FPV-Racing-Drohnenmotoren: Vier T-Hobby-Optionen von 9.8 g bis 34.3 g

Ein Motor für eine FPV-Racing-Drohne wird danach gewählt, was in den zwei Sekunden nach dem Kurvenausgang passiert, nicht danach, was er auf einem Prüfstand leistet. Das Lastprofil eines Rennens ist eine Abfolge von Schubstößen, harten Richtungswechseln und Korrekturen aus dem Propwash, alles innerhalb eines einzigen Packs, und jedes dieser Ereignisse ist ein Transient: Der Rotor muss seine Drehzahl schnell ändern, diese Drehzahl halten, während der Propeller wieder greift, und das tun, ohne dass die Wicklung ihre thermische Hülle verlässt, bevor der Summer ertönt. Dadurch unterscheiden sich die brauchbaren Kennwerte von jenen, die einen Langstrecken- oder Schwerlastaufbau entscheiden. Dieser Leitfaden arbeitet vier T-Hobby-Motoren durch, die zwei Rennklassen abdecken - eine 9.8 g schwere Einheit für 3-Zoll-Rahmen und drei Einheiten der 2207-Klasse für 5-Zoll-Rahmen - und erklärt, welcher erfasste Wert die Wahl im jeweiligen Fall entscheidet.

Alle vier sind bürstenlose Außenläufer, die von einem externen ESC angesteuert werden, und alle vier stehen in einer einzigen ToBMS-Rubrik, Drohnenmotoren. Was sie unterscheidet, sind Propellerklasse, KV, Statorgeometrie, Busspannungsfenster und Masse, und diese Unterschiede ordnen sich Rennen der Whoop-Klasse, 5-Zoll-Spec-Racing und Freestyle zu. Jede hier genannte Zahl stammt aus dem jeweiligen ToBMS-Produktdatensatz; Umrechnungen zwischen Gramm und Kilogramm und jedes aus zwei erfassten Werten gebildete Verhältnis sind an ihrer Stelle als abgeleitet gekennzeichnet, und wo ein Feld keinen Wert trägt, wird es als fehlend markiert statt ergänzt. Drei der vier Datensätze tragen nicht in jeder Spalte einen Wert, und zu wissen, welche Spalte bei welchem Datensatz fehlt, gehört zur Wahl dazu.

Kurze Antwort

Die erste Entscheidung ist die Propellerklasse, denn alles Weitere folgt aus ihr. Für einen 3-Zoll-Rahmen, bei dem jedes Gramm am Ende eines Auslegers sitzt und der Propeller klein genug ist, dass die Trägheit des Motors dominiert, ist der T-Hobby F30 der einzige der vier, der für diese Aufgabe gebaut ist: 9.8 g, ein Gehäuse von Ø17.9 × 17.4 mm mit einem 9N12P-Stator, 351 g erfasster Höchstschub und eine 4S-Angabe. Nichts anderes hier liegt in seiner Klasse, und einen 33 g schweren Motor auf ein 3-Zoll-Luftgerät zu setzen kostet mehr an Agilität, als er an Schub zurückgibt.

Für das 5-Zoll-Rennen entscheidet der Pack die Wahl. Wo der Aufbau mit 4S läuft und den höchsten erfassten Schub will, erfasst der F60PRO V KV1750 1883 g Schub bei 34.3 g an einem 12N14P-Stator. Wo dasselbe Luftgerät an einem Tag mit 4S und am nächsten mit 6S geflogen werden kann, führt der F60PRO IV V2 KV1750 ein Fenster von 4-6S und ist die einzige Einheit hier, die eine Dauerstromangabe veröffentlicht - 36 A über ein Fenster von 180 s, daneben 819 W für dasselbe Fenster. Wo der Aufbau bei einer niedrigeren Zellenzahl bleibt und maximale Rotordrehzahl statt maximales Drehmoment will, ist der F50 KV2150 mit 2150 KV, 28.56 g und 1273 W erfasster Höchstleistung der Ausreißer - die höchste Leistung und die geringste Masse der drei 5-Zoll-Einheiten.

Was keiner der vier Datensätze liefert, ist eine Reaktionsangabe in Millisekunden. Die Reaktion muss indirekt gelesen werden, aus rotierender Masse, Wicklungswiderstand, Statorgeometrie und der Trägheit des Propellers, der angeschraubt wird. Ein Vergleich, der nur auf Schub aufbaut, ordnet diese Motoren daher beinahe rückwärts: Der höchste erfasste Schub hier gehört zu einem 5-Zoll-Motor, während das größte Verhältnis von Schub zu Masse zu einer anderen Einheit gehört, und keine dieser Rangfolgen sagt voraus, welche Einheit am saubersten aus einem Propwash-Ereignis zurückkommt.

Was ein Rennlastprofil von einem Motor verlangt

Nichts am Aufbau eines Rennmotors unterscheidet ihn von jedem anderen kleinen bürstenlosen Außenläufer. Was sich unterscheidet, ist die Form der Last, und die Form der Last entscheidet, welcher Teil der Spezifikation zur begrenzenden Größe wird.

Schubstöße statt Reiseflug

Ein Langstrecken- oder Schwerlastluftgerät verbringt den größten Teil seines Flugs bei einem annähernd gleichbleibenden Betriebspunkt, und die Dimensionierungsfrage lautet, ob dieser Punkt innerhalb einer Dauerangabe liegt. Ein Rennkopter verbringt dort fast keinen Teil seines Flugs. Das Gas variiert mehrmals pro Runde über nahezu den gesamten Bereich, der Mittelwert liegt deutlich unter dem Spitzenwert, und der Spitzenwert wird oft und kurz besucht. Die relevante Hülle ist daher eine wiederholte transiente: wie viel Schub verfügbar ist, während das Luftgerät bereits in Bewegung ist, wie schnell der Rotor dorthin beschleunigt werden kann und wie viel Wärme jeder Ausflug hinterlässt.

Das ordnet den Schub neu ein. Der Höchstschub wird von ToBMS als einzelne Zahl erfasst, die den Prüfdaten des Herstellers entnommen ist, und sie beschreibt einen Propeller bei einem Gas und einer Spannung. An einem Rennluftgerät beantwortet sie zuerst die Frage, ob jeder Motor sein Viertel der Abflugmasse heben kann und dabei genug für die Regelautorität übrig bleibt, und zweitens, ob das gesamte Antriebssystem das wiederholt liefern kann, ohne zu überhitzen. Die größte Schubzahl ist selten die schnellste Runde.

Der Propeller legt die Statorgröße fest

Der Propellerdurchmesser steht in der Praxis zuerst, weil der Rahmen ihn festlegt. Ein 3-Zoll-Rahmen kann keinen 5-Zoll-Propeller drehen, der Motor, der ihn antreibt, muss also klein, leicht und für sehr hohe Rotordrehzahl gewickelt sein; ein 5-Zoll-Rahmen kann weit mehr Drehmoment aufnehmen, sein Motor kann daher einen größeren Stator und mehr Kupfer nutzen. Die vier Datensätze zeigen das direkt: Die 3-Zoll-Einheit misst Ø17.9 × 17.4 mm mit einem 9N12P-Stator, und die drei 5-Zoll-Einheiten liegen bei Ø26.8-27 mm mit 12N14P-Statoren und deutlich größerer Länge.

Daraus folgen zwei Konsequenzen, und beide wiegen schwerer als KV. Rotierende Masse an der Spitze eines Auslegers erhöht das Roll- und Nickträgheitsmoment des Luftgeräts, schwere Motoren lassen ein Luftgerät also träge wirken, auch wo sie reichlich Schub liefern. Und ein größerer Stator trägt mehr Kupfer bei geringerem Widerstand, was mehr vom Pack in Schub statt in Wärme umsetzt. Beide Effekte sind der Grund, warum die gesamte FPV-Klasse in der Masse weit unter jedem Starrflügelmotor ähnlichen Schubs liegt - der Vergleich dreht sich vollständig darum, was das Rennen vom Rotor zehnmal pro Runde verlangt.

KV ist eine Aussage über den Pack

KV beschreibt, wie schnell ein Motor je Volt unbelastet dreht, für sich genommen sagt es also nichts über die Leistungsfähigkeit - es sagt, welche Kombination aus Zellenzahl und Propeller den Rotor auf eine nutzbare Drehzahl bringt. Eine Einheit mit 2150 KV erreicht an 4S ungefähr dieselbe unbelastete Drehzahl wie eine Einheit mit 1750 KV bei höherer Zellenzahl, weshalb die beiden KV-Werte in dieser Gruppe nicht verglichen werden können, als sei einer stärker als der andere. Es sind zwei Antworten auf dieselbe Frage, gestellt mit unterschiedlichen Packs.

Die praktische Lesart ist, dass eine KV-Änderung meist eine Pack- oder Propelleränderung erzwingt, und genau diese beiden Komponenten entscheiden, ob der Wechsel eine Verbesserung ist. Das ist auch der Grund, warum ein Datensatz ohne KV-Wert wirklich schwer einzuordnen ist: Der KV-Wert im Datensatz des F30 steht im Datenblatt des Herstellers, die Abstimmung mit Pack und Propeller beginnt daher dort und nicht bei diesem Vergleich.

Reaktion, Widerstand und was der Leerlaufstrom erfasst

Zwei erfasste Felder stehen für die Reaktion, und keines von beiden ist eine Zeitmessung. Der Wicklungswiderstand sagt, wie viel der angelegten Spannung über dem Kupfer verloren geht, während der Strom steigt; ein geringerer Widerstand bedeutet mehr verfügbares Drehmoment je Ampere während der Beschleunigung und weniger vom Pack, das als Wärme endet. Der Leerlaufstrom bei 10 V ist der Strom, den ein Motor im Leerlauf zum eigenen Drehen aufnimmt, er ist also ein Stellvertreter für die Eisen-, Lager- und Schaltverluste, die fortlaufend bezahlt werden, unabhängig davon, was der Propeller tut.

Zusammen beschreiben sie, wie sich ein Motor in dem Teil des Gasbereichs verhält, in dem ein Rennen entschieden wird: aus einer Kurve mit niedrigem Gas heraus in die volle Leistung. Wo diese Spalten überhaupt erfasst sind, gehören sie in denselben Vergleich wie der Schub. Wo sie es nicht sind - und zwei der vier Einheiten haben in diesem Bereich Lücken -, ist die ehrliche Antwort, sie als offene Fragen an den Hersteller zu behandeln statt einen Wert vom Nachbarmodell anzunehmen.

Die Zahlen, die die Wahl entscheiden

Sechs Gruppen von Werten tragen nahezu die gesamte Entscheidung. Drei davon sind für alle vier Motoren veröffentlicht, drei sind nicht in jeder Spalte belegt, was vor dem Zeichnen einer Vorauswahl gut zu wissen ist.

Klasse und Propellerdurchmesser

Das ist der Filter, der Kandidaten aussortiert, statt sie zu ordnen. Ein für einen 5-Zoll-Propeller dimensionierter Motor ist an einem 3-Zoll-Rahmen keine schwache Wahl; er ist schlicht das falsche Teil, weil die Masse dort sitzt, wo das Luftgerät sie am wenigsten verträgt, und das Luftgerät nicht die Kreisfläche liefern kann, die diese Masse rechtfertigen würde. Umgekehrt kann ein 3-Zoll-Motor an einem 5-Zoll-Rahmen einen großen Propeller nicht auf eine nutzbare Drehzahl bringen, ohne zu überschreiten, was sein Stator abzuführen gebaut ist. Die Klassenzuordnung ist in den Datensätzen ausdrücklich: Der F30 trägt eine 4S-Angabe und ein 17.9 mm großes Gehäuse für 3-Zoll-Arbeit, und die drei schwereren Einheiten sind Motoren der 2207-Klasse für 5-Zoll-Rahmen, wobei bereits die Produkt-Slugs des Herstellers diese Statorbezeichnung tragen.

KV gegen Zellenzahl

Mit festgelegter Klasse sagen KV und der erfasste Zellenbereich gemeinsam, wo der Betriebspunkt landet. Zwei der vier veröffentlichen ein Spannungsfenster - der F30 bei 4S, der F60PRO IV V2 bei 4-6S -, und einer, der F60PRO V, erfasst nur 4S. Die Zellenangabe des F50 steht im Datenblatt des Herstellers, und ohne sie lässt sich KV nicht deuten.

Zwei der drei 5-Zoll-Einheiten teilen dieselbe Angabe von 1750 KV, und ihr Vergleich ist die Stelle, an der die Arithmetik interessant wird. Sie liegen im Durchmesser mit 26.8 mm dicht beieinander und unterscheiden sich um 1 mm in der Länge und 0.8 g in der Masse, doch ihr erfasster Höchstschub unterscheidet sich um rund 9 Prozent - ein abgeleiteter Wert. Gleiches KV, gleiche Statorauslegung, ähnliche Hülle, materiell unterschiedlicher Schub: Die verbleibenden Unterschiede liegen in der Wicklung, im Magnet und im vorgesehenen Bus, weshalb die beiden Einheiten genau nicht austauschbar sind, obwohl die KV-Angabe in einer Spezifikationstabelle das nahelegen würde.

Schub gegen Masse

Das nützlichste einzelne abgeleitete Verhältnis für einen Rennvergleich ist der Höchstschub geteilt durch die eigene Masse des Motors, denn es sagt, wie viel der Hubfähigkeit des Luftgeräts mit Masse erkauft wird, die bei jedem Richtungswechsel beschleunigt werden muss. Nach den erfassten Werten kommen die vier Einheiten sehr unterschiedlich heraus: etwa das 36-, 75-, 52- und 55-Fache ihrer eigenen Masse für den F30, F50, F60PRO IV V2 und F60PRO V - alle abgeleitet.

Das Muster lohnt ein Verweilen, denn es ist nicht das, was die Schubspalte allein nahelegt. Der F50 hat sowohl die geringste Masse der drei 5-Zoll-Einheiten als auch das höchste erfasste Verhältnis von Schub zu Masse, während der F60PRO V den höchsten erfassten Schub und ein mittleres Verhältnis hat. Der F30 am anderen Ende des Größenbereichs hat das niedrigste Verhältnis der vier - was passiert, wenn ein Stator klein genug gebaut wird, um auf einen 3-Zoll-Rahmen zu passen, und das ist ein Preis, den diese Klasse bewusst für Agilität zahlt, kein Mangel.

