มีมอเตอร์โดรนประเภทใดบ้าง? การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมจากโครงสร้างที่จะใช้

 

ในบทความก่อนหน้านี้ เราได้อธิบายหลักการทำงานของมอเตอร์โดรนและสาเหตุที่มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านกลายเป็นกระแสหลักไปแล้ว หากคุณยังไม่รู้ว่า "มอเตอร์โดรนเป็น DC หรือ AC" ขอแนะนำให้อ่านบทความก่อนหน้าก่อน ซึ่งจะช่วยให้คุณเข้าใจประเด็นสำคัญต่อไปนี้ได้ดีขึ้น: "ทำไมภารกิจการบินที่แตกต่างกันจึงต้องใช้มอเตอร์ประเภทต่างๆ"

 

มอเตอร์โดรนมีหลายประเภทในท้องตลาด ตั้งแต่ 2207 ถึง 5315 กิโลโวลต์ ตั้งแต่ 2400 กิโลโวลต์ ถึง 380 กิโลโวลต์ พารามิเตอร์ที่แตกต่างกันหมายถึงตรรกะการออกแบบและประสิทธิภาพการบินที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

 

บทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจมอเตอร์โดรนประเภทหลักๆ ได้อย่างครอบคลุม โดยพิจารณาจากโครงสร้าง วัตถุประสงค์ และประสิทธิภาพในการบิน ประกอบกับพารามิเตอร์ที่แท้จริงของมอเตอร์โดรน VSD เพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจเลือกได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น

 

มอเตอร์โดรนสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภทตามโครงสร้างและหลักการทำงาน:

มอเตอร์แบบแปรงถ่าน

มอเตอร์แบบแปรงถ่านเป็นมอเตอร์ชนิดแรกๆ ที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย โครงสร้างประกอบด้วยแปรงถ่านและคอมมิวเตเตอร์ ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าเพื่อให้โรเตอร์หมุน

 

คุณสมบัติ:

โครงสร้างเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ

วงจรขับเรียบง่ายและสามารถจ่ายไฟได้โดยตรง

เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างแปรงถ่านและคอมมิวเตเตอร์ ทำให้อายุการใช้งานสั้นและต้องบำรุงรักษาบ่อยครั้ง

มีเสียงดังขณะทำงานและมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ

เหมาะสำหรับโดรนขนาดเล็กสำหรับเล่นหรือโดรนระดับเริ่มต้นที่มีประสิทธิภาพจำกัด

 

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ส่วนแบ่งของมอเตอร์แบบแปรงถ่านในตลาดโดรนระดับมืออาชีพจึงค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน

 

มอเตอร์ไร้แปรง

ที่ มอเตอร์ไร้แปรง กำจัดส่วนการเปลี่ยนเครื่องจักรกลและใช้ตัวเลือกอิเล็กทรอนิกส์ (ESC) สำหรับการสลับปัจจุบันซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและชีวิต . มอเตอร์ไร้แปรงจะแบ่งออกเป็นสองประเภทตามโครงสร้างของโรเตอร์:

A . Inrunner brushless motor

โรเตอร์อยู่ในมอเตอร์และสเตเตอร์อยู่ข้างนอก

โรเตอร์มีความเร็วสูงและมีขนาดค่อนข้างเล็ก

เหมาะสำหรับ UAV ขนาดเล็กและแอพพลิเคชั่นความเร็วสูง .

 

B . Outrunner

โรเตอร์ถูกพันรอบสเตเตอร์และมักจะมีขนาดใหญ่ขึ้น

ความเร็วค่อนข้างต่ำ แต่แรงบิดเอาท์พุทมีขนาดใหญ่

เนื่องจากโครงสร้างของโรเตอร์ด้านนอกการกระจายความร้อนจึงดีกว่าและเหมาะสำหรับโดรนเช่นการถ่ายภาพทางอากาศและโดรนหลายโปรตีนที่ต้องใช้ความเสถียรสูง .

