Motors za Brushless: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Mafundisho haya ni mwongozo / muhtasari wa teknolojia ya gari nyuma ya motors za kisasa za quadcopter. Kukuonyesha tu ni nini quadcopters zina uwezo, angalia video hii ya kushangaza. (Tazama sauti. Inakuwa kubwa sana) Sifa zote zinamwendea mchapishaji halisi wa video.

Hatua ya 1: Istilahi

Motors nyingi zisizo na brashi kawaida huelezewa na seti mbili za nambari; kama vile: Hyperlite 2207-1922KV. Seti ya kwanza ya nambari inahusu saizi ya stator ya motor kwa milimita. Stator maalum ya motor ni 22mm pana na 7mm mrefu. DJI Phantoms wa zamani alitumia motors 2212. Vipimo vya stator kawaida hufuata mwenendo:

Stator ndefu huruhusu utendaji wa juu wa mwisho (safu za juu za RPM)

Stator pana inaruhusu utendaji bora wa mwisho wa chini (safu za chini za RPM)

Seti ya pili ya nambari ni kiwango cha KV cha motor. Ukadiriaji wa KV ya motor ni kasi ya kasi ya hiyo motor maalum, ambayo inamaanisha kwamba motor itaunda EMF ya nyuma ya 1V wakati motor imepigwa kwa RPM hiyo au itazunguka kwenye RPM isiyopakuliwa ya KV wakati 1V inatumiwa. Kwa mfano: Hii motor iliyooanishwa na 4S lipo itakuwa na RPM ya kinadharia ya 1922x14.8 = 28, 446 RPM

Kwa kweli, gari haliwezi kufikia kasi hii ya kinadharia kwa sababu kuna upotezaji wa mitambo isiyo ya kawaida na upotezaji wa nguvu za kupinga.

Hatua ya 2: Misingi

Pikipiki ya umeme hutengeneza msukumo kwa kubadilisha polarity ya sumaku za umeme zinazozunguka zilizounganishwa na rotor, sehemu inayozunguka ya mashine, na sumaku zilizosimama kwenye stator inayozunguka rotor. Seti moja au zote mbili za sumaku ni sumaku za umeme, zilizotengenezwa kwa coil ya jeraha la waya karibu na msingi wa ferromagnetic. Umeme unaotembea kupitia upepo wa waya huunda uwanja wa sumaku, ikitoa nguvu inayoendesha motor.

Nambari ya usanidi inakuambia jinsi sumaku nyingi ziko kwenye stator, na idadi ya sumaku za kudumu ziko kwenye rotor. Nambari kabla ya herufi N inaonyesha idadi ya sumaku za umeme zilizo kwenye stator. Nambari kabla ya P inaonyesha sumaku ngapi za kudumu kwenye rotor. Motors nyingi ambazo hazina mkondo zinafuata usanidi wa 12N14P.

Hatua ya 3: Mdhibiti wa Kasi ya Elektroniki

ESC ni kifaa ambacho hubadilisha umeme wa DC kutoka kwa betri kuwa AC. Inachukua pia uingizaji wa data kutoka kwa mtawala wa ndege ili kurekebisha kasi na nguvu ya motor. Kuna itifaki nyingi za mawasiliano haya. Analog za msingi ni: PWM, Oneshot 125, Oneshot 42, na Multishot. Lakini hizi zikawa zimepitwa na wakati kwa quadcopters kwani itifaki mpya za dijiti zilifika ziitwazo Dshot. Haina maswala yoyote ya hesabu ya itifaki za analog. Kwa kuwa kuna biti za dijiti zinazotumwa kama habari, ishara haiingiliwi na uwanja unaobadilika wa sumaku na spike za voltage tofauti na mwenzake. Dhsot sio kasi sana kuliko Multishot hadi DShot 1200 na 2400, ambayo inaweza tu kutumika kwa ESC kadhaa wakati huu. Faida halisi za Dshot kimsingi ni uwezo wa mawasiliano wa pande mbili, haswa uwezo wa kutuma data ya chumba kwa FC kwa matumizi ya kurekebisha vichungi vikali na uwezo wa kufanya vitu kama hali ya kasa (kurudisha nyuma kwa muda ESCs kupindua quad ikiwa imekwama kichwa chini). ESC kimsingi imetengenezwa na mosfets 6, 2 kwa kila awamu ya motor na microcontroller. Mosfet kimsingi hubadilika kati ya kugeuza polarity kwa masafa fulani kudhibiti RPM ya motor. ESC zina ukadiriaji wa sasa kwani huo ndio upeo wa juu wa kuchora ESC inaweza kudumisha kwa muda mrefu.

Hatua ya 4: Ufanisi

(Strand nyingi: Pamba ya Zambarau Strand Moja: Orange Motor)

Waya:

Waya zilizokwama nyingi zinaweza kubeba kiasi zaidi cha shaba katika eneo fulani ikilinganishwa na jeraha moja kubwa la waya karibu na stator kwa hivyo nguvu ya uwanja wa nguvu ina nguvu kidogo lakini nguvu ya jumla ya gari ni mdogo kwa sababu ya waya nyembamba (Ikizingatiwa kuwa Magari mengi yaliyokwama yamejengwa bila kuwa na uvukaji wa waya ambao hauwezekani kwa sababu ya ubora wa utengenezaji). Waya mzito anaweza kubeba sasa zaidi na kudumisha pato kubwa zaidi la nguvu ikilinganishwa na motor iliyojengwa kwa usawa ya strand anuwai. Ni ngumu kujenga motor iliyojengwa vizuri anuwai kwa hivyo motors nyingi zenye ubora hujengwa na waya mmoja (kwa kila awamu). Faida ndogo za wiring nyingi za strand zinadanganywa kwa urahisi na utengenezaji na muundo wa wastani, bila kusahau kuwa kuna nafasi nyingi zaidi ya ubaya ikiwa waya yoyote nyembamba hupita joto au mzunguko mfupi. Wiring moja ya strand haina shida yoyote kwa kuwa ina kikomo cha juu zaidi cha sasa na alama ndogo za mzunguko mfupi. Kwa hivyo, kwa kuegemea, uthabiti, na ufanisi, vilima moja ni bora kwa motors zisizo na brashi za quadcopter.

P. S. Moja ya sababu ambazo waya nyingi zilizokwama ni mbaya kwa motors fulani maalum ni kwa sababu ya athari ya ngozi. Athari ya ngozi ni tabia ya mkondo wa umeme unaobadilishana kusambazwa ndani ya kondakta hivi kwamba msongamano wa sasa ni mkubwa karibu na uso wa kondakta, na hupungua kwa kina kirefu katika kondakta. Ya kina cha athari ya ngozi hutofautiana na masafa. Kwa masafa ya juu kina cha ngozi kinakuwa kidogo sana. (Kwa madhumuni ya viwandani, waya wa litz hutumiwa kukabiliana na kuongezeka kwa upinzani wa AC kwa sababu ya athari ya ngozi na kuokoa pesa) Athari hii ya ngozi inaweza kusababisha elektroni kuruka kwenye waya ndani ya kila kikundi cha coil kwa ufupi kuzifupisha. Athari hii kawaida hufanyika wakati motor imelowa au inatumia masafa ya juu ya zaidi ya 60Hz. Athari ya ngozi inaweza kusababisha mikondo mibaya ambayo nayo huunda maeneo ya moto ndani ya upepo. Hii ndio sababu kutumia waya ndogo sio bora.

Joto:

Sumaku za kudumu za neodymium zinazotumiwa kwa motors zisizo na brashi ni kali kabisa, kawaida hutoka N48-N52 kwa nguvu ya sumaku (juu ni nguvu N52 ndio nguvu kwa maarifa yangu). Sumaku za Neodymium za aina N hupoteza sehemu ya sumaku yao kabisa kwenye joto la 80 ° C. Sumaku zilizo na sumaku ya N52 zina kiwango cha juu cha kufanya kazi cha 65 ° C. Kupumzika kwa nguvu hakudhuru sumaku za neodymium. Inapendekezwa kuwa usipishe moto zaidi kwa sababu vifaa vya kuhami vya enamel kwenye vilima vya shaba pia vina kikomo cha joto na ikiwa itayeyuka, inaweza kusababisha mzunguko mfupi kuwasha moto au mbaya zaidi, wewe mdhibiti wa ndege. Utawala mzuri wa kidole gumba ni kwamba ikiwa huwezi kushikilia gari kwa muda mrefu sana baada ya ndege fupi ya dakika 1 au 2, labda unazidisha moto wa moto na usanidi huo hautatumika kwa matumizi marefu.