Busspannungsfenster und Pack-Wahl

Die Zellenzahl wird meist von dem Pack vorgegeben, das bereits vorhanden ist, doch sie wirkt mit allem anderen zusammen. Höhere Spannung bedeutet bei gegebener Leistung niedrigeren Strom, die Verluste in Wicklung, Leitungen und ESC sinken also; niedrigere Spannung braucht dickeres Kupfer und größere Steckverbinder, um dieselbe Leistung zu bewegen. Deshalb ist das breiteste erfasste Fenster der Gruppe interessant: Der Bereich von 4-6S beim F60PRO IV V2 bedeutet, dass derselbe Motor an einem milden 4S-Trainingspack oder an einem 6S-Rennpack mit hoher Entladerate sitzen kann, was dort wirklich nützlich ist, wo ein Luftgerät beide Rollen erfüllt.

Eine abgeleitete Prüfung ist hier verfügbar, und es ist die Art Arithmetik, die ausgeführt werden sollte, bevor einer Leistungsspalte vertraut wird. Wenn die 819 W Höchstleistung über 180 s des F60PRO IV V2 und sein Dauerstrom von 36 A über dasselbe Fenster im selben Test entstanden sind, liegt der implizierte Bus bei etwa 23 V - nach unserer Schätzung aus den beiden erfassten Werten -, was nahe am oberen Ende seines 4-6S-Fensters liegt und nicht bei 4S. So gelesen beschreibt die Angabe von 819 W, was der Motor hoch in seinem Zellenbereich leistet, und ein 4S-Aufbau sollte das nicht erwarten.

Leerlaufstrom und Wicklungswiderstand

Der Leerlaufstrom bei 10 V ist für drei der vier veröffentlicht: 0.8 A beim F30, 1.2 A beim F60PRO IV V2 und 1.0 A beim F60PRO V, während der Wert des F50 im Datenblatt des Herstellers steht. Die Reihenfolge ist die, die die Größen vorhersagen - ein größerer Stator, der einen größeren Propeller dreht, nimmt mehr Leerlaufstrom auf -, und keiner der drei ist in absoluten Zahlen groß. Der Widerstand ist ebenfalls für drei der vier erfasst: 47 mΩ beim F50, 70 mΩ beim F60PRO IV V2 und kein Wert beim F60PRO V.

Die Verlustarithmetik ist eine Zeile wert. Bei seinem erfassten Dauerstrom von 36 A setzt die Wicklung des F60PRO IV V2 mit 70 mΩ rund 91 W als Kupferverluste um - eine Schätzung von uns, ohne Temperaturkorrektur, und etwa 11 Prozent der 819 W, die dasselbe Fenster erfasst. Diese Verluste sind Wärme in einem Motor, von dem verlangt wird, an einem einzigen Pack wiederholt volle Leistung zu geben, deshalb gehören die Widerstands- und die Stromspalte in denselben Satz wie die Schubspalte.

Abmessungen, Welle und Leitungen

Die mechanischen Spalten entscheiden, ob ein Motor überhaupt montiert werden kann, und in dieser Klasse sagen sie auch etwas darüber, wie er überlebt. Die beiden kleineren 5-Zoll-Abmessungen liegen dicht beieinander - Ø26.8 × 32.7 mm beim F60PRO IV V2 und Ø26.8 × 31.7 mm beim F60PRO V -, während der F50 Ø27 × 29.5 mm misst, was ihn zum breitesten und kürzesten der drei macht. Der F30 ist mit Ø17.9 × 17.4 mm ungefähr ein Drittel ihres Volumens.

Der Wellendurchmesser teilt die Gruppe: Der F50 erfasst eine 5-mm-Welle, während die beiden F60PRO-Einheiten 4 mm erfassen, was die Propellerkompatibilität und die Belastung der Nabe bei einem Crash beeinflusst. Beide F60PRO-Einheiten erfassen Leitungen mit 20 AWG, und der F60PRO IV V2 veröffentlicht eine Leitungslänge von 150 mm, was ausreicht, um einen 4-in-1-ESC zu erreichen, der zentral am Stack montiert ist. Wo eine Leitungslänge nicht erfasst ist, sollte die Annahme am Teil selbst geprüft werden und nicht an einem Schwestermodell.

Vier FPV-Racing-Drohnenmotoren im Vergleich

Die folgende Tabelle führt die vier Einheiten in aufsteigender Massenreihenfolge. Jeder Wert entspricht der Veröffentlichung im jeweiligen ToBMS-Produktdatensatz.

Alle vier Motoren sind in der ToBMS-Rubrik Drohnenmotoren geführt und werden von T-Hobby veröffentlicht. Der Schub wird in jedem Datensatz in Gramm gespeichert und hier wie erfasst gezeigt; die an anderen Stellen dieses Artikels genannten Verhältnisse von Schub zu Masse sind aus diesen Zahlen abgeleitet und dort, wo sie auftreten, als abgeleitet gekennzeichnet. Drei Werte stehen im Datenblatt des Herstellers statt im Datensatz: KV für den F30, die Zellenangabe für den F50 und Statordurchmesser, Wicklungswiderstand und Leistung des F60PRO V.

Das Erste, was die Tabelle zeigt, ist, dass die Klasse und nicht die Qualität den größten Teil der Streuung erklärt. Über den Bereich von 9.8 g bis 34.3 g bewegt sich jeder relevante Wert gemeinsam: Der Schub steigt von der kleinsten zur größten erfassten Einheit um einen Faktor von rund fünf, während die Masse um einen Faktor von etwa 3.5 steigt - beides abgeleitet. Diese Lücke ist das ganze Argument zwischen den Klassen, und sie ist der Grund, warum der F30 überhaupt in einem Rennvergleich auftaucht: Er ist kein schwacher 5-Zoll-Motor, er ist ein kleiner.

Das zweite Muster sitzt innerhalb der 5-Zoll-Gruppe und ist das nützlichere. Die drei Einheiten der 2207-Klasse liegen im Durchmesser innerhalb von 0.2 mm und in der Masse innerhalb von 5.8 g beieinander, erfassen aber 1730 g, 1883 g und 2136 g Schub - eine Streuung von rund 23 Prozent von der niedrigsten zur höchsten, aus den erfassten Werten abgeleitet. Nichts in den gemeinsamen Spalten erklärt das. Die Antwort liegt in dem, was sich unterscheidet: KV, Busspannungsfenster, Länge und Wicklung, was bedeutet, dass die Wahl zwischen ihnen eine Frage danach ist, was Luftgerät und Pack tun, und nicht danach, welche Einheit objektiv besser ist.

Das dritte Muster betrifft das, was fehlt. Der Datensatz der Einheit mit dem höchsten erfassten Schub - des F60PRO V - führt keinen Widerstand, keine Leistung und keine Stromangabe, und der Datensatz der Einheit mit der höchsten Leistung - des F50 - führt keine Zellenzahl und keinen Strom. Ein Vergleich, der beide Spalten vollständig bräuchte, müsste zwei der vier verwerfen, was ein vernünftiges Argument dafür ist, diese beiden Lücken als erste Fragen an den Hersteller zu behandeln.

Die vier gegen ein Rennen gelesen

Erfasste Zahlen werden erst dann zur Entscheidung, wenn sie gegen das gelesen werden, was das Luftgerät tut. Jede der vier unten passt zu einer Art des Fliegens, und keine von ihnen passt zu allen vier.

F30 - die 3-Zoll-Antwort, bei 9.8 g

Der F30 ist mit 9.8 g der leichteste Motor, der in dieser Rubrik überhaupt erfasst ist, er misst Ø17.9 × 17.4 mm mit einem 9N12P-Stator, 351 g Höchstschub und einer 4S-Angabe. Sein Leerlaufstrom von 0.8 A bei 10 V ist der niedrigste der Gruppe, was dazu passt, dass der kleinste Stator die geringste Arbeit für das eigene Drehen leistet. Sein KV-Wert steht im Datenblatt des Herstellers, die Paarung mit Pack und Propeller beginnt daher dort.

Was die Zahlen zeigen, ist die Konsequenz der Klasse. Sein erfasster Widerstand ist mit großem Abstand der höchste der Gruppe, sein Schub beträgt rund ein Fünftel der größeren Einheiten, und sein Verhältnis von Schub zu Masse ist das niedrigste der vier - all das passiert, wenn ein Stator klein genug schrumpft, um auf einen 3-Zoll-Rahmen zu passen. Nichts davon ist eine Kritik. An einem 3-Zoll-Luftgerät ist die Alternative kein besserer 3-Zoll-Motor, sondern ein 34 g schwerer Motor, dessen Masse an den Enden von Auslegern sitzt, die nie dafür ausgelegt waren, ihn zu tragen, und die verlorene Agilität würde den gewonnenen Schub übersteigen.

Der Hersteller veröffentlicht diese Einheit für 3-Zoll-Rennanwendungen und nennt über 300 g Schub je Motor, was zu den erfassten 351 g passt, zusammen mit einer Propellerverriegelung mit einer einzigen Schraube und einer universellen Grundwelle. Dieses Detail der Propellerverriegelung ist keine Spezifikationsspalte, aber an einem Rennluftgerät, das regelmäßig zerlegt wird, wiegt es so viel wie eine.

F50 KV2150 - maximale Rotordrehzahl bei minimaler Masse

Mit 28.56 g, einer Wicklung von 2150 KV, einem 12N14P-Stator und 47 mΩ Widerstand ist der F50 in zwei Richtungen zugleich der Extremfall der 5-Zoll-Gruppe: das höchste KV und die geringste Masse, und die einzige der drei, deren erfasste Höchstleistung 1273 W über 180 s erreicht. Sein Höchstschub von 2136 g ist der höchste hier erfasste Wert, und sein Durchmesser von 27 mm ist geringfügig der breiteste, während seine Länge von 29.5 mm die kürzeste ist - eine gedrungene, schnell drehende Geometrie.

Die Wicklung mit 47 mΩ ist die niedrigste in dieser Gruppe erfasste, und das ist der Teil der Spezifikation, der die Art stützt, in der dieser Motor geflogen werden soll. Geringer Widerstand bedeutet, dass beim Stromstoß eines Schubstoßes weniger Spannung am Kupfer verloren geht, also erreicht mehr vom Pack den Rotor genau in dem Transienten, aus dem ein Rennen besteht. Die Herstellerbeschreibung rahmt ihn für das wettbewerbsmäßige 5-Zoll-Rennen, wo Drehmoment und Reaktion die Rundenzeiten entscheiden, und nichts in den erfassten Werten widerspricht dem.

Die Lücke ist der Bus. Die Zellenzahl dieser Einheit steht im Datenblatt des Herstellers, obwohl 2150 KV stark auf eine niedrige Zellenzahl hindeuten, muss diese Ableitung also dort bestätigt werden, bevor ein Pack gewählt wird. Auch ihr Dauerstrom steht im Datenblatt des Herstellers, was die thermische Seite des Bildes dort zu schließen lässt.

F60PRO IV V2 KV1750 - die 4-6S-Überbrückung

Der F60PRO IV V2 KV1750 erfasst 1730 g Höchstschub, 819 W Höchstleistung über 180 s und 36 A Dauerstrom über dasselbe Fenster, in einem 33.5 g schweren Motor mit den Maßen Ø26.8 × 32.7 mm, einem 12N14P-Stator, 70 mΩ Widerstand, einem Leerlaufstrom von 1.2 A bei 10 V, einer 4-mm-Welle, Leitungen mit 20 AWG und einer Leitungslänge von 150 mm. Er ist die am vollständigsten dokumentierte Einheit der vier, und das ist selbst etwas wert, wenn ein Aufbau dimensioniert und nicht geraten wird.

Sein unterscheidendes Merkmal ist das erfasste Fenster von 4-6S. Kein anderer Motor hier veröffentlicht einen so breiten Bereich, und es ändert, wofür die Einheit gedacht ist: Ein Luftgerät kann an einem Tag ein zahmes 4S-Pack zum Training und am Renntag ein 6S-Pack mit hoher Ausgangsleistung fliegen, ohne den Motor zu wechseln, was die Kosten für Ersatzmotoren auf beide Rollen verteilt. Der Handel ist in der Schubspalte sichtbar - 1730 g ist der niedrigste erfasste Wert der drei 5-Zoll-Einheiten, etwa 18 Prozent unter dem F50 - und in der Widerstandsspalte, wo 70 mΩ der höchste der beiden Einheiten ist, die einen veröffentlichen.

Wie oben angemerkt, implizieren seine beiden leistungsbezogenen Werte zusammen einen Bus von rund 23 V, seine Schlagzeilenleistung ist also als Zahl der 6S-Klasse zu lesen. Die eigene Zusammenfassung des Herstellers für diese Einheit betont den Zug im mittleren Bereich und eine gleichmäßige Regelung statt der reinen Spitzenleistung, was zu dieser Lesart passt.

F60PRO V KV1750 - der höchste Schubwert an 4S

Der F60PRO V KV1750 erfasst 1883 g Höchstschub bei 34.3 g, an einem 4S-Bus, mit den Maßen Ø26.8 × 31.7 mm, einem 12N14P-Stator, einem Statordurchmesser von 22 mm, einer 4-mm-Welle, Leitungen mit 20 AWG und einem Leerlaufstrom von 1.0 A bei 10 V. Gegenüber dem IV V2 ist er 0.8 g schwerer, 1 mm kürzer und beim erfassten Schub rund 9 Prozent höher - alles abgeleitete Vergleiche aus zwei Datensätzen, die sich sonst in KV, Statorauslegung, Durchmesser und Wellengröße einig sind.

Dieser Vergleich ist der lehrreichste in diesem Artikel. Zwei Motoren, die auf einem Spezifikationsblatt nahezu identisch aussehen, unterscheiden sich um fast ein Zehntel im Schub, und die verbleibenden Unterschiede sind das Busspannungsfenster und die nicht erfassten Details der Wicklung. Für einen 4S-Rennaufbau, der bei 4S bleibt, ist der F60PRO V unter diesen vier daher die direkte Antwort: Er gibt die Flexibilität der 4-6S-Einheit auf und zahlt acht Zehntel Gramm, im Austausch gegen den größten Schubwert, den eine der beiden erfasst.

Der Datensatz ist bei den elektrischen Spalten dünn. Es sind kein Widerstand, keine Leistung und keine Stromangabe veröffentlicht, die beiden Dinge, die im Rennen am meisten interessieren - wie viel vom Pack den Rotor erreicht und wo die thermische Grenze liegt - müssen also vom Hersteller kommen. Sein Leerlaufstrom von 1.0 A bei 10 V gegenüber 1.2 A beim IV V2 deutet auf eine andere Wicklung hin, aber ein einzelnes erfasstes Feld reicht nicht, um darauf eine Schlussfolgerung zu bauen.