 

ก่อนเลือกมอเตอร์ คุณต้องเข้าใจว่ามอเตอร์โดรนไม่ใช่ "ชิ้นส่วนสากล" แต่เป็นส่วนประกอบเฉพาะภารกิจ ภารกิจการบินแต่ละภารกิจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันอย่างมากเกี่ยวกับแรงขับของมอเตอร์ ความเร็วในการตอบสนอง ความทนทาน เสถียรภาพ และตัวชี้วัดอื่นๆ

 

เราสามารถจัดหมวดหมู่ "หน้าที่" ของโดรนมอเตอร์เป็นสี่ประเภทหลัก:

1. โดรนแข่ง

สถานการณ์ภารกิจ: การแข่งขัน การบินข้ามท้องฟ้า การบินฟรีสไตล์

 

คุณสมบัติของมอเตอร์:

ค่า KV สูง (1800~2500KV)

ใบพัดขนาดเล็ก (ส่วนใหญ่ 5 นิ้ว)

กระแสไฟฟ้าทันทีมีขนาดใหญ่และความเร็วเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

มอเตอร์มีน้ำหนักเบาและมีแรงเฉื่อยต่ำ

 

เป้าหมาย: เพื่อให้ได้ความเร็วสูงสุดและสามารถทำการเคลื่อนไหวที่หนักหน่วงได้ภายในระยะเวลาอันสั้น

 

2. โดรนทรงตัวสำหรับการถ่ายภาพทางอากาศ

สถานการณ์ภารกิจ: การถ่ายภาพทางอากาศ, การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ, การทำแผนที่อัตโนมัติ

 

คุณสมบัติของมอเตอร์:

ค่า KV ปานกลาง (900~1500KV)

ใบพัดขนาดกลาง (6-9 นิ้ว)

ความเร็วคงที่และเสียงรบกวนต่ำ

ความเข้ากันได้ดีกับโครงสร้างป้องกันแผ่นดินไหวแบบ PTZ

 

เป้าหมาย: ให้แรงขับที่ต่อเนื่องและสมดุลเพื่อให้ภาพและการติดตามมีเสถียรภาพ

 

3. โดรนบรรทุกสินค้าระดับอุตสาหกรรม

สถานการณ์ภารกิจ: การฉีดพ่นทางการเกษตร, การขนส่งโลจิสติกส์, การยกวัสดุ

 

คุณสมบัติของมอเตอร์:

ค่า KV ต่ำ (300~600KV)

แพลตฟอร์มแรงดันสูง (8S~12S)

สามารถติดตั้งใบพัดแบบพิทช์สูงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ (มากกว่า 13 นิ้ว)

การออกแบบให้ความสำคัญกับการระบายความร้อนและความแข็งแรงของโครงสร้าง

 

เป้าหมาย: เพื่อการบรรทุกของหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพและรักษาประสิทธิภาพการทำงานได้ยาวนาน

 

4. โดรนเพื่อการศึกษา/DIY/อเนกประสงค์

สถานการณ์การทำงาน: หลักสูตรการสอน, การตรวจสอบต้นแบบ, การพัฒนาโอเพนซอร์ส

 

คุณสมบัติของมอเตอร์:

ค่า KV ปานกลาง (1100~1500KV)

ติดตั้งง่าย ขนาดยืดหยุ่น

ใช้งานได้กับใบพัด, ESC และแพลตฟอร์มควบคุมการบินหลากหลายชนิด

 

เป้าหมาย: เริ่มต้นใช้งานได้อย่างรวดเร็ว ความเสี่ยงต่ำ และสามารถปรับให้เข้ากับการใช้งานร่วมกันและสถานการณ์การทดลองที่หลากหลาย

 

ในสนามของมอเตอร์โดรนปัจจัยสามประการของ "โมเดล + ค่า KV + แรงดันไฟฟ้า" กำหนดประสิทธิภาพหลักของระบบพลังงาน . ผ่านพวกเขาคุณสามารถตัดสินได้เบื้องต้นว่าเครื่องบินมอเตอร์นั้นเหมาะสำหรับการแข่งรถ

 

ด้านล่างนี้เราใช้ซีรีย์โดรนมอเตอร์ที่พัฒนาขึ้นเองของ VSD เป็นตัวอย่างรวมกับข้อมูลการทดสอบจริงเพื่อแสดงช่วงพารามิเตอร์ทั่วไปและการวางตำแหน่งแอปพลิเคชัน:

รุ่นมอเตอร์	ช่วงค่า KV	แรงดันไฟฟ้าที่แนะนำ	พลังสูงสุด (W)	แรงขับสูงสุด (G)	แอปพลิเคชัน
5315 เสียงพึมพำ	380kV	6S ~ 12S	4257W	9034g	โดรนโหลดเกรดอุตสาหกรรม
4720 เสียงพึมพำ	420kV	6S ~ 8S	3037W	7232g	แพลตฟอร์มการสำรวจและทำแผนที่ขนาดกลางและขนาดใหญ่
3115 เสียงพึมพำ	900 /1050 / 1520kV	5S ~ 8S	1617W	4185g	แพลตฟอร์มการถ่ายภาพทางอากาศ
2808 เสียงพึมพำ	1300/1500 / 1950kV	6S	1623.5W	2910.4g	เข้ากันได้กับการถ่ายภาพทางอากาศหรือการแข่งรถ
2812 เสียงพึมพำ	900kV	6S	1010W	2710g	เสียงพึมพำการถ่ายภาพทางอากาศที่มีความเสถียร
2807 เสียงพึมพำ	1350 / 1750kV	4S ~ 6S	1436W	2728.4g	แพลตฟอร์มการบินอเนกประสงค์
2306 เสียงพึมพำ	1800 / 1960/2400kV	4S ~ 6S	901W	1683g	เสียงพึมพำการแข่งรถ FPV
2207 เสียงพึมพำ	1960kV	6S	902.5W	1702.7g	Speed Cross & Freestyle

 

วิธีเลือกค่า KV?

KV (RPM/V) หมายถึงความเร็วที่มอเตอร์สร้างขึ้นต่อแรงดันไฟฟ้าหนึ่งโวลต์ แนวคิดในการเลือกโดยทั่วไปมีดังนี้:

KV สูง (สูงกว่า 1800): เหมาะสำหรับการหมุนใบพัดขนาดเล็กด้วยความเร็วสูง ตอบสนองรวดเร็ว เหมาะสำหรับการแข่งขันและการข้าม

 

KV ปานกลาง (1000–1500): ให้ความสมดุลระหว่างแรงขับและความทนทาน เหมาะสำหรับการบินที่มีเสถียรภาพ เช่น การถ่ายภาพทางอากาศและการสำรวจ

 

KV ต่ำ (ต่ำกว่า 600): ขับเคลื่อนใบพัดขนาดใหญ่ที่มีแรงบิดสูง เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องรับน้ำหนักและการบินระยะไกล

 

หมายเหตุ: ค่า KV ที่สูงขึ้นไม่ได้หมายความว่าแรงขับจะมากขึ้น จำเป็นต้องสอดคล้องกับข้อกำหนดของใบพัด แพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้า และความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้า

 

ด้วยโมเดลมอเตอร์โดรนจำนวนมากสามเณรมักจะสับสน: ฉันควรเลือก kV กี่ตัว? แรงผลักดันเท่าไหร่? ฉันควรใช้แบตเตอรี่กี่ก้อน? จะจับคู่ใบพัดได้อย่างไร?

 

ไม่ต้องกังวลส่วนนี้จะใช้เส้นทางการคิดที่เรียบง่ายและใช้งานได้จริงเพื่อแนะนำให้คุณได้รับโซลูชันมอเตอร์ที่เหมาะสมทีละขั้นตอนจากข้อกำหนดการบิน . ความคิดมีดังนี้:

 

ขั้นตอนที่ 1: กำหนด "น้ำหนักเต็ม" และ "วัตถุประสงค์" ของเครื่องบิน

"ขั้นตอนแรกในการเลือกมอเตอร์แรงขับคือการรู้ว่าคุณกำลังจะยกอะไรและสิ่งที่ใช้สำหรับ ."

น้ำหนักรวม=แบตเตอรี่ + ตัวควบคุมเที่ยวบิน + มอเตอร์ + เฟรม + gimbal/payload

ตัวอย่าง:

FPV Drone≈ 400 ~ 600G

การถ่ายภาพทางอากาศมัลติโรเตอร์≈ 2 ~ 4kg

โดรนอุตสาหกรรม≈ 5 ~ 10kg+

 

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณแรงผลักดันเป้าหมาย➜อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักมากกว่าหรือเท่ากับ 2: 1

"แรงขับทั้งหมดของมอเตอร์ของคุณจะต้องมีน้ำหนักอย่างน้อยสองเท่าของเครื่องทั้งหมด ."

สมมติว่าน้ำหนักของเครื่องทั้งหมดคือ 3 กิโลกรัม

Total Thrust Target: 3kg × 2=6 kg

หากเป็นเครื่องสี่แกนมอเตอร์แต่ละตัวจะต้องส่งออกมากกว่าหรือเท่ากับ 1,500 กรัมแรงขับ

 

ขั้นตอนที่ 3: เลือกค่า KV (รวมใบพัดใบพัดและแพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้า)

"KV ไม่สูงกว่า . ที่ดีกว่าควรตรงกับขนาดใบพัดและแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ."

