Menentukan Ukuran Motor Drone Daya Dorong Tinggi: Muatan, Efisiensi, dan Margin Termal

Motor drone daya dorong tinggi bukanlah unit terbesar pada lembar spesifikasi; itu adalah motor yang masih menghasilkan dorongnya pada titik operasi yang benar-benar diterbangkan oleh pesawat udara. Penentuan ukurannya dimulai dari massa yang harus diangkat pesawat, membagi massa itu di antara rotor, lalu memeriksa apakah motor mampu menahan bagiannya dari beban tanpa kehabisan margin termal. Kelas muatan, dorong per rotor, dan margin termal adalah tiga besaran yang menentukan jawabannya, dan pada pesawat udara angkat berat besaran itu juga yang menetapkan berapa banyak massa motor yang harus dibawa untuk menjalankan tugasnya.

Panduan ini membahas sepuluh catatan yang saat ini tercantum dalam kategori Motor UAV ToBMS, semuanya unit T-Motor yang dikelompokkan catatan ToBMS di bawah Drone Angkat Berat dan UAV Pertanian, dan menjabarkan spesifikasi mana yang menentukan pilihan pada setiap langkah. Setiap angka di bawah ini diambil dari catatan produk ToBMS atau dari spesifikasi yang diterbitkan produsen; rasio yang diturunkan dari angka tersebut ditandai sebagai turunan, dan bila suatu nilai tidak diterbitkan maka ditandai sebagai tidak diterbitkan alih-alih disimpulkan dari model serupa.

Jawaban Singkat

Kelas muatan ada di urutan pertama, dan itu adalah angka pesawat udara, bukan angka motor. Delapan catatan Navigator yang dibahas di sini menyatakan berat maksimum lepas landas pesawat secara langsung pada halaman produsen, mulai dari 60 kg pada T-Motor MN1115 KV130 UAV Motor hingga 140 kg pada T-Motor MN1330 KV40 UAV Motor. Angka itu adalah berat keseluruhan pesawat, bukan muatan yang tergantung di bawahnya; muatan adalah yang tersisa setelah rangka, paket baterai, avionik, dan motor dikurangi, itulah sebabnya pemilihan motor mengikuti anggaran massa dan bukan angka muatan semata, dan itulah sebabnya motor drone daya dorong tinggi untuk muatan berat selalu dipasangkan ke pesawat udara dan bukan ke muatannya saja.

Dorong yang harus dihasilkan motor drone daya dorong tinggi kemudian ditetapkan dengan membagi dorong yang dibutuhkan pesawat di antara lengan-lengannya. Praktik multirotor menganggarkan kelipatan dari berat keseluruhan agar kendali sikap tetap berwibawa selama manuver dan gangguan, sehingga dorong maksimum tercatat per motor adalah batas atas dan bukan titik kerja. Mempertahankan kendali setelah kegagalan satu rotor adalah persyaratan toleransi kesalahan yang terpisah, yang timbul dari konfigurasi pesawat, alokasi kendali, dan kasus kegagalan yang ditinjau, bukan dari angka dorong maksimum semata. Ada besaran ketiga yang menentukan apakah batas atas itu bertahan dalam penerbangan, yaitu margin termal: rating daya dan arus yang diterbitkan untuk motor ini dinyatakan dalam jendela waktu singkat, dan suhu permukaan pada bangku uji produsen diukur pada tingkat gas dan durasi pengujian tertentu. Sepuluh catatan tidak dapat diurutkan satu terhadap yang lain atas dasar itu, karena baling-baling, tegangan bus, dan kondisi pengujian berubah dari halaman ke halaman. Yang dapat dilakukan angka-angka itu adalah menunjukkan di mana margin berada untuk satu motor, satu baling-baling, dan satu bus, dan itulah perbandingan yang sebenarnya dibutuhkan keputusan penentuan ukuran.

Apa yang Menentukan Motor Drone Daya Dorong Tinggi

Tidak ada yang berubah pada konstruksi motor drone daya dorong tinggi di ujung berat kelasnya. Yang berubah pada motor drone daya dorong tinggi adalah bagian spesifikasi mana yang menjadi kendala pengikat. Pada pesawat kecil batasnya biasanya paket baterai dan pengkabelan, dan motor drone daya dorong tinggi dipilih agar cocok dengan baling-baling yang sudah muat pada rangka. Pada pesawat angkat berat atau pertanian batasnya bergeser ke beban termal dan massa motor sekaligus, dan untuk pesawat ini beban termal serta massa sistem propulsi dapat menjadi kendala terkait yang penting seiring meningkatnya muatan yang dibutuhkan dan tuntutan misi; itulah yang membuat masalah pemilihan berbeda di ujung rentang ini.

