gevolg van die nie-lineêre verband tussen energie en RPM's.

Stap 6: Bykomende funksies

Die motorklok is die deel van die motor wat die meeste skade in 'n vaartuig sal opdoen, dus is dit noodsaaklik dat dit gemaak is van die beste materiaal vir die doel. Die meeste goedkoop Chinese motors is gemaak van 6061 aluminium wat maklik vervorm tydens 'n harde ongeluk, dus bly weg van asfalt terwyl u vlieg. Die meer premium kant van die motors gebruik 7075 aluminium wat 'n baie groter duursaamheid en langer lewensduur bied.

Die onlangse neiging in quadcopter -motors is om 'n hol titanium- of staalas te hê, aangesien dit ligter is as 'n soliede as en 'n groot strukturele sterkte het. In vergelyking met 'n soliede as, is 'n hol as minder gewig vir 'n gegewe lengte en deursnee. Boonop is dit 'n goeie idee om met hol skagte voort te gaan, as ons klem lê op gewigsvermindering en besparing. Hol asse is baie beter om kronkelvragte te neem in vergelyking met soliede as. Daarbenewens sal die titaniumas nie so maklik strook soos die staal- of aluminiumas nie. Geharde staal kan eintlik beter wees in terme van funksionele sterkte as sommige van die titaniumlegerings wat algemeen in hierdie hol skagte gebruik word. Dit hang regtig af van die spesifieke legerings wat bespreek word en die verhardingstegniek wat gebruik word. As die beste materiaal vir beide materiale aanvaar word, sal titanium ligter, maar effens broser wees, en geharde staal sal taaier wees, maar effens swaarder.

Stap 7: Verwysings/ bronne

Besoek EngineerX op YouTube vir uiters gedetailleerde toetse en 'n oorsig van spesifieke quadcopter -motors. Hy plaas gedetailleerde statistieke en toets die motors met verskillende skroewe.

Kyk na KababFPV vir interessante teorieë en ander ekstra inligting oor die FPV -wedrenne/vryslagwêreld. Hy is een van die grootste mense om na te luister vir opvoedkundige en intuïtiewe bespreking oor quadcopter -tegnologie.

www.youtube.com/channel/UC4yjtLpqFmlVncUFE…

Geniet hierdie foto.

Dankie vir u besoek.