Una aeronave VTOL pide a un mismo conjunto de motores dos cometidos opuestos: sostener la aeronave en vuelo estacionario y después apartarse mientras el ala la sustenta. Los tres motores T-Motor de la serie V agrupados actualmente en la aplicación Dron VTOL - V505 KV260, V602 KV180 y V605 KV210 - son todos motores del tramo de sustentación y, con una hélice grande y lenta, desarrollan entre 8741 g y 12761 g de empuje a partir de una masa de motor de entre 215 g y 340 g. Esas dos columnas son las que construyen una preselección del tramo de sustentación, y no son las columnas que deciden el tramo de crucero, que es un servicio distinto cubierto por otra clase de motor. Dilucidar qué cifra corresponde a cada tramo es toda la selección de motores para drones VTOL.
Respuesta rápida
La selección se divide en dos porque el vuelo se divide en dos. En el tramo de sustentación se pide al motor el empuje máximo a baja velocidad de eje con una hélice grande, y se le pide esa salida solo mientras la aeronave asciende, desciende o mantiene altitud. En el tramo de crucero se pide a la misma aeronave una salida moderada sostenida durante todo lo que dure la misión. Los dos cometidos tiran del motor en direcciones opuestas, así que una preselección de motores para drones VTOL es normalmente dos preselecciones, y estos tres registros pertenecen a la del tramo de sustentación.
Para el tramo de sustentación, tres cifras deciden la elección y lo hacen en orden. El empuje con la hélice más grande que la aeronave puede llevar va primero, porque fija cuánta de la masa total pueden sostener las unidades de sustentación. La masa del motor va después, porque cada gramo de motor es un gramo que la aeronave o bien eleva o bien resta de la carga útil, del paquete o de la estructura. La corriente de pico va en tercer lugar, porque es la cifra que el ESC y el paquete deben soportar durante la transición y en una ráfaga de viento, y no es la cifra que el motor soporta durante la mayor parte del vuelo.
En el grupo listado actualmente aquí, los tres registros se separan exactamente por esos términos. El V505 KV260 es el más ligero con 215 g y desarrolla hasta 8741 g de empuje; el V605 KV210 es el más pesado con 340 g y desarrolla hasta 12761 g; el V602 KV180 se sitúa entre ellos con 300 g y 9749 g, con el KV más bajo del grupo - el bobinado que conviene a una hélice muy grande que gira despacio y a una carga de disco que debe mantenerse baja. Los tres son unidades 24N28P con un eje de 6 mm, y los tres se publican para un bus de 12S.
De ello se derivan dos consecuencias para una preselección de motores para drones VTOL. Los tres registros llevan publicada la cifra de potencia a 180 segundos, así que esa columna puede leerse en todo el grupo; aun así, la columna de empuje es la que corresponde al servicio de sustentación y sobre la que hay que ordenar primero. La segunda consecuencia es que el tramo de crucero de la misma aeronave no lo cubre ninguno de estos tres registros, y la clase que sí lo cubre es el tema de la cuarta sección siguiente.
Por qué el VTOL es un problema de dos regímenes
Un multirotor pasa todo su vuelo en un régimen y un modelo de ala fija pasa todo el suyo en otro, así que cada uno puede especificarse frente a un único punto de funcionamiento. Una aeronave VTOL hace las dos cosas en una misma misión, y los dos puntos de funcionamiento no están cerca. La fase de sustentación quiere una hélice grande que gire despacio con mucho par detrás; la fase de crucero quiere una hélice más pequeña que gire más rápido durante mucho tiempo con una corriente moderada. Un motor optimizado para una de las dos no lo está, por construcción, para la otra.
Dos cometidos, un mismo conjunto de motores
La aeronave puede resolver el conflicto de una de dos maneras: puede llevar dos conjuntos de motores, uno para sustentación y otro para crucero, o puede pedir a uno solo que llegue a un compromiso. Ambas disposiciones existen, y ambas se encuentran en la misma categoría de producto, que es la razón de que los registros agrupados bajo esta aplicación incluyan tanto unidades de la clase de sustentación como, más abajo en la categoría, unidades de la clase de ala fija. Leído como un conjunto de especificaciones, el conflicto es visible en las columnas: los registros de sustentación de la serie V de T-Motor llevan recuentos de polos altos, envolventes grandes para su masa y cifras de empuje publicadas a pleno gas, mientras que los registros de crucero de ala fija presentan el perfil contrario.