Dorong per Rotor terhadap Massa Motor

Dua besaran berada di sisi berlawanan dari setiap keputusan angkat berat dan tidak satu pun dapat dibaca sendirian. Dorong per rotor adalah yang harus dihasilkan motor pada titik kerja; massa motor adalah yang dibayar pesawat untuk dorong itu pada setiap penerbangan, dan motor merupakan bagian dari berat keseluruhan yang diangkat sistem propulsi. Kedua besaran itu bergerak bersama di sepuluh catatan di bawah ini: T-Motor U11 II KV120 UAV Motor berbobot 772 g dan mencatat 14159 g dorong, sedangkan T-Motor MN1330 KV40 berbobot 2750 g dan mencatat 75415 g. Di antara keduanya massa naik dengan faktor sekitar 3.6 dan dorong tercatat naik dengan faktor sekitar 5.3, dan perbedaan kemiringan itulah yang menjadi pertaruhan keputusan penentuan ukuran.

Kedua besaran diperlakukan sebagai pasangan dan bukan sebagai skor. Motor drone daya dorong tinggi yang ringan untuk dorongnya mengurangi massa yang dibawa sistem propulsi, tetapi juga memiliki lebih sedikit tembaga dan stator untuk membuang rugi yang dihasilkannya, dan kedua efek itu tidak independen. Motor drone daya dorong tinggi yang berat untuk dorongnya membawa lebih banyak material ke dalam masalah termal, tetapi menambah massa yang diangkat pesawat pada setiap penerbangan dan menambah inersia yang harus dihadapi pengendali sikap. Sisi mana dari pertukaran itu yang benar bergantung pada tugas yang diterbangkan pesawat, dan motor yang sama dapat berada di kedua sisi garis untuk dua misi berbeda.

KV sebagai Filter Pertama

KV adalah konstanta kecepatan belitan, dinyatakan dalam rpm per volt, dan pada catatan ini berkisar dari 130 pada MN1115 hingga 40 pada MN1330. Peran praktisnya dalam penentuan ukuran adalah menyatakan jumlah sel dan diameter baling-baling yang menjadi dasar motor dililit. KV rendah pada bus tertentu memutar baling-baling yang sama lebih lambat, dan belitan ber-KV rendah dapat sesuai untuk konfigurasi berkecepatan lebih rendah dengan baling-baling lebih besar, tetapi arus pada dorong tertentu harus dinilai dari data operasi motor–baling-baling dan bukan dari nilai KV, dan itulah yang memungkinkan pesawat angkat berat menjalankan baling-baling besar tanpa arus naik melampaui yang dapat ditahan pengendali secara terus-menerus. KV adalah pernyataan kecocokan dan bukan angka mutu, dan bus 24S yang menggerakkan baling-baling 20 in serta bus 24S yang menggerakkan baling-baling 30 in akan menuntut nilai berbeda bahkan untuk target dorong yang sama.

Besaran terkait pada motor drone daya dorong tinggi adalah konfigurasi stator, dan pada motor Navigator diterbitkan sebagai jumlah slot dan kutub seperti 36N40P atau 36N42P. Masing-masing dari delapan catatan Navigator di sini adalah motor outrunner berkutub banyak dengan stator berdiameter besar, dari 120.5 mm pada seri MN11 hingga 150 mm pada seri MN13. Nilai KV mencerminkan belitan dan rancangan elektromagnetik motor; jumlah kutub dan dimensi stator memberi konteks tambahan tetapi tidak menentukan KV secara mandiri. Kedua seri terbagi sepanjang garis itu: kelompok MN11 memasangkan stator 120.5 mm dengan 12S atau 24S, dan kelompok MN13 memasangkan stator 150 mm dengan 14S atau 24S. UAV Motors: Matching KV, Thrust and Mass to Your Airframe membahas hubungan yang sama di seluruh rentang U, Navigator, P, dan AT yang lebih luas bagi siapa pun yang menginginkan kasus umum sebelum kasus khusus.

Bagaimana Kelas Muatan Motor Drone Daya Dorong Tinggi Ditetapkan

Kelas muatan sebuah pesawat bukan properti motor, dan angka yang diterbitkan produsen di samping sebuah motor juga bukan rating muatan. T-Motor menyatakan berat maksimum lepas landas pesawat untuk setiap motor Navigator, dan angka itu menggambarkan pesawat terberat yang dimaksudkan untuk digerakkan motor tersebut, bukan muatan yang dapat dibawa pesawat semacam itu. Berpindah dari satu angka ke angka lain adalah pengurangan, dan hasilnya bergantung pada bagaimana pesawat itu dibangun.