Hatua ya 5: Torque

Kama vile kuna kasi ya gari mara kwa mara, kuna torque ya kila wakati. Picha hapo juu inaonyesha uhusiano kati ya mara kwa mara ya mwendo na kasi ya kasi. Kupata torque, unazidisha mara kwa mara torque na ya sasa. Jambo la kufurahisha juu ya torque kwenye motors zisizo na brashi ni kwamba kwa sababu ya upotezaji wa upingaji wa mzunguko kati ya betri na motor, uhusiano kati ya torque na KV ya motor hauhusiani moja kwa moja kama equation inavyoonyesha. Picha iliyoambatanishwa inaonyesha uhusiano halisi kati ya wakati na KV kwenye RPM anuwai. Kwa sababu ya upinzani ulioongezwa wa mzunguko mzima, mabadiliko ya% katika upinzani hayalingani na mabadiliko ya% katika KV na kwa hivyo uhusiano una curve ya kushangaza. Kwa kuwa mabadiliko hayalingani, lahaja ya chini ya KV ya gari huwa na torque zaidi hadi RPM fulani ya juu ambapo kichwa cha kichwa cha RPM cha motor ya juu ya KV inachukua nguvu na hutoa wakati zaidi.

Kulingana na equation, KV inabadilisha tu sasa inachukua ili kutoa torque, au kinyume chake, ni kiasi gani cha wakati kinachozalishwa na kiwango fulani cha sasa. Uwezo wa motor kutoa torque ni sababu ya vitu kama nguvu ya sumaku, pengo la hewa, eneo lenye sehemu ya vilima. Kama RPM zinavyoongezeka hivi sasa huongezeka sana kwa sababu ya uhusiano ambao sio sawa kati ya nishati na RPM.

Hatua ya 6: Vipengele vya ziada

Kengele ya gari ni sehemu ya gari ambayo itachukua uharibifu mwingi katika ufundi kwa hivyo ni muhimu kwamba imetengenezwa kwa nyenzo bora kwa kusudi. Magari mengi ya bei rahisi ya Kichina yametengenezwa kwa alumini 6061 ambayo huharibika kwa urahisi katika ajali ngumu kwa hivyo kaa mbali na lami wakati wa kuruka. Upande wa malipo zaidi ya motors hutumia aluminium ya 7075 ambayo inatoa uimara zaidi na uhai mrefu.

Mwelekeo wa hivi karibuni katika motors za quadcopter ni kuwa na titani mashimo au shimoni la chuma kwani ni nyepesi kuliko shimoni imara na ina nguvu kubwa ya kimuundo. Kwa kulinganisha na shimoni imara, shimoni lenye mashimo lina uzito mdogo, kwa urefu na kipenyo kilichopewa. Kwa kuongezea ni wazo nzuri kuendelea na mashimo ya mashimo, ikiwa sisi msisitizo wetu ni juu ya kupunguza uzito na kupunguza gharama. Shaft za mashimo ni bora kuchukua mizigo ya torsional ikilinganishwa na shafts imara. Kwa kuongezea, shimoni la titani halitavua kwa urahisi kama shimoni la chuma au aluminium. Chuma kigumu kweli inaweza kuwa bora kwa suala la nguvu ya utendaji kuliko baadhi ya aloi za titani zinazotumiwa sana kwenye shafts hizi za mashimo. Kwa kweli inategemea aloi maalum zinazojadiliwa na mbinu ya ugumu iliyotumiwa. Kwa kudhani kesi bora kwa vifaa vyote viwili, titani itakuwa nyepesi, lakini kidogo zaidi brittle, na chuma ngumu itakuwa ngumu lakini kidogo mimi nzito.

Hatua ya 7: Marejeleo / Rasilimali

Kwa upimaji wa kina na muhtasari wa motors maalum za quadcopter, angalia EngineerX kwenye YouTube. Anachapisha takwimu za kina na majaribio ya benchi motors na viboreshaji anuwai.

Kwa nadharia za kupendeza na habari zingine za ziada kwenye ulimwengu wa mbio za FPV / freestyle, angalia KababFPV. Yeye ni mmoja wa watu wakubwa wa kuwasikiliza kwa majadiliano ya kielimu na angavu juu ya teknolojia ya quadcopter.

www.youtube.com/channel/UC4yjtLpqFmlVncUFE…

Furahiya picha hii.

Asante kwa kutembelea.