Jak fungují dronové motory? DC nebo AC?

 

S rozvojem ekonomiky nízkopodlažních letů se drony mění z hraček pro nadšence na základní vybavení pro profesionální aplikace. Létají nad zemědělskou půdou, aby rozprašovaly pesticidy; cestují městy, aby doručovaly expresní zásilky; pronikají hluboko do dolů, lesů a oblastí postižených katastrofami a přebírají stále více průmyslových a veřejných úkolů.

 

Za tím vším stojí klíčové energetické jádro, které určuje efektivitu, stabilitu a životnost letu – motor. Pohání lopatky, aby se otáčely vysokou rychlostí, a poskytuje tak vztlak a řídicí sílu, což umožňuje dronu skutečně „létat".

 

Jak tedy funguje motor dronu? Používá stejnosměrný nebo střídavý proud? Tento článek začne základními principy, pomůže vám pochopit pracovní mechanismus motoru a vysvětlí, proč téměř všechny drony volí bezkartáčové stejnosměrné motory.

 

Hlavním úkolem motorů dronů je přeměnit elektrickou energii v baterii na mechanickou energii pro pohon vrtule, která se otáčeje vysokou rychlostí a vytváří tak vztlak a tah. V současné době většina běžných dronů používá bezkartáčové stejnosměrné motory (BLDC), které se široce používají v civilních i komerčních dronech pro svou vysokou účinnost, nízkou hlučnost a nízké náklady na údržbu.

 

1. Struktura motoru dronů

Typický motor bezkartáčového dronů se skládá hlavně z následujících částí:

Stator: Je pevný a má třífázové elektromagnetické cívky navinuté uvnitř .

Rotor: otáčí se elektromagnetickým polem a je obvykle vybaven permanentními magnety;

Elektronický řadič rychlosti (ESC): Elektronický řadič rychlosti, který se používá k řízení směru proudu k dosažení přesné regulace rychlosti a spuštění .

 

2. Princip operace: Elektromagnetická jednotka + elektronický ovládání

Provozní princip bezkalátových motorů je založen na elektromagnetické indukci:

Baterie pohání ESC;

ESC periodicky přepíná energizační sekvenci statorových cívek podle řídicího signálu;

Když je cívka pod napětím, vytvoří se rotující magnetické pole, které přitahuje nebo odpuzuje permanentní magnety na rotoru;

Rotor se otáčí s magnetickým polem, řídí motorovou hřídeli a čepele, aby se otáčely, čímž se generuje výtah;

Celý proces nevyžaduje mechanické kartáče a spoléhá se na elektronické ovládání k dosažení rotace, která je efektivnější a méně náchylná k opotřebení .

 

3. Proč je beztrátový design důležitý?

Ve srovnání s tradičními kartáčovanými motory eliminují bezkartářské motory uhlíkové kartáče a strukturu komuutátoru, což přináší několik klíčových výhod:

Delší život: žádné mechanické kontaktní části, snížení opotřebení;

Vyšší účinnost: menší ztráta energie a rychlejší reakce;

Nižší hluk: Proces provozu je tichý a hladký;

Snadnější údržba: Není třeba pravidelně vyměňovat uhlíkové kartáče nebo čistit hobliny kartáčů .

 

To je otázka, kterou mnoho začátečníků nebo nových uživatelů v oboru často ptá: „Je motor Dron DC nebo AC?"

 

Jasná odpověď: Mainstreamové drony používají bezmastně DC motory (BLDC)

V současné době je více než 95% vícečlenných dronů a dronů s pevným křídlem na trhu vybaveno Breatherless DC Motors (BLDC), spíše než tradiční střídavé motory (AC Motors) .

Poznámka: Některé levné hračkové stroje a experimentální platformy mohou stále používat kartáčované motory nebo jiné typy, takže příkaz „100%" se nepoužívá .

 

Ačkoli tento motor má ve svém názvu „DC", jeho metoda jízdy je spíše jako „simulovaný AC": používá jako energii napájecí zdroj DC (jako je lithiovou baterii) a používá elektronický ovladač rychlosti (ESC) k přeměně napájení DC na třífázový proud, který se přepíná postupně, a tak vytváří rotující magnetický pole, aby řídil rototor .

Note: Although we say "simulated AC", the brushless DC motor (BLDC) does not use real AC. It uses an electronic speed controller (ESC) to switch the direction and sequence of current in three sets of coils in turn to form a continuously rotating magnetic field, thereby driving the rotor to move. The power source is still essentially DC, so it is classified as a "DC Motor ".

 

Proč nepoužívat střídavé motory

Ačkoli střídavé motory (jako jsou indukční motory a synchronní motory) jsou v průmyslových scénářích velmi běžné, nejsou vhodné pro použití v dronech z následujících důvodů:

Srovnávací rozměry	Breatherless DC Motor (BLDC)	AC Motor
Srovnání napájení	Přímo se přizpůsobit DC napájecím systémům, jako jsou lithiové baterie	Vyžaduje střídavý výkon nebo střídač, špatnou přenositelnost
Objemová hmotnost	Malé a lehké, vhodné pro letové zatížení	Obvykle velké a těžké
Řízení rychlosti	Snadno přesně ovládat rychlost a směr	Kontrola je složitá a rychlost odezvy je pomalá
Energetická účinnost a tvorba tepla	Vysoká účinnost, nízká tvorba tepla	Relativně nízká energetická účinnost a vysoké požadavky na rozptyl tepla
Scénář aplikace	Drony, elektrické nástroje, modelové vybavení atd. .	Průmyslové vybavení, domácí spotřebiče, pevné příležitosti

 

BLDC je vhodnější „řešení DC" pro drony

Používejte baterie ➜ Zdroj energie je DC

Použijte ESC ➜ Control Logic je vysoce digitální

Režim provozu ➜ Simulujte třífázovou komutaci, ale podstatou je stále DC systém

Proto je z metody napájení, metodou řízení po scénář použití, bezkartáčový DC motor je bezpochyby nejvhodnějším typem motoru pro letové platformy UAV .

 

Prostřednictvím tohoto článku jste se dozvěděli, že bezmastný DC Motor (BLDC) je nejvíce běžným a optimálním energetickým systémem pro současné platformy dronů, s více výhodami, jako je vysoká účinnost, dlouhá životnost a nízký šum .

 

Pokud hledáte motor s vysokým výkonem, silnou spolehlivostí a přizpůsobitelností na různé letové scénáře, bude série Drone Motor VSD ideální volbou .

 

Zaměřujeme se na výzkum, vývoj a výrobu vysoce výkonných bezkartáčových motorů s vnějším rotorem. Naše produkty se široce používají v závodních dronech, vícerotorových platformách pro letecké snímkování, průmyslových geodetických a inspekčních dronech atd. Mezi hlavní výhody patří:

Pokrytí celého rozsahu napětí: podporuje více napěťových platforem od 4S do 12S;

 

Bohaté hodnoty KV: od 380 kV do 2400 kV, s přihlédnutím k odolnosti i nárazovému napětí;

 

Vysoký poměr tahu k hmotnosti: Maximální tah může dosáhnout 9 kg, což splňuje požadavky scénářů s vysokým zatížením;

 

Kompletní podpůrná řešení: Poskytování návrhů pro výběr ESC, podpůrných testovacích dat a technické podpory dokování;

 

Podpora přizpůsobení: Služba OEM/ODM pro přizpůsobení vaší struktuře, parametrům a požadavkům na výkon.

 

Doporučení Populárního motoru VSD

Model	Rozsah hodnot KV	Maximální výkon	Maximální tah	Typické scénáře aplikací
5315 Dronový motor	380 kV	4257W	9034g	Multi-rotorové průmyslové, velké zatížení UAV
4720 Motor dronů	420 kV	3037W	7232g	Multi-rotorová letecká fotografie a komerční průzkum a mapovací platforma
3115 Dron Motor	900–1520KV	1617W	4185g	Střední letecká fotografie a flexibilní létající platforma
2306 Motor dronů	1800–2400 kV	901W	1683g	Běžecké drony, lehké závodní drony
2808 Dronový motor	1300–1950 kV	1623.5W	2910g	Multi-rotorové letadlo/konkurenční letecká fotografie
2207 Motor dronů	1960KV	902W	1702g	FPV Racing Drone
2812 Dronový motor	900 kV	1010W	2710g	Střední zatížení UAV, Platforma pro leteckou fotografii s nízkým šumem
2807 Kvadrokoptérový motor	1350–1750 kV	1436W	2728g	Víceúčelová malá létající platforma

Vítejte, abyste nás kontaktovali pro podrobné příručky produktu, testovací zprávy nebo podporu technického parametru . VSD poskytuje ukázkové služby a profesionální technické dokování, které vám pomohou rychle přistát s projektem dronů .