Kelas Muatan dan Jumlah Rotor

Penentuan ukuran motor drone daya dorong tinggi dimulai dari berat keseluruhan dan mengurangi semua yang bukan muatan: rangka, paket baterai, avionik, dudukan muatan, dan motornya sendiri. Yang tersisa adalah massa yang tersedia untuk peralatan misi, dan pada pesawat angkat berat sisa itu bergantung pada massa rangka, baterai, sistem propulsi, avionik, dan dudukan muatan dalam berat keseluruhan yang diizinkan. Berat maksimum lepas landas yang dinyatakan pada delapan catatan Navigator adalah 60 kg pada MN1115 KV130, 70 kg pada T-Motor MN1118 KV108 UAV Motor, 80 kg pada T-Motor MN1123 KV53 UAV Motor, 90 kg pada T-Motor MN1315 KV100 UAV Motor, 100 kg pada T-Motor MN1130 KV45 UAV Motor dan T-Motor MN1320 KV49 UAV Motor, 120 kg pada T-Motor MN1325 KV47 UAV Motor, dan 140 kg pada MN1330 KV40. Dua catatan seri U, U11 II KV120 dan T-Motor U13 II KV65 UAV Motor, tidak menerbitkan berat maksimum lepas landas pesawat, sehingga tidak ada kelas yang diberikan kepada keduanya di sini.

Jumlah rotor kemudian membagi massa itu. Pesawat dengan berat keseluruhan sama yang dibangun dengan enam lengan menuntut lebih banyak dari setiap motor daripada pesawat yang sama dengan delapan lengan, dan perbedaannya bukan sekadar aritmetika: semakin sedikit rotor, semakin besar ketergantungan pesawat pada masing-masingnya dan semakin besar bagian anggaran kendali yang harus disisihkan untuk kendali sikap dan gangguan. Anggaran propulsi yang menghabiskan seluruh angka dorong tercatat untuk penerbangan mantap tidak menyisakan apa pun untuk cadangan itu, itulah sebabnya fraksi dorong maksimum yang digunakan saat melayang adalah masukan penentuan ukuran dan bukan hasil.

Margin Dorong pada Gas Parsial

Motor drone daya dorong tinggi pada pesawat angkat berat menghabiskan sebagian besar penerbangannya pada gas parsial, dan di wilayah gas parsial itulah margin berada. Data uji produsen menunjukkan berapa banyak dari angka dorong yang dihasilkan pada gas sedang: pada MN1330 KV40 dengan baling-baling 52 x 20 in tabel bangku uji mencatat 14117 g pada 40 persen gas dibandingkan 75415 g pada 100 persen, sehingga separuh atas langkah gas membawa mayoritas dorong yang tersedia. Menerjemahkan itu menjadi titik kerja untuk motor drone daya dorong tinggi berarti memilih gas saat pesawat melayang dengan beban penuh dan memeriksa berapa banyak langkah gas yang tersisa di atasnya.

Bagian kedua dari margin adalah selisih antara dorong yang dicatat motor dan dorong yang mampu ditahannya. Halaman Navigator menerbitkan dua angka per lengan secara berdampingan, sebuah maksimum dan sebuah nilai nominal, dan selisih di antaranya lebar: MN1123 KV53 mencatat 47.5 kg maksimum dibandingkan 20-22 kg nominal per lengan, MN1325 KV47 mencatat 68.0 kg dibandingkan 30-32 kg, dan MN1330 KV40 mencatat 75.4 kg dibandingkan 35-38 kg. Selisih itu adalah perbedaan antara apa yang dapat dihasilkan motor di bangku uji untuk semburan singkat pada gas penuh dan apa yang dimaksudkan untuk ditahannya sebagai beban kerja, dan motor drone daya dorong tinggi ditentukan ukurannya pada angka kedua dengan angka pertama digunakan sebagai batas atas yang tidak boleh diminta untuk ditahannya.

Efisiensi pada Gas Parsial dan Gas Penuh

Efisiensi adalah satu-satunya besaran dalam rantai penentuan ukuran motor drone daya dorong tinggi yang dijelaskan catatan secara tidak langsung, dan alasannya adalah dorong per watt merupakan properti motor dan baling-baling bersama-sama, bukan motor semata. Tabel uji produsen mencatatnya sebagai rasio, dalam gram dorong per watt, dan rasio itu bergerak bersama gas pada setiap motor yang dibahas di sini. Pada MN1330 KV40 dengan baling-baling 52 x 20 in tabel bangku uji memuat 10.61 g/W pada 40 persen gas dan 4.64 g/W pada 100 persen, dan bentuk yang sama muncul pada U11 II KV120 dengan baling-baling 28 x 9.2 in, yaitu 11.72 g/W dibandingkan 5.08 g/W. Dorong naik di seluruh rentang itu dan dorong per watt tidak, dan itulah aritmetika di balik margin gas parsial yang dibahas di atas.