El servicio de vuelo estacionario: empuje entregado brevemente
El vuelo estacionario y la parte vertical de una transición son los momentos en que los motores de sustentación soportan todo el peso de la aeronave, y también aquellos en que el flujo de aire sobre el motor es más pobre - no hay velocidad de avance que alimente la hélice, y el motor suele estar bajo la hélice en lugar de en aire limpio. La consecuencia es que el empuje por unidad de masa de motor es la cifra que importa, y que la demanda es corta. Un ascenso que dura uno o dos minutos es una propuesta térmica muy distinta de un crucero que dura una hora, y los registros del tramo de sustentación aquí se publican frente a esa ventana corta y no frente a un régimen continuo.
El servicio de crucero: eficiencia a una corriente estable
Una vez que el ala sustenta la aeronave, la hélice solo tiene que vencer la resistencia aerodinámica, que es una fracción pequeña de la potencia que exigía el vuelo estacionario. Lo que cambia no es el tamaño del requisito sino su duración: la corriente de crucero recorre toda la misión, así que una pérdida que cuesta una fracción de la entrada en crucero cuesta esa fracción durante todo el vuelo. Por eso los dos tramos se especifican con columnas distintas. El empuje decide el tramo de sustentación, y la eficiencia a una corriente moderada decide el tramo de crucero, y un solo registro rara vez lidera en ambos.
El tramo de sustentación: qué optimiza un motor de vuelo estacionario
Los registros de la serie V de T-Motor de este grupo comparten un patrón de construcción, y no es un accidente del utillaje de un solo fabricante. Los tres son máquinas 24N28P con un eje de 6 mm y un bus de 12S publicado, y el patrón se deriva directamente de lo que pide el servicio: baja velocidad de eje, par alto, una hélice grande y una ráfaga corta a pleno gas.
Un KV más bajo y la hélice que le sigue
El KV se expresa en revoluciones por minuto por voltio, así que una cifra de KV baja significa una velocidad de eje baja para una tensión de bus dada. Una hélice grande no puede girarse deprisa sin que las puntas de sus palas se vuelvan supersónicas y su eficiencia se derrumbe, así que una hélice grande necesita una velocidad de eje baja, y una velocidad de eje baja a una tensión útil significa un KV bajo. Los tres registros aquí van de 180 a 260 KV, que es una banda estrecha para los estándares de la categoría más amplia: las unidades FPV de la misma categoría de producto se publican con cifras varias veces mayores. La banda estrecha es la firma de un grupo que se ha dimensionado entero para el mismo tipo de hélice.
La configuración del estator y el par que compra
El número de ranuras y polos describe la disposición del bobinado y de los imanes. Un recuento alto - 24 ranuras y 28 polos aquí, frente a 12 ranuras y 14 polos en los registros de ala fija de la misma categoría - produce una entrega de par más suave a baja velocidad de eje, porque el circuito magnético recorre más posiciones en cada revolución. Un par suave a baja velocidad es lo que necesita una hélice grande en un servicio de vuelo estacionario, y es la razón de que el recuento sea alto en todo el grupo de sustentación y no solo en la unidad más grande. El coste es que la frecuencia de conmutación eléctrica crece con la velocidad mecánica a un recuento mayor, así que la temporización del ESC y la velocidad eléctrica máxima deben comprobarse frente al bobinado en lugar de suponerse a partir de la cifra mecánica.
La corriente de pico es una cifra del tramo de sustentación
La corriente de pico publicada de los tres registros está entre 45 A y 70 A. Esa cifra pertenece al tramo de sustentación: es la corriente que el motor consume en lo más alto de su curva de empuje, que es donde se sitúan un ascenso vertical y una transición. Es una cifra de dimensionamiento para el ESC y el paquete, y no una cifra que se espere que el motor sostenga, y leerla como un régimen continuo es la forma más común de que una propulsión de sustentación acabe infradimensionada. El servicio se define por cuánto dura el pico, no por lo alto que sea.
El tramo de crucero es otra clase de motor
Los dos tramos de una misión VTOL son problemas de selección distintos, y la respuesta práctica ha sido dejar de tratarlos como uno solo. El tramo de sustentación lo cubren los registros de la clase de sustentación anteriores. El tramo de crucero lo cubren motores concebidos para el vuelo continuo sustentado por el ala, que en esta plataforma es la clase de ala fija, y esas unidades se agrupan bajo una aplicación separada y no bajo esta.
La clase de ala fija es un servicio, no una marca
La etiqueta describe el punto de funcionamiento para el que se bobinan y se alojan un motor, no la empresa que lo vende. Un motor de la clase de ala fija se especifica en torno a una corriente de crucero sostenida, una velocidad de eje comparativamente alta y una hélice más pequeña y fina; su envolvente y su masa las fija el servicio térmico continuo y no un objetivo de empuje. Es un conjunto de restricciones distinto del grupo de sustentación, y es la razón de que las dos clases se sitúen en grupos de aplicación distintos en esta plataforma aunque varias compartan fabricante.
Por qué la serie AT no es un motor de sustentación VTOL
La serie AT es la clase de ala fija de esta categoría de producto, y sus registros se publican frente a un servicio de crucero: estatores 12N14P en los miembros más pequeños, un número de celdas publicado elegido para una corriente sostenida y cifras seleccionadas para la eficiencia a carga moderada. Esos no son motores de sustentación VTOL. Un brazo de sustentación necesita empuje de pico a baja velocidad de eje con una hélice grande, y ese es el cometido para el que están concebidos los tres registros de la serie V; un bobinado dimensionado para una corriente de crucero estable lo está para la demanda opuesta. Mantener separadas las dos clases es lo que impide que una preselección del tramo de sustentación se construya con cifras del tramo de crucero, y es también la razón de que la tabla comparativa de este artículo solo contenga registros de la clase de sustentación.
Dónde deja de aplicarse la especificación del tramo de sustentación
Una vez que la aeronave está sobre el ala, las cifras que decidieron las unidades de sustentación dejan de ser el eje de selección. El empuje a pleno gas, el empuje por gramo y la corriente de pico describen una fase vertical que termina a los pocos minutos del despegue; para la parte de la misión que más dura, las cifras que gobiernan son la corriente que el bobinado soporta con el acelerador constante, la resistencia que convierte parte de esa corriente en calor y la masa del paquete que hay que llevar para suministrarla. Una preselección que mezcla los dos conjuntos de cifras no compara alternativas, compara dos fases distintas de un mismo vuelo. El tramo de crucero se especifica en sus propios términos en Motores BLDC para modelo de ala fija: casar KV, hélice y potencia de crucero.
Dimensionar el tramo de sustentación: KV, diámetro de hélice y número de polos
Para el tramo de sustentación la cadena va de la hélice al KV y de este al número de celdas, y cada eslabón condiciona al siguiente. Leer los registros de la serie V de T-Motor frente a esa cadena es lo que convierte una tabla de números en una preselección.
El KV frente al diámetro de hélice
Una hélice más grande es una palanca más larga sobre el eje: a una velocidad de eje dada necesita más par, y el par lo produce la corriente. Así que una hélice grande y de paso alto en un motor pequeño significa o bien una velocidad de eje menor o bien una corriente mayor, y por lo general ambas cosas. Por eso los registros de KV bajo de aquí son también los de envolventes mayores para su masa, y por eso la banda de KV del grupo es tan estrecha como es. Dentro del grupo, el V505 KV260 con 260 KV alcanza una velocidad de eje mayor en un bus común que el V602 KV180 con 180 KV - la relación entre las dos cifras es de aproximadamente 1.44 -, lo que hace del registro de KV más bajo el que conviene a la hélice más grande y más lenta.
24N28P y qué cambia el número de polos
Un bobinado 24N28P da 14 pares de polos, y la frecuencia eléctrica que el ESC debe conmutar es ese recuento multiplicado por la velocidad mecánica. A las bajas velocidades de eje a las que funciona este servicio, el producto se mantiene moderado, que es parte de por qué el recuento es asequible aquí; la misma disposición en una unidad que girara varias veces más rápido llevaría la frecuencia de conmutación más allá de aquello para lo que el ESC suele estar temporizado. La lectura práctica es que el recuento alto de ranuras y polos pertenece al extremo de KV bajo y hélice grande de la categoría y no es una mejora general, y los tres registros de sustentación son coherentes con ello.
El número de celdas y la tensión que ve el bobinado
El número de celdas fija la tensión a la que trabaja el bobinado y, junto con el KV, fija la velocidad de eje en vacío. Los tres registros de aquí se publican para un bus de 12S, que es la disposición que mantiene baja la corriente para una potencia en el eje dada: manteniendo constante la salida, una tensión de bus más alta reduce la corriente que debe soportar el bobinado, lo que reduce la pérdida en el cobre y la corriente que debe suministrar el ESC. Un tramo de sustentación de 12S y un tramo de crucero de 12S son por tanto la misma decisión eléctrica alcanzada desde dos direcciones distintas, una para el empuje a baja velocidad y otra para la eficiencia con una carga estable.
Empuje por gramo y masa térmica en ciclos verticales repetidos
El tramo de sustentación de un conjunto de motores para drones VTOL se especifica en torno a dos magnitudes fáciles de confundir: el empuje de pico que un registro puede desarrollar y el trabajo que puede hacer de forma repetida sin que su bobinado supere su clase de aislamiento. La primera se publica directamente. La segunda hay que deducirla de la masa, la resistencia y la ventana de servicio.
Empuje por gramo en los tres registros
Dividir el empuje máximo publicado entre la masa de motor publicada da una única cifra que compara los tres registros en los términos que de verdad le importan al tramo de sustentación, y es un resultado aritmético y no una columna publicada. El V505 KV260 devuelve 8741 g de empuje desde 215 g, o unos 40.7 g por gramo de motor; el V605 KV210 devuelve 12761 g desde 340 g, o unos 37.5; el V602 KV180 devuelve 9749 g desde 300 g, o unos 32.5. La dispersión no es grande, y el orden no es el mismo que el orden por empuje total - el registro más ligero lidera en empuje por gramo mientras que el más pesado lidera en empuje absoluto, que es el trueque al que se enfrenta un constructor entre elevar más y elevarlo de forma más económica.
La pérdida en el cobre como masa térmica
La resistencia interna es lo que convierte la corriente en calor, y en un tramo de sustentación la corriente es alta durante los minutos que el motor trabaja. Los tres registros llevan 58 mΩ, 88 mΩ y 48 mΩ, y la cifra se mueve con el bobinado y no con la masa: el V602 KV180 es el más pesado con 300 g y lleva la resistencia más alta con 88 mΩ, mientras que el V605 KV210 es aún más pesado con 340 g y lleva la más baja con 48 mΩ. Lo que un servicio de sustentación necesita en realidad es masa térmica suficiente para absorber la ráfaga, lo que es función del estator y de la carcasa y no de la resistencia sola; una resistencia baja evita que la pérdida se genere, y el cuerpo evita que lo generado llegue al aislamiento demasiado rápido.
Ciclos verticales repetidos y la ventana de 180 s
Las cifras de potencia publicadas de estos registros son cifras de 180 segundos, y el tramo de sustentación es el único servicio en el que esa ventana es realmente representativa, porque un ascenso vertical cabe cómodamente dentro de ella. Lo que la ventana no describe es una secuencia de ascensos con intervalos cortos entre ellos, que es la forma de una misión de cartografía o de reparto volada desde una serie de puntos de vuelo estacionario. Cada ascenso está dentro de la ventana por sí solo, y la acumulación a lo largo de una salida es lo que sigue la temperatura del bobinado - lo que es una cuestión de montaje y de flujo de aire tanto como una cuestión de motor.