Wo diese Klassen konkurrieren

Zwei der vier Einheiten unten gehören unterschiedlichen Klassen an und sind nie wirklich Alternativen zueinander; die eigentliche Konkurrenz liegt innerhalb der 5-Zoll-Gruppe. Zu erkennen, für welche Art des Fliegens das Luftgerät gedacht ist, klärt die Wahl schneller als jede Tabelle.

Rennen der 3-Zoll-Whoop-Klasse

Das ist die Klasse des F30, und keine andere Einheit hier konkurriert darin. Das typische Luftgerät ist um kleine Propeller herum gebaut, setzt überall auf Leichtigkeit und belohnt Richtungswechsel stärker als Höchstgeschwindigkeit. Die rotierende Masse dominiert die gesamte Entscheidung - daher ein Motor, dessen erfasste Masse rund ein Viertel der leichtesten 5-Zoll-Alternative beträgt -, und die veröffentlichte Empfehlung des Herstellers sagt ausdrücklich, dass vorgesehene Kombinationen kleine dreiblättrige Propeller und kompakte Packs mit hoher Entladerate einschließen.

5-Zoll-Spec-Racing

Alle drei Einheiten der 2207-Klasse gehören hierher, und die Aufteilung zwischen ihnen dreht sich um den Pack und darum, was aus der Gaskurve herausgeholt werden soll: der F50 für maximale Rotordrehzahl und minimale Masse auf der Propellerseite bei niedriger Zellenzahl, der F60PRO V für den größten erfassten Schub an 4S und der F60PRO IV V2 für ein Luftgerät, das 4S und 6S ohne Motorwechsel abdecken muss. Was alle drei teilen, ist eine Klasse, in der Schubwerte um 1.7 bis 2.1 kg je Motor einer Abflugmasse gegenüberstehen, die typischerweise mit dem kombinierten Schub der vier Motoren vergleichbar ist, weshalb die Regelautorität und nicht der Spitzenschub ein Luftgerät schnell wirken lässt.

Freestyle- und Trainingsluftgeräte

Nicht jedes Luftgerät, das einen Motor für eine FPV-Racing-Drohne trägt, wird auch auf Rennen geflogen. Freestyle- und tägliche Trainingsaufbauten sehen weit mehr Crashes pro Stunde und weit weniger nachhaltige Gasstöße im dreistelligen Bereich, was Crash-Toleranz, Nabenfestigkeit und Ersatzkosten in der Liste nach oben und den Spitzenschub nach unten schiebt. Die 5-mm-Welle des F50 und die Kabelspezifikation beider F60PRO-Einheiten sind die erfassten Teile dieser Geschichte; der Rest ist mechanisch und liegt außerhalb dessen, was ein Produktdatensatz ausdrückt.

Wo der Wirkungsgrad übernimmt

Rennmotoren sind keine effizienten Motoren, und die Überbrückung ist es wert, benannt zu werden. In dem Moment, in dem die Aufgabe eines Luftgeräts Dauer statt Rundenzeit wird - eine Kamera zwanzig Minuten tragen statt sechs Runden absolvieren -, gilt die ganze Rangfolge oben nicht mehr, weil der Betriebspunkt in den Teil der Kennfeldkarte wandert, wo ein großer, langsam drehender Propeller und eine Wicklung mit niedrigem KV gewinnen. Das ist ein anderes Auswahlproblem, und es ist das, um das die Gruppierung Long-Endurance-UAV gebaut ist, statt irgendetwas in dieser Klasse.

Prüfliste für die Auswahl

Drei Prüfungen decken den größten Teil ab, und sie funktionieren in dieser Reihenfolge besser, weil jede das Feld für die nächste verengt.

Zuerst die Klasse

Den Propellerdurchmesser festlegen, den der Rahmen aufnimmt, und dann jeden Motor verwerfen, der nicht dafür gebaut ist. Das entfernt mehr Kandidaten als jeder andere Schritt und verhindert den häufigsten Fehler in dieser Klasse - die Wahl zwischen Schubwerten, die zu unterschiedlichen Klassen gehören. Lochbild, Wellendurchmesser und die Frage prüfen, ob die Leitungslänge den ESC erreicht.

Dann der Pack

Entscheiden, ob der Aufbau ein reines 4S-Luftgerät, ein Luftgerät mit hoher Zellenzahl oder eines ist, das beides leisten muss, und KV gegen diese Entscheidung lesen statt als Rangliste. Wo ein Datensatz einen Zellenbereich veröffentlicht, ist die Einheit zu bevorzugen, deren Bereich die tatsächlich verwendeten Packs einschließt. Wo er das nicht tut, ist der Bus als offene Frage zu behandeln.

Zuletzt die Transienten

Erst wenn Klasse und Pack festgelegt sind, bedeuten die Schub- und die Leistungsspalte etwas, und selbst dann sind sie Obergrenzen und keine Arbeitspunkte. Den Schub prüfen, den die vier Motoren zusammen erzeugen würden, gegen die Abflugmasse mit Reserve für die Regelautorität, prüfen, ob Dauerstrom und Widerstand überhaupt veröffentlicht sind, und prüfen, wo die Lücken liegen, bevor ein Wert vom Nachbarmodell angenommen wird.

1. Zuerst Rahmen und Propellerklasse festlegen und jeden Motor verwerfen, dessen Statorgröße nicht dafür gebaut wurde.
2. Die Zellenzahl festlegen, die die Packs tatsächlich liefern, und dann KV dagegen lesen statt KV-Werte direkt zu vergleichen.
3. Eine Einheit bevorzugen, deren erfasstes Busspannungsfenster die verwendeten Packs einschließt, und eine fehlende Zellenangabe als offenen Punkt behandeln.
4. Den Höchstschub über vier Motoren gegen die Abflugmasse stellen und dabei Reserve für die Regelautorität lassen und nicht nur für den Auftrieb.
5. Jede Leistungsangabe über 180 s als Lastfenster lesen und nicht als Dauerangabe, und prüfen, ob daneben eine Dauerstromangabe existiert.
6. Wicklungswiderstand und Leerlaufstrom als die verfügbaren Stellvertreter für die Reaktion nutzen und keinen von beiden aus einem Schwestermodell füllen.
7. Wellendurchmesser, Lochbild, Leitungsquerschnitt und Leitungslänge gegen den Rahmen und die Position des ESC prüfen.
8. Festhalten, welche Werte aus einem Datenblatt statt aus einem Produktdatensatz stammen, damit die Auswahl erneut geprüft werden kann, wenn ein Feld ergänzt wird.

Häufig gestellte Fragen

Offizielle Quellen

Alle vier Motoren werden von T-Hobby veröffentlicht, und die Seiten des Herstellers führen die Datenblätter und Prüfdaten, die die ToBMS-Datensätze nicht wiedergeben: den F30, den F50 KV2150, den F60PRO IV V2 KV1750 und den F60PRO V KV1750, mit der breiteren Auswahl auf der offiziellen Website von T-Hobby. Wo ein ToBMS-Datensatz schweigt - das KV des F30, die Zellenzahl des F50, Widerstand, Leistung und Strom des F60PRO V und jeder Schubwert für den Schwebeflug überhaupt -, sind diese Seiten oder das zugehörige Datenblatt die Stelle, an der die Lücke zu schließen ist.

Wie es weitergeht

Das Lesen bis hierher erzeugt eine Vorauswahl und keine Entscheidung, und drei Werkzeuge machen daraus eine: Jeder Motor hier steht in der Rubrik Drohnenmotoren, Kandidaten lassen sich in Auswahl nach Klasse, KV und Masse eingrenzen, und zwei oder drei Einheiten lassen sich in Produktvergleich gegeneinander stellen. Die Anwendungsseite derselben Entscheidung ist auf der Seite zur FPV-Racing-Drohne gesammelt, die die erfassten Entsprechungen nach Klasse statt nach Spezifikation gruppiert.

Drei bestehende Leitfäden erweitern das Bild seitlich. Der Leitfaden Drohnenmotoren: Auswahl für FPV, Starrflügel und VTOL behandelt dieselbe Rubrik von der Seite der gesamten Klasse her, stellt diese FPV-Einheiten neben Starrflügel- und VTOL-Motoren und ist das Gegenstück zu dieser renngeführten Sicht. Der Leitfaden UAV-Motoren: KV, Schub und Masse passend zum Fluggerät geht zu größeren Luftgeräten über, wo die Fragen ihre Form vollständig ändern, und der BLDC-Motoren: Kompletter Ratgeber zu Typen, Kennwerten und Auswahl stellt jede dieser Klassen in einen einzigen Rahmen für alle, die von der Technik ausgehen statt von einem Luftgerät. Ein neuerer Begleitartikel, FPV-Racing-Drohnenmotoren: Vier T-Hobby-Optionen von 9.8 g bis 34.3 g, behandelt dieselbe Klasse von der Kennwert-Seite aus.

Die Kurzfassung: Zuerst die Propellerklasse festlegen, die der Rahmen zulässt, und alles außerhalb davon verwerfen, dann KV gegen die tatsächlich verwendeten Packs lesen und dann Schub- und thermische Werte vergleichen, im Wissen, dass die größte Schubzahl hier zu einer anderen Klasse gehört als das höchste erfasste Verhältnis von Schub zu Masse. In dieser Gruppe landet die Abfolge meist beim F30 für alles, was 3-Zoll ist, beim F50, wo minimale Masse und maximale Rotordrehzahl die Priorität sind, beim F60PRO V für einen dedizierten 4S-Aufbau und beim F60PRO IV V2 überall dort, wo ein Luftgerät 4S und 6S abdecken muss.