Drone Motors ทำงานอย่างไร? DC หรือ AC?

 

ด้วยการพัฒนาของเศรษฐกิจระดับต่ำ โดรนจึงเปลี่ยนจากของเล่นสำหรับผู้ที่ชื่นชอบการบิน ไปสู่อุปกรณ์หลักสำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพ พวกมันบินเหนือพื้นที่เพาะปลูกเพื่อฉีดพ่นยาฆ่าแมลง พวกมันเดินทางผ่านเมืองต่างๆ เพื่อส่งของด่วน พวกมันเดินทางลึกเข้าไปในเหมือง ป่าไม้ และพื้นที่ภัยพิบัติ เพื่อรับงานอุตสาหกรรมและงานสาธารณะมากขึ้นเรื่อยๆ

 

เบื้องหลังทั้งหมดนี้ มีแกนพลังงานหลักที่กำหนดประสิทธิภาพ ความเสถียร และอายุการใช้งานของการบิน นั่นคือมอเตอร์ มอเตอร์จะขับเคลื่อนใบพัดให้หมุนด้วยความเร็วสูง ก่อให้เกิดแรงยกและแรงควบคุม ทำให้โดรนสามารถ "บิน" ได้อย่างแท้จริง

 

แล้วมอเตอร์ของโดรนทำงานอย่างไร? ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงหรือกระแสสลับ? บทความนี้จะเริ่มต้นจากหลักการพื้นฐาน ช่วยให้คุณเข้าใจกลไกการทำงานของมอเตอร์ และอธิบายว่าทำไมโดรนเกือบทั้งหมดจึงเลือกใช้มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน

 

หน้าที่หลักของมอเตอร์โดรนคือการแปลงพลังงานไฟฟ้าในแบตเตอรี่ให้เป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนใบพัดให้หมุนด้วยความเร็วสูงเพื่อสร้างแรงยกและแรงขับ ปัจจุบันโดรนส่วนใหญ่ใช้มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน (BLDC) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในโดรนพลเรือนและเชิงพาณิชย์ เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง เสียงรบกวนต่ำ และต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ

 

1. โครงสร้างของมอเตอร์ไร้แปรงถ่านสำหรับโดรน
มอเตอร์ไร้แปรงถ่านสำหรับโดรนโดยทั่วไปประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:

สเตเตอร์: ติดตั้งแน่นหนาและมีขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าสามเฟสพันอยู่ด้านใน

โรเตอร์: หมุนตามสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและมักติดตั้งด้วยแม่เหล็กถาวร

ตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ (ESC): ตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ ใช้ควบคุมทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าเพื่อให้สามารถควบคุมความเร็วและสตาร์ทได้อย่างแม่นยำ

 

2. หลักการทำงาน: ขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า + การควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์
หลักการทำงานของมอเตอร์ไร้แปรงถ่านขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า:

แบตเตอรี่จ่ายพลังงานให้กับ ESC

ESC จะสลับลำดับการจ่ายพลังงานของขดลวดสเตเตอร์เป็นระยะตามสัญญาณควบคุม

เมื่อขดลวดได้รับพลังงาน สนามแม่เหล็กหมุนจะก่อตัวขึ้น ซึ่งจะดึงดูดหรือผลักแม่เหล็กถาวรบนโรเตอร์

โรเตอร์จะหมุนตามสนามแม่เหล็ก ขับเคลื่อนเพลาและใบพัดของมอเตอร์ให้หมุน ส่งผลให้เกิดแรงยก

กระบวนการทั้งหมดไม่จำเป็นต้องใช้แปรงถ่านเชิงกล แต่อาศัยการควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้เกิดการหมุน ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าและเกิดการสึกหรอน้อยกว่า

 

3. ทำไมการออกแบบแบบไร้แปรงถ่านจึงมีความสำคัญ?
เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านแบบดั้งเดิม มอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านจะขจัดแปรงถ่านและโครงสร้างคอมมิวเตเตอร์ ซึ่งนำมาซึ่งข้อดีหลักๆ หลายประการ:

อายุการใช้งานยาวนานกว่า: ไม่มีชิ้นส่วนสัมผัสเชิงกล ลดการสึกหรอ

ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น: สูญเสียพลังงานน้อยลงและตอบสนองได้รวดเร็วกว่า

เสียงรบกวนต่ำ: กระบวนการทำงานเงียบและราบรื่น

การบำรุงรักษาง่ายขึ้น: ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปรงถ่านหรือทำความสะอาดเศษแปรงถ่านเป็นประจำ

 

นี่เป็นคำถามที่ผู้เริ่มต้นหรือผู้ใช้ใหม่หลายคนในอุตสาหกรรมมักถามว่า: "มอเตอร์ของโดรน DC หรือ AC คืออะไร?"

 

คำตอบที่ชัดเจน: โดรนกระแสหลักใช้มอเตอร์ DC แบบไร้แปรง (BLDC)

ปัจจุบันมากกว่า 95% ของโดรนหลายโรเตอร์และโดรนปีกคงที่ในตลาดมีการติดตั้ง DC Motors (BLDC) Brushless (BLDC) แทนที่จะเป็นมอเตอร์ AC แบบดั้งเดิม (มอเตอร์ AC) .

หมายเหตุ: เครื่องของเล่นราคาถูกและแพลตฟอร์มทดลองบางรุ่นอาจยังคงใช้มอเตอร์แปรงถ่านหรือประเภทอื่น ดังนั้นจึงไม่ใช้คำกล่าว "100%"

 

แม้ว่ามอเตอร์ตัวนี้จะมี "DC" อยู่ในชื่อ แต่ลักษณะการขับเคลื่อนนั้นคล้ายกับ "ไฟฟ้ากระแสสลับจำลอง" มากกว่า นั่นคือใช้แหล่งจ่ายไฟ DC (เช่น แบตเตอรี่ลิเธียม) เป็นพลังงาน และใช้ตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ (ESC) เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสไฟฟ้าสามเฟสที่สลับกันเป็นลำดับ จึงทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนเพื่อขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุน

หมายเหตุ: ถึงแม้ว่าเราจะเรียกว่า "กระแสสลับจำลอง" แต่มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน (BLDC) ไม่ได้ใช้กระแสสลับจริง มอเตอร์นี้ใช้ตัวควบคุมความเร็วอิเล็กทรอนิกส์ (ESC) เพื่อสลับทิศทางและลำดับของกระแสไฟฟ้าในขดลวดสามชุด เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุนอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้โรเตอร์เคลื่อนที่ แหล่งพลังงานยังคงเป็นกระแสตรงโดยพื้นฐาน จึงจัดเป็น "มอเตอร์กระแสตรง"

 

ทำไมไม่ใช้มอเตอร์ AC

แม้ว่ามอเตอร์ AC (เช่นมอเตอร์เหนี่ยวนำและมอเตอร์ซิงโครนัส) เป็นเรื่องธรรมดามากในสถานการณ์อุตสาหกรรม แต่ก็ไม่เหมาะสำหรับใช้ในโดรนด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

ขนาดเปรียบเทียบ	มอเตอร์แปรงless (BLDC)	มอเตอร์ AC
การจับคู่แหล่งจ่ายไฟ	ปรับให้เข้ากับระบบแหล่งจ่ายไฟ DC โดยตรงเช่นแบตเตอรี่ลิเธียม	ต้องใช้พลังงาน AC หรืออินเวอร์เตอร์การพกพาที่ไม่ดี
น้ำหนักปริมาตร	เล็กและเบาเหมาะสำหรับการบิน	มักจะใหญ่และหนัก
การควบคุมความเร็ว	ง่ายต่อการควบคุมความเร็วและทิศทางที่แม่นยำ	การควบคุมมีความซับซ้อนและความเร็วในการตอบสนองช้า
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการสร้างความร้อน	ประสิทธิภาพสูงการสร้างความร้อนต่ำ	ประสิทธิภาพการใช้พลังงานค่อนข้างต่ำและข้อกำหนดการกระจายความร้อนสูง
สถานการณ์แอปพลิเคชัน	โดรนเครื่องมือไฟฟ้าอุปกรณ์รุ่น ฯลฯ .	อุปกรณ์อุตสาหกรรมเครื่องใช้ในบ้านโอกาสคงที่

 

BLDC เป็น "โซลูชัน DC" ที่เหมาะสมกว่าสำหรับโดรน

ใช้แบตเตอรี่➜แหล่งพลังงานคือ DC

ใช้ตรรกะการควบคุม ESC ➜เป็นดิจิตอลสูง

โหมดการทำงาน➜จำลองการแลกเปลี่ยนสามเฟส แต่สาระสำคัญยังคงเป็นระบบ DC

ดังนั้นจากวิธีการจ่ายไฟวิธีการควบคุมไปยังสถานการณ์สถานการณ์มอเตอร์ DC ที่ไร้แปรงนั้นเป็นมอเตอร์ประเภทที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแพลตฟอร์มเที่ยวบิน UAV .

 

 

บทความนี้จะช่วยให้คุณได้เรียนรู้ว่ามอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่าน (BLDC) เป็นระบบพลังงานที่ได้รับความนิยมและเหมาะสมที่สุดสำหรับแพลตฟอร์มโดรนในปัจจุบัน ด้วยข้อดีหลายประการ เช่น ประสิทธิภาพสูง อายุการใช้งานยาวนาน และเสียงรบกวนต่ำ

 

หากคุณกำลังมองหามอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง ความน่าเชื่อถือสูง และสามารถปรับใช้กับสถานการณ์การบินที่หลากหลาย มอเตอร์โดรน VSD ซีรีส์นี้ถือเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด

 

เรามุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาและการผลิตมอเตอร์โรเตอร์ภายนอกแบบไร้แปรงถ่านประสิทธิภาพสูง ผลิตภัณฑ์ของเราถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในโดรนแข่ง แพลตฟอร์มถ่ายภาพทางอากาศแบบหลายโรเตอร์ โดรนสำรวจและตรวจสอบระดับอุตสาหกรรม และอื่นๆ ข้อได้เปรียบหลักๆ ได้แก่:

ครอบคลุมช่วงแรงดันไฟฟ้าเต็มรูปแบบ: รองรับแพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าหลายระดับตั้งแต่ 4S ถึง 12S;

 

ค่า KV ที่หลากหลาย: ตั้งแต่ 380KV ถึง 2400KV โดยคำนึงถึงทั้งความทนทานและแรงระเบิด;

 

การออกแบบอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักสูง: แรงขับสูงสุดสามารถเข้าถึง 9 กิโลกรัม ตอบสนองความต้องการของสถานการณ์ที่มีภาระหนัก;

 

โซลูชันสนับสนุนที่ครบครัน: ให้คำแนะนำการเลือก ESC, ข้อมูลการทดสอบ และการสนับสนุนการเชื่อมต่อทางเทคนิค

 

รองรับการปรับแต่ง: บริการ OEM/ODM ที่ปรับให้เข้ากับโครงสร้าง พารามิเตอร์ และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของคุณ

 

 

คำแนะนำโมเดลมอเตอร์ยอดนิยม VSD

แบบอย่าง	ช่วงค่า KV	กำลังสูงสุด	แรงขับสูงสุด	สถานการณ์แอปพลิเคชันทั่วไป
5315 เสียงพึมพำ	380kV	4257W	9034g	UAV ขนาดใหญ่หลายระดับอุตสาหกรรม UAV ขนาดใหญ่
4720 เสียงพึมพำ	420kV	3037W	7232g	การถ่ายภาพทางอากาศแบบหลายหน่วยและการสำรวจเชิงพาณิชย์และแพลตฟอร์มการทำแผนที่
3115 เสียงพึมพำ	900–1520kV	1617W	4185g	การถ่ายภาพทางอากาศขนาดกลางและแพลตฟอร์มการบินที่ยืดหยุ่น
2306 เสียงพึมพำ	1800–2400kV	901W	1683g	โดรนข้ามประเทศ, โดรนการแข่งรถเบา
2808 เสียงพึมพำ	1300–1950kV	1623.5W	2910g	แพลตฟอร์มการถ่ายภาพเครื่องบิน/เครื่องจักรหลายเครื่อง
2207 เสียงพึมพำ	1960kV	902W	1702g	เสียงพึมพำการแข่งรถ FPV
2812 เสียงพึมพำ	900kV	1010W	2710g	แพลตฟอร์มการถ่ายภาพทางอากาศที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ
2807 เสียงพึมพำ	1350–1750kV	1436W	2728g	แพลตฟอร์มการบินขนาดเล็กอเนกประสงค์

ยินดีต้อนรับติดต่อเราเพื่อขอรับคู่มือผลิตภัณฑ์โดยละเอียด รายงานการทดสอบ หรือการสนับสนุนพารามิเตอร์ทางเทคนิค VSD มีบริการตรวจสอบตัวอย่างและการเชื่อมต่อทางเทคนิคอย่างมืออาชีพ เพื่อช่วยให้โครงการโดรนของคุณลงจอดได้อย่างรวดเร็ว