Motores para drones VTOL: matriz de comparación de especificaciones
Los tres registros agrupados actualmente en la aplicación Dron VTOL se exponen a continuación como un único conjunto de especificaciones, ordenados por empuje publicado para que el salto de la unidad más ligera a la más grande sea visible en la propia columna. Cada valor es la cifra que el fabricante publica para ese modelo; ninguna celda es una estimación, y ningún registro lleva un valor que el registro no contenga.
| Modelo | Configuración | Resistencia interna | Empuje máximo | Potencia máx. 180 s | Peso | Envolvente |
|---|---|---|---|---|---|---|
| V505 KV260 | 24N28P | 58 mΩ | 8741 g | 2500 W | 215 g | Ø55.6 × 38.9 mm |
| V602 KV180 | 24N28P | 88 mΩ | 9749 g | 2000 W | 300 g | Ø68.8 × 36.9 mm |
| V605 KV210 | 24N28P | 48 mΩ | 12761 g | 3200 W | 340 g | Ø68.8 × 39.9 mm |
Modelo, configuración, resistencia interna, empuje máximo, potencia máx. 180 s, peso y envolvente son los valores que el fabricante publica para cada registro, ordenados por empuje máximo. La envolvente se da como diámetro exterior por longitud del cuerpo y excluye el saliente del eje, del cable y del conector. Los valores se reproducen tal como los publica el fabricante y no se rellenan con una estimación, y la cifra de potencia máxima a 180 segundos es una ventana térmica y no un régimen continuo; se publica para los tres registros de aquí. Las tres unidades se publican para un bus de 12S LiPo, y las cifras de empuje máximo se publican a pleno gas con la hélice que el fabricante especifica para cada modelo.
La primera lectura es que la masa no sigue al empuje en el orden que una preselección podría suponer. El V602 KV180 es el registro intermedio con 300 g y devuelve el empuje más bajo de los tres, 9749 g, mientras que el V505 KV260 es el más ligero con 215 g y devuelve 8741 g - una diferencia de poco más del 10 por ciento en empuje por 85 g de masa adicional. El V605 KV210 es el registro que supera los 12761 g, y lo hace desde 340 g, que son 40 g más que el V602 para una cifra de empuje casi un tercio mayor.
La segunda lectura es que los dos registros mayores comparten un diámetro de envolvente. El V602 KV180 y el V605 KV210 miden ambos Ø68.8 mm, y difieren en 3 mm de longitud del cuerpo - 36.9 mm frente a 39.9 mm. Dentro de esos 3 mm y de los 40 g que los acompañan, la resistencia baja de 88 mΩ a 48 mΩ y el empuje sube de 9749 g a 12761 g, que es lo que compra un estator más largo y un circuito magnético más largo con el mismo diámetro. El V505 KV260 es el caso atípico en envolvente y no en servicio: con Ø55.6 mm es un cuerpo sustancialmente más pequeño, y sus 58 mΩ se sitúan entre los otros dos.
Los tres motores V leídos por servicio
La tabla ordena por empuje, que es el orden correcto para una preselección y el orden equivocado para entender qué contiene el grupo. Leídos por el servicio en torno al que está concebido cada registro, los tres motores de sustentación para drones VTOL agrupados actualmente en la aplicación Dron VTOL se reparten en tres roles distintos.
V505 KV260: la unidad de sustentación más ligera
El V505 KV260 es el registro más pequeño y más ligero de aquí: 215 g en una envolvente de Ø55.6 × 38.9 mm, 260 KV en un bus de 12S y 52 A de corriente de pico publicada. Sus 8741 g de empuje desde 215 g son el empuje por gramo más alto del grupo, unos 40.7, que es la cifra que importa en una aeronave donde las unidades de sustentación se dimensionan frente a un presupuesto de carga útil. El cuerpo más pequeño es el trueque: menos estator y menos masa térmica que los otros dos registros, lo que conviene a una aeronave más ligera que hace fases verticales más cortas.
V602 KV180: la opción de autonomía de KV bajo
El V602 KV180 lleva el KV más bajo del grupo, 180, la mayor longitud de cuerpo publicada de los tres, 36.9 mm sobre un diámetro de Ø68.8 mm, y 300 g de masa. Sus 9749 g de empuje son la cifra absoluta más baja de aquí y sus 88 mΩ la resistencia más alta, lo que en conjunto lo señala como el registro bobinado para una hélice grande que gira despacio y no para el empuje más alto a partir de una masa dada. Ese es el perfil que una aeronave de gran autonomía quiere de su tramo de sustentación: la carga de disco más baja que puede lograr, a costa de algo de empuje por gramo.
V605 KV210: el empuje más alto del grupo
El V605 KV210 es el registro de mayor empuje de aquí con 12761 g, desde 340 g en una envolvente de Ø68.8 × 39.9 mm, con 210 KV y 3200 W publicados dentro de la ventana de 180 segundos. Sus 48 mΩ son la resistencia más baja del grupo y sus 70 A la corriente de pico publicada más alta, que es el emparejamiento que muestra un tramo de sustentación pesado: el bobinado está dimensionado para soportar la corriente que exige la salida de empuje, y el cuerpo más largo sobre el diámetro compartido es lo que lo hace posible. Su cifra de potencia a 180 segundos publicada es la más alta de las tres, y lleva una longitud de cable publicada de 600 mm.
Selección de motores para drones VTOL: una secuencia de dimensionamiento
El orden que sigue es el orden en que las cifras publicadas se convierten en decisiones, porque cada paso descarta candidatos que un paso posterior no puede recuperar. Está escrito para una preselección del tramo de sustentación extraída de los tres registros agrupados actualmente en la aplicación Dron VTOL, y la secuencia en sí no depende de qué registros estén en el grupo. Una preselección de motores para drones VTOL empieza en el tramo de sustentación y se queda ahí hasta que la fase vertical se ha dimensionado en sus propios términos.
Fijar primero la masa total y la relación empuje-peso
La masa total fija el empuje total que las unidades de sustentación deben producir con margen, y el número de brazos de sustentación fija el empuje que debe soportar cada uno. Una vez fijados esos dos, la preselección queda acotada por la columna de empuje: el V505 KV260 con 8741 g y el V602 KV180 con 9749 g sirven a las disposiciones más ligeras, y el V605 KV210 con 12761 g es el registro que supera las más pesadas. El empuje por brazo, y no el empuje total, es la cifra con la que hay que comparar, porque es la cifra que deben acomodar la estructura del brazo y la holgura de la hélice.
Casar el KV con el bus y después con la hélice
Con el diámetro de hélice acotado por la aeronave, se conoce la velocidad de eje requerida, y el KV multiplicado por la tensión de bus es lo que la entrega. El bus es en sí mismo una decisión, porque fija la masa del paquete y el régimen del ESC: los tres registros de aquí se publican para 12S, así que la elección dentro de este grupo no es de tensión sino de KV dentro de un bus fijo - 180, 210 y 260. Un KV más bajo gira una hélice más grande a la misma tensión, y la cifra más baja del grupo pertenece al registro con la resistencia más alta y el empuje por gramo más bajo.
Dimensionar el bobinado con la corriente de vuelo estacionario
La corriente que consume el tramo de sustentación en vuelo estacionario es la que soporta el bobinado durante el tramo más largo de la fase vertical, y es la cifra frente a la que hay que leer la columna de resistencia; la corriente de pico a pleno gas es breve y está acotada por el ESC y el paquete y no por el bobinado. Este es el paso en que la columna de resistencia decide un empate ajustado: el V602 KV180 y el V605 KV210 comparten un diámetro de Ø68.8 mm, y los 88 mΩ frente a 48 mΩ son la diferencia que notarán los ciclos verticales repetidos.
Comprobar el tramo de crucero por separado
La preselección del tramo de sustentación no se traslada al tramo de crucero, y tratarla como si lo hiciera es el fallo que esta secuencia está escrita para prevenir. Si la aeronave hace crucero con un propulsor aparte, esa unidad debe especificarse frente a una corriente sostenida y una hélice pequeña y rápida, que es la clase de ala fija descrita antes y no ninguno de los tres registros de esta tabla. Si la aeronave, en cambio, inclina hacia delante sus unidades de sustentación y hace crucero con ellas, se pide a la banda de KV que conviene al vuelo estacionario que sirva también a un vuelo de avance rápido, y el compromiso se manifiesta como una hélice demasiado gruesa para el crucero o una velocidad de eje demasiado lenta para el ala.
Los tres pasos aplicados a este grupo dan una preselección y no una respuesta:
- Aeronaves ligeras con una carga útil modesta y fases verticales cortas. El V505 KV260 lleva el empuje por gramo más alto del grupo con 215 g, y es el registro del que partir cuando la masa es la restricción dominante.
- Aeronaves de gran autonomía que quieren la carga de disco más baja que pueden sostener. El V602 KV180 con 180 KV gira la hélice más grande y más lenta de los tres en el mismo bus de 12S, a costa del empuje más bajo y la resistencia más alta del grupo.
- Disposiciones de sustentación pesadas que necesitan el máximo empuje de un solo brazo. El V605 KV210 es el registro de aquí por encima de 12761 g, y el que lleva la cifra de potencia a 180 segundos publicada más alta y una longitud de cable publicada con la que trabajar.
Preguntas frecuentes
Q¿Por qué un motor de la clase de ala fija no es un motor de sustentación VTOL?
Porque los dos están bobinados para puntos de funcionamiento opuestos. Un motor de la clase de ala fija se especifica en torno a una corriente de crucero sostenida, una velocidad de eje comparativamente alta y una hélice más pequeña y fina, y su masa y su envolvente las fija el servicio térmico continuo. Un motor de sustentación VTOL se especifica en torno al empuje de pico a baja velocidad de eje con una hélice grande, entregado durante los minutos que ocupa el vuelo vertical. La serie AT de esta categoría de producto es la clase de ala fija, con estatores 12N14P en sus miembros más pequeños y cifras seleccionadas para la eficiencia a carga moderada, y no es un motor de sustentación VTOL. Los registros del tramo de sustentación de aquí son unidades 24N28P, que es la construcción opuesta.
Q¿Qué cifra de empuje dimensiona los motores de sustentación de un dron VTOL?
El empuje máximo publicado para la hélice que especifica el fabricante, dividido entre el número de brazos de sustentación, comparado con la masa total dejando margen suficiente para la autoridad de control y para una ráfaga de viento. En los tres registros de aquí esa cifra va de 8741 g en el V505 KV260 pasando por 9749 g en el V602 KV180 hasta 12761 g en el V605 KV210. Es una cifra a pleno gas y el margen importa, porque el empuje que un multirotor en vuelo estacionario debe reservar para el control de actitud no está disponible para elevar.
Q¿Qué KV y qué número de celdas convienen a un motor de sustentación VTOL de 12S?
En un bus de 12S los tres registros de aquí van de 180 a 260 KV, y la banda es estrecha porque el servicio es estrecho: los tres están dimensionados para una hélice grande que gira despacio y no para una rápida. El KV es revoluciones por minuto por voltio, así que dentro de un bus fijo de 12S una cifra más baja significa una velocidad de eje más baja y, por tanto, una hélice más grande y más lenta. El V602 KV180 es el más bajo de los tres, el V505 KV260 el más alto, y la elección entre ellos es una elección de diámetro de hélice y carga de disco y no de tensión de bus.
Q¿Cómo se lee el empuje por gramo en los tres motores de sustentación de la serie V?
Dividiendo el empuje máximo publicado entre la masa de motor publicada, que es aritmética sobre dos cifras publicadas y no una columna que el fabricante imprima. El V505 KV260 devuelve unos 40.7 g de empuje por gramo de motor a partir de 8741 g sobre 215 g, el V605 KV210 unos 37.5 a partir de 12761 g sobre 340 g, y el V602 KV180 unos 32.5 a partir de 9749 g sobre 300 g. El registro más ligero lidera en esta medida y el más pesado lidera en empuje absoluto, que es el trueque entre elevar más y elevarlo de forma más eficiente.
Q¿Por qué el KV no se muestra por separado en la tabla comparativa?
Porque cada nombre de modelo de la tabla ya lleva su propia cifra de KV: V505 KV260, V602 KV180 y V605 KV210. Repetir el mismo número en una entrada dedicada añadiría anchura sin añadir información, y el espacio se aprovecha mejor en la envolvente, que difiere entre los tres registros y no puede recuperarse del nombre del modelo. Cuando una relación de KV es el objeto de una comparación, como lo es entre el V505 KV260 y el V602 KV180 en un bus compartido, la aritmética se da en el texto y no como columna.
Q¿Qué cambia un estator 24N28P en un motor de sustentación VTOL?
Suaviza la entrega de par a baja velocidad de eje. Con 24 ranuras y 28 polos el circuito magnético recorre más posiciones por revolución que una disposición 12N14P, así que el par que ve una hélice grande que gira despacio llega en incrementos más pequeños. Ese es el comportamiento que quiere un servicio de vuelo estacionario, y es la razón de que el recuento de ranuras y polos sea alto en los tres registros de sustentación de aquí y no solo en el más grande. El coste es que la frecuencia de conmutación eléctrica es el número de polos multiplicado por la velocidad mecánica, así que el ESC tiene que casarse con el bobinado en lugar de suponerse.
Recursos oficiales
T-Motor publica una página oficial de producto para cada unidad con su panel de especificaciones y sus datos de ensayo de hélice, y esas páginas siguen siendo la fuente de referencia para cada cifra citada aquí - por ejemplo la página de producto del V505 KV260, la página de producto del V602 KV180 y la página de producto del V605 KV210. Las cifras de resistencia, empuje, potencia, masa y envolvente de la tabla anterior son los valores que publican esas páginas, y una ventana de servicio, un supuesto térmico o una recomendación de hélice de la que dependa un montaje es una cuestión para el fabricante y no una cifra que pueda derivarse del panel de especificaciones.
Adónde ir después
Para preseleccionar en lugar de leer, tres herramientas de la plataforma hacen el trabajo en secuencia. Explorar la categoría completa de Motores para drones para ver los tres registros de sustentación de aquí junto a los modelos de ala fija y FPV de la misma categoría, usar Selección para acotar por empuje, masa y número de celdas, y después enfrentar los candidatos entre sí en Comparar productos. La página de la aplicación Dron VTOL contiene los mismos tres registros con sus atributos de filtro.
Dos artículos más recogen las partes de este tema que una selección del tramo de sustentación no resuelve. Motores BLDC para modelo de ala fija: casar KV, hélice y potencia de crucero expone la cadena del tramo de crucero por completo, desde el diámetro de hélice hasta la velocidad de paso y hasta el número de celdas que decide la respuesta, y es la clase a la que se refiere la cuarta sección anterior. Motores para drones: selección FPV, de ala fija y VTOL sitúa las clases de sustentación, ala fija y FPV una junto a otra dentro de la misma categoría de producto.
La versión corta para los motores para drones VTOL: fijar primero la masa total y el empuje que debe llevar cada brazo, porque eso acota la preselección del tramo de sustentación antes que cualquier otra cosa; casar después el KV con el bus de 12S y luego con el diámetro de hélice, porque un KV bajo solo significa una hélice grande una vez que se le asocia una tensión; y dimensionar el bobinado con la corriente de vuelo estacionario y no con el pico, porque el pico es una ráfaga que el ESC y el paquete deben soportar y no un régimen que el motor sostenga. Aplicada a este grupo, la secuencia separa el registro de 215 g de los dos registros de Ø68.8 mm antes de sopesar ningún modelo individual frente a otro, y deja el tramo de crucero para especificarse en sus propios términos.