เคล็ดลับ:

ค่า kV ×แรงดันไฟฟ้า×ค่าคงที่สนามแม่เหล็ก≈ความเร็วไม่มีโหลด➜ถ้าใบพัดของคุณมีขนาดใหญ่และแรงดันไฟฟ้าสูงค่า kV ไม่สามารถสูงเกินไป .

 

ขั้นตอนที่ 4: อ้างถึงตารางพารามิเตอร์มอเตอร์เพื่อค้นหารายการที่ตรงกัน

เปรียบเทียบแผ่นข้อมูลจำเพาะมอเตอร์ที่จัดทำโดยผู้ผลิตเพื่อค้นหารุ่นที่ตรงตามเกณฑ์ดังต่อไปนี้:

แรงผลักดันมากกว่าหรือเท่ากับค่าเป้าหมายของคุณ

ช่วงรองรับแรงดันไฟฟ้าตรงกับแพลตฟอร์มแบตเตอรี่

ขนาดและการติดตั้งสำหรับโครงสร้างเที่ยวบินของคุณ

การกระจายความร้อน/คุณภาพวัสดุ/เคเบิลคุณภาพตรงตามข้อกำหนดของเที่ยวบินระยะยาว

 

ขั้นตอนที่ 5: ยกตัวอย่างการปฏิบัติ

ภารกิจ: คุณวางแผนที่จะออกแบบโดรน quadcopter สำหรับการถ่ายภาพทางอากาศ . น้ำหนักของโดรนคือ 3 . 2kg . แบตเตอรี่คือ 6S 22.2V และติดตั้งใบพัดนิ้ว 9-

 

กระบวนการเลือก:

เป้าหมายอัตราส่วนแรงดันต่อน้ำหนัก=3.2 kg × 2=6.4 kg ➜แต่ละมอเตอร์≈ 1600g

 

แรงดันไฟฟ้า=6 s, ใบพัด=9 นิ้ว➜แนะนำ kv ≈ 900 ~ 1100kv

 

ค้นหาตารางพารามิเตอร์ฉันพบ:

VSD 3115 (900kV)

แรงดันไฟฟ้าที่แนะนำ: 6S ~ 8S, แรงขับสูงสุด: 4185G ➜ไกลเกินเป้าหมาย

ขนาดปานกลางเหมาะสำหรับใบพัด 9- นิ้วเข้ากันได้กับแพลตฟอร์ม 6S

 

สิ่งนี้เสร็จสิ้นการเลือก!

 

มอเตอร์ไม่ได้เป็นเพียง "แหล่งพลังงาน" ที่ทำให้ใบพัดเลี้ยวมันเป็นตัวกำหนดคุณภาพการบินประสิทธิภาพและความปลอดภัยของเสียงพึมพำ . เริ่มต้นจากจุดเริ่มต้นของภารกิจการบินคุณต้องเข้าใจตรรกะการจับคู่ของโครงสร้างมอเตอร์

 

ในแง่ของการผลิตมอเตอร์ VSD มุ่งเน้นไปที่การออกแบบการผลิตและการเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์โดรนที่ไร้แปรงและบริการของมันครอบคลุมสถานการณ์เสียงพึมพำที่หลากหลายรวมถึงการถ่ายภาพทางอากาศการแข่งรถอุตสาหกรรมการเกษตร ฯลฯ .

 

เราเสนอ:

ผลิตภัณฑ์มอเตอร์ไร้แปรงถ่านที่มีสเปค KV, แรงดันไฟฟ้า และขนาดที่หลากหลาย

 

คำแนะนำการจับคู่ระบบสำหรับมอเตอร์ + ESC + ใบพัด

 

ข้อมูลการทดสอบแรงขับจริง, แบบร่าง CAD และการสนับสนุนพารามิเตอร์ทางเทคนิค

 

บริการ OEM / ODM แบบกำหนดเองเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะบุคคลสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

 

หากคุณกำลังมองหามอเตอร์โดรนประสิทธิภาพสูง เสถียร และเชื่อถือได้ โปรดติดต่อทีมวิศวกรของเรา เรายินดีที่จะร่วมมือกับคุณเพื่อยกระดับประสบการณ์การบินให้ไกลขึ้น เสถียรขึ้น และปลอดภัยยิ่งขึ้น