Resistansi Internal dan Rugi Belitan

Rugi tembaga belitan mengikuti hubungan I²R, sehingga resistansi menetapkan berapa banyak masukan yang menjadi panas pada titik kerja tertentu, tetapi memperkirakannya dari data yang diterbitkan menuntut definisi resistansi dan arus yang sesuai alih-alih mengalikan angka fase-ke-fase dengan nilai arus apa pun. Di sepuluh catatan, angka yang diterbitkan merentang pada pita lebar, dari 7.5 mΩ pada MN1315 KV100 hingga 80±5 mΩ pada U11 II KV120, dan urutan pita itu tidak mengikuti urutan dorong: MN1315 KV100 adalah salah satu catatan berdorong lebih tinggi di sini dan juga membawa resistansi terbitan terendah, sedangkan MN1118 KV108 dan MN1115 KV130 mencatat 13 mΩ dan 16 mΩ pada 12S serta MN1123 KV53 mencatat 35 mΩ pada 24S. Resistansi adalah properti belitan pada motor drone daya dorong tinggi dan dinyatakan untuk belitan yang dijelaskan halaman itu, sehingga dibaca bersama jumlah sel dan bukan sendirian.

Arus Idle dan Hambatan Tanpa Beban

Sisi tanpa beban dari perhitungan itu adalah arus idle, yang diterbitkan sebagai 1.5 A pada 18 V pada U11 II KV120, 1.7 A pada 18 V pada U13 II KV65, dan antara 2.0 A dan 5.7 A pada 20 V di seluruh catatan Navigator. Arus itu mencakup rugi yang dihasilkan motor saat berputar tanpa beban: gesekan bantalan, hambatan udara antara rotor dan stator, serta rugi besi pada stator yang disakelar pada frekuensi yang ditetapkan jumlah kutub dan kecepatan. Pada outrunner berstator besar itu adalah fraksi kecil dari arus kerja, dan pengaruhnya pada keputusan penentuan ukuran berada di ujung bawah langkah gas, tempat dorong berguna paling kecil dan porsi masukan yang dihabiskan untuk rugi tanpa beban paling besar. Pada motor drone daya dorong tinggi, baik resistansi maupun arus idle bukan angka yang menjadi dasar pemilihan secara langsung; keduanya dibaca untuk mengikuti ke mana rugi berjalan, dan itulah yang kemudian diterapkan bagian termal di bawah ini pada sebuah titik kerja.

Dorong per Rotor dan Biayanya dalam Massa Motor

Setelah kelas muatan dan jumlah rotor ditetapkan, pertanyaan yang tersisa adalah berapa dorong yang harus dihasilkan setiap lengan dan berapa berat motor yang menghasilkannya. Keduanya adalah dua spesifikasi terpisah pada halaman dan satu keputusan pada pesawat, karena setiap gram yang ditambahkan motor adalah bagian dari berat keseluruhan yang harus diangkat pesawat, dan dorong yang dihasilkan motor itu adalah bagian dari yang mengangkatnya.

Membaca Angka kg

Angka dorong yang diterbitkan untuk motor drone daya dorong tinggi adalah maksimum yang tercatat di bangku uji pada tegangan, baling-baling, dan gas tertentu, dan membacanya dengan benar berarti membaca ketiga kondisi itu bersamanya. Sepuluh catatan di bawah ini dinyatakan pada baling-baling dari unit 28 x 9.2 in hingga unit 52 x 20 in, pada bus dari 12S hingga 22-25S, dan angkanya berkisar dari 14.16 kg pada U11 II KV120 hingga 75.4 kg pada MN1330 KV40. Tidak satu pun merupakan dorong nominal dalam arti nilai yang dimaksudkan untuk ditahan motor tanpa batas, dan halaman Navigator memisahkan kedua gagasan itu secara tegas dengan menerbitkan angka maksimum dan angka nominal per lengan secara berdampingan. Bila keputusan penentuan ukuran membutuhkan nilai kerja dan bukan batas atas, angka nominal per lengan itulah yang dibaca, dan bila halaman tidak menerbitkan salah satunya maka batas atas adalah satu-satunya angka yang diterbitkan dan harus diperlakukan seperti itu.

Massa Motor per kg Dorong Maksimum Tercatat

Membagi massa tercatat motor drone daya dorong tinggi dengan dorong maksimum tercatatnya menghasilkan angka turunan yang menggambarkan berapa biaya dorong itu dalam massa terhadap maksimum tersebut, dan pada sepuluh catatan angkanya berada antara 30.0 g dan 54.5 g per kg dorong maksimum tercatat. Ini bukan metrik efisiensi yang terstandardisasi, karena baling-baling, tegangan bus, dan kondisi pengujian berbeda dari catatan ke catatan. Delapan catatan Navigator berada dalam pita sempit dari 30.0 g pada MN1123 KV53 hingga 36.5 g pada MN1330 KV40, yakni sebaran sekitar seperlima di seluruh rentang dorong yang lebih dari dua kali lipat. Dua catatan seri U berada di luar pita itu di bagian atas, dan U11 II KV120 berada paling tinggi, pada 54.5 g per kg dorong maksimum tercatat. Spesifikasi yang diberikan tidak menyediakan rincian massa tingkat komponen, sehingga kontribusi khusus dari struktur dan belitannya tidak dapat diisolasi dari catatan ini saja; meskipun demikian U11 II KV120 adalah motor teringan di sini pada 772 g dan mencatat dorong terkecil pada 14.16 kg. Untuk motor drone daya dorong tinggi, angka ini diturunkan dari nilai yang diterbitkan dan bukan merupakan spesifikasi produsen; berguna untuk melihat bagaimana biaya dorong berubah di seluruh rentang, dan dibaca bersama angka dorong dan bukan menggantikannya.

Berat maksimum lepas landas pesawat, dorong, massa motor, jumlah sel, dan baling-baling sebagaimana diterbitkan produsen dan tercantum dalam catatan produk ToBMS; massa motor dinyatakan termasuk kabel. Massa motor per kg dorong maksimum tercatat diturunkan di sini dari massa tercatat dan dorong maksimum tercatat dan bukan angka produsen; karena kondisi pengujian dan baling-baling berbeda, ini tidak boleh dibaca sebagai metrik efisiensi terstandardisasi atau sebagai ukuran langsung kemampuan muatan saat terbang. Halaman Navigator menyatakan nilai per lengan sebagai Max Thrust/Arm dan Rated Thrust/Arm; dua halaman seri U menyatakan satu angka dorong maksimum dan tanpa nilai nominal per lengan, dan sel yang bertulis tidak diterbitkan dibiarkan kosong alih-alih diisi dari model sebanding. Setiap tabel uji produsen dibaca terhadap blok baling-baling, langkah gas, dan tegangan bus yang tercetak pada halaman asalnya, karena urutan kolom dan satuan efisiensi tidak sama pada halaman seri U seperti pada halaman Navigator. Tidak ada angka termal atau efisiensi yang dibandingkan antar model dalam tabel ini: baling-baling, tegangan bus, tingkat gas, dan durasi pengujian berbeda dari halaman ke halaman, dan produsen menyatakan bahwa angka bangku uji dimaksudkan sebagai acuan untuk motor itu dan bukan sebagai dasar untuk membandingkan jenis motor.

Diameter Baling-Baling di Balik Setiap Angka Dorong

Baling-baling yang dipasangkan ke motor drone daya dorong tinggi bukan aksesori bagi angka dorong; itu adalah bagian dari definisinya. Dorong yang tercatat untuk sebuah motor dihasilkan oleh baling-baling yang digunakan saat pengujiannya, dan mengubah baling-baling itu menggeser titik operasi motor–baling-baling dan dapat mengubah dorong serta arus yang ditarik, sehingga catatan di sini dibaca dengan kondisi pengujian yang menyertainya. Seberapa besar baling-baling menentukan hasilnya terlihat di sini: dua catatan dengan nilai KV terdekat, MN1130 KV45 pada 45 dan MN1325 KV47 pada 47, diuji pada baling-baling NS47 x 18 in yang sama namun mencatat 57.3 kg dibandingkan 68.1 kg, jadi perbedaannya terletak pada stator dan belitan, bukan pada baling-baling. Pemilihan baling-baling dibatasi oleh pesawat sebelum dibatasi oleh motor, karena diameter cakram harus memberi ruang terhadap lengan dan rangka, dan dibatasi oleh kecepatan ujung, karena baling-baling besar pada KV yang terlalu tinggi akan melampaui kecepatan ketika ujung bilahnya berhenti efisien. Pada pesawat pertanian kendala yang sama muncul sebagai persoalan pola semprot, yang dibahas BLDC Motors for Agricultural UAV: KV, Stator Size and Part-Throttle Torque dari sisi siklus tugas.

Margin Termal pada Motor Drone Daya Dorong Tinggi

Margin termal pada motor drone daya dorong tinggi adalah selisih antara panas yang dihasilkannya pada suatu titik kerja dan panas yang mampu dibuangnya tanpa belitan atau magnet mencapai suhu di mana angka yang diterbitkan berhenti berlaku. Itu adalah besaran yang tidak dapat digambarkan oleh angka dorong, karena motor yang sama yang diminta menahan dorong yang sama dengan baling-baling lebih besar, jumlah sel lebih rendah, atau pendakian lebih lama akan mencapai suhu yang berbeda untuk mencapainya. Catatan yang dibahas di sini menggambarkan batas itu dalam tiga cara terpisah, dan membacanya bersama-sama itulah yang mengubah angka dorong menjadi titik kerja.

Rating Daya dan Arus 180 s

Deskripsi pertama adalah rating daya dan arus, dan pada setiap catatan di sini dinyatakan dalam jendela 180 s dan bukan sebagai nilai kontinu. Catatan Navigator menerbitkannya sebagai daya maksimum selama 180 s bersama arus puncak: 2816 W dan 180 A pada MN1115 KV130, 2230 W dan 192 A pada MN1118 KV108, 2400 W dan 108 A pada MN1123 KV53, 3218 W dan 132 A pada MN1130 KV45, 3300 W dan 248 A pada MN1315 KV100, 2900 W dan 150 A pada MN1320 KV49, 3400 W dan 170 A pada MN1325 KV47, dan 3400 W dan 177 A pada MN1330 KV40. Dua catatan seri U menyatakan dua besaran yang sama dalam urutan terbalik pada catatan ToBMS, dengan daya 180 s pada baris daya maksimum dan arus 180 s pada baris arus puncak: 2783 W dan 57.3 A pada U11 II KV120, serta 6720 W dan 68 A pada U13 II KV65. Jendela itulah bagian operasional dari spesifikasi. Rating 180 s menggambarkan semburan, dan pesawat angkat berat yang menerbangkan misi sepuluh menit menghabiskan sebagian besarnya jauh di bawah angka itu dan harus ditentukan ukurannya agar arus berkelanjutan berada di dalam kemampuan kontinu belitan, bukan terhadap angka semburan.

Rugi Tembaga, Jalur Pendinginan, dan Pemasangan

Deskripsi kedua adalah rugi itu sendiri. Rugi tembaga adalah penyumbang penting bagi panas yang dihasilkan motor drone daya dorong tinggi dalam penerbangan dan meningkat seiring kuadrat arus pada definisi resistansi yang konsisten, sementara rugi besi dan rugi mekanis juga menyumbang dengan kepentingan relatif tergantung titik kerja; suku tembaga ditetapkan oleh resistansi fase-ke-fase yang diterbitkan untuk motor: 7.5 mΩ pada MN1315 KV100, 13 mΩ pada MN1118 KV108, 16 mΩ pada MN1115 KV130, 17.5 mΩ pada MN1325 KV47, 19.5 mΩ pada MN1330 KV40, 20.5 mΩ pada MN1320 KV49, 35 mΩ pada MN1123 KV53, 38 mΩ pada MN1130 KV45, 73 mΩ pada U13 II KV65, dan 80±5 mΩ pada U11 II KV120. Rugi besi dan hambatan tanpa beban yang telah dibahas sebelumnya menambah jumlah yang lebih kecil. Panas yang dihasilkan rugi tembaga kemudian harus keluar dari motor, dan jalur yang dilaluinya adalah bagian dari spesifikasi dan bukan tambahan belakangan: halaman Navigator menggambarkan struktur sirip pendingin cetak satu bagian di sekitar stator, menyatakan bahwa itu menggandakan luas pembuangan panas dibandingkan struktur pendingin terbelah, dan menyatakan bahwa itu menurunkan suhu belitan 5 ℃ hingga 8 ℃. Material di balik jalur itu juga diterbitkan: pelapis 150 ℃ pada stator, kawat tembaga 220 ℃, dan magnet berperingkat 180 ℃, dengan selubung IP45 dan rentang operasi yang dinyatakan -30 ℃ hingga 55 ℃. Pemasangan penting karena alasan yang sama, karena lengan adalah pendingin yang menjadi tujuan konduksi panas motor, dan motor yang dibaut ke pelat dengan kontak buruk bekerja lebih panas daripada motor yang sama pada dudukan hasil pemesinan dengan massa yang sama.

Di Mana Margin Termal Habis

Deskripsi ketiga motor drone daya dorong tinggi adalah suhu permukaan terukur, dan angka itulah yang membuat dua yang pertama menjadi konkret. Pada catatan Navigator produsen menyatakan suhu permukaan motor setelah berjalan pada 80 persen gas selama 10 menit pada lingkungan 25 ℃, dan di seluruh blok belitan halaman itu menerbitkan nilai yang berkisar dari 82 ℃ hingga 122 ℃. Masing-masing milik baling-baling, tegangan bus, dan jumlah sel yang tercetak pada halaman yang sama, sehingga pita itu menggambarkan rentang yang ditempati pengukuran dan bukan suatu urutan, dan produsen mencatat bahwa angka bangku uji dimaksudkan sebagai acuan untuk motor itu dan bukan sebagai dasar untuk membandingkan jenis motor. Dua catatan seri U menyatakan suhu permukaannya dengan cara yang berbeda lagi, diukur pada 100 persen gas dengan durasi pengujian dinyatakan satu, dua, lima, atau sepuluh menit tergantung blok baling-baling dan lingkungan 19 ℃ pada halaman U11 II, tempat halaman itu menyatakan satu menit, itulah sebabnya tidak ada suhu yang dibandingkan antar model dalam panduan ini.

Yang didukung suhu permukaan motor drone daya dorong tinggi adalah pemeriksaan margin. Suhu permukaan yang tercatat memberi acuan berguna untuk menilai perilaku termal pada kondisi pengujian yang dinyatakan, tetapi tidak secara langsung menetapkan suhu belitan atau magnet. Menilai margin termal pada kondisi penerbangan sebenarnya menuntut pertimbangan kenaikan suhu internal, kondisi lingkungan, pendinginan, pemasangan, dan siklus tugas, yang dibaca terhadap batas suhu yang dinyatakan produsen untuk motor. Outrunner berstator besar di kelas ini memiliki massa termal cukup sehingga kelebihan beban singkat menggerakkan suhu dengan lambat, itulah sebabnya rating semburan berguna, dan juga memiliki inersia termal cukup sehingga kelebihan beban berkelanjutan butuh waktu lama untuk tampak dan lama untuk hilang. Karena itu margin pada motor drone daya dorong tinggi dihabiskan oleh profil tugas secara keseluruhan dan bukan oleh satu momen tunggal, dan pada pesawat pertanian yang menerbangkan siklus bermuatan berulang efek kumulatif itulah yang tercermin pada suhu badan motor. Sisi siklus tugas dari pertanyaan ini dibahas dalam BLDC Motors for Industrial UAV: Duty Cycle, Redundancy and Payload, dan sisi efisiensinya, tempat dorong per watt turun saat gas naik, adalah mekanisme yang sama dilihat dari ujung masukan.

T-Motor U11 II dan U13 II di Kelas Angkat Berat

Dua catatan seri U adalah motor teringan dalam kelompok ini dan berada di ujung bawah rentang dorong, sehingga menjadikannya titik awal alami untuk pesawat yang berat keseluruhannya sederhana menurut standar kelas ini. Tidak satu pun dari kedua halaman itu menerbitkan berat maksimum lepas landas pesawat, sehingga kelasnya ditetapkan di sini dari dorong dan jumlah sel yang dicatat masing-masingnya dan bukan dari angka yang dinyatakan.

U11 II KV120

T-Motor U11 II KV120 UAV Motor adalah outrunner 772 g dalam badan 79.5 x 51.6 mm dengan poros 15 mm dan stator 12N14P, dan merupakan unit 12S dengan dorong maksimum tercatat 14.16 kg pada baling-baling 28 x 9.2 in di 48 V. Belitannya mencatat resistansi fase-ke-fase 80±5 mΩ dengan arus idle 1.5 A pada 18 V, dan angka 180 s yang diterbitkan adalah 2783 W dan 57.3 A. Tabel uji produsen untuk motor ini memuat tiga blok baling-baling, pada unit 26 x 8.5 in, 27 x 8.8 in, dan 28 x 9.2 in, yang mencatat 12114 g, 12617 g, dan 14159 g pada gas penuh, yang merupakan pengingat berguna bahwa angka utama milik baling-baling terbesar yang diuji dan bukan motor semata. Pada 12S dan tepat di bawah 800 g, catatan ini cocok untuk pesawat yang muatannya kecil secara absolut tetapi jumlah rotornya cukup rendah sehingga motor masih harus menghasilkan dorong serius per lengan.

U13 II KV65

T-Motor U13 II KV65 UAV Motor adalah satu langkah di atasnya: 975 g dalam badan 100 x 60 mm dengan poros 15 mm dan stator 36N42P, dililit untuk bus 22-25S dengan dorong maksimum tercatat 28.7 kg pada baling-baling G32 x 11 in. Motor ini mencatat resistansi 73 mΩ dengan arus idle 1.7 A pada 18 V, dan angka 180 s-nya adalah 6720 W dan 68 A. Jumlah sel yang lebih tinggi itulah yang membedakannya dari U11 II dan bukan angka dorong semata, karena bus 22-25S memutar baling-baling lebih besar pada arus lebih rendah untuk dorong tertentu, dan produsen menggambarkan motor ini dimaksudkan untuk beban berat dan penggunaan industri sepanjang masa pakai yang panjang. Tabel uji juga memuat lebih dari satu blok baling-baling, dengan unit G30 x 10.5 in mencatat 24744 g dan unit G32 x 11 in mencatat 28711 g pada gas penuh. Di antara kedua catatan seri U, pasangan itu mencakup rentang dari pesawat industri ringan hingga titik masuk kelompok Navigator, dan Heavy-Lift Drone Motors: Three T-Motor Options from 2.85 kg to 101 kg Thrust menempatkan keduanya dalam perbandingan yang lebih luas berbasis muatan yang juga mencakup seri U5 dan U15.

Motor T-Motor Seri MN untuk Angkat Berat dan Pertanian

Delapan catatan motor T-Motor MN yang dibahas di sini membentuk dua keluarga yang berbeda pada diameter stator dan bukan pada konstruksinya. Kelompok MN11 membawa stator 120.5 mm dan kelompok MN13 stator 150 mm, dan di dalam setiap keluarga model berskala menurut panjang tumpukan sementara belitannya berubah dengan jumlah sel. Kedelapan-delapannya adalah outrunner berstator besar dengan pengendali kecepatan elektronik eksternal, dan setiap halaman menyatakan berat maksimum lepas landas pesawat bersama angka dorong dan termal, yang menjadikan kelompok ini bagian rentang tempat motor drone daya dorong tinggi dapat dipasangkan langsung ke kelas pesawat dari nilai yang diterbitkan.

MN1115, MN1118, MN1123, dan MN1130

Catatan MN11 berbagi diameter stator 120.5 mm dan bertambah panjang dari 47.9 mm hingga 65.9 mm pada keempat model, dan dorongnya naik seiring itu dari 33.3 kg pada MN1115 KV130 hingga 57.3 kg pada MN1130 KV45. T-Motor MN1115 KV130 UAV Motor adalah titik masuk pada 1055 g, dengan stator 36N40P dan bus 12S, mencatat 33.3 kg pada baling-baling G36 x 11.5 in dengan berat maksimum lepas landas yang dinyatakan 60 kg; angka 180 s-nya adalah 2816 W dan 180 A dan belitannya mencatat 16 mΩ dengan arus idle 2.7 A pada 20 V. T-Motor MN1118 KV108 UAV Motor berbobot 1186 g pada bus 12S yang sama dengan stator 36N40P dan mencatat 38.1 kg pada baling-baling VZ40 x 16.1 in pada 70 kg yang dinyatakan, dengan 2230 W dan 192 A selama 180 s dari belitan 13 mΩ dan arus idle 3.3 A pada 20 V. Kedua halaman juga memuat blok belitan kedua, pada 110 KV di MN1115 dan 90 KV di MN1118, itulah sebabnya nilai KV harus dibaca bersama model dan bukan dari nama serinya.

T-Motor MN1123 KV53 UAV Motor beralih ke bus 24S pada 1425 g dalam badan 58.9 mm, mencatat 47.5 kg pada baling-baling VZ42 x 16.5 in pada 80 kg yang dinyatakan, dengan 2400 W dan 108 A selama 180 s dan belitan 35 mΩ. T-Motor MN1130 KV45 UAV Motor menutup keluarga itu pada 1740 g dalam badan 65.9 mm, 57.3 kg pada baling-baling NS47 x 18 in pada 100 kg yang dinyatakan, 3218 W dan 132 A selama 180 s dari 38 mΩ, yang menempatkan catatan itu pada pita motor drone daya dorong tinggi untuk muatan berat pada 100 kg yang dinyatakan. Langkah dari 12S ke 24S di dalam satu keluarga stator adalah ilustrasi paling jelas tentang apa yang dilakukan jumlah sel di sini: MN1123 dan MN1130 menghasilkan dorongnya pada 108 A dan 132 A sementara MN1118 membutuhkan 192 A, dan pada kondisi operasi sebanding tegangan bus yang lebih tinggi mengurangi arus suplai yang dibutuhkan untuk daya listrik tertentu, meskipun angka arus di antara model-model ini juga mencerminkan baling-baling, belitan, dan keluaran dorongnya yang berbeda dan bukan tegangan bus semata; resistansi yang lebih tinggi pada belitan 24S adalah sisi lain dari pertukaran itu.

MN1315, MN1320, MN1325, dan MN1330

Catatan MN13 membawa stator 150 mm dan berskala panjang dari 51 mm hingga 65 mm, dan pada keluarga inilah berat maksimum lepas landas yang dinyatakan mencapai nilai tertingginya. T-Motor MN1315 KV100 UAV Motor adalah pencilan kelompok itu dalam dua hal: pada 14S ia memiliki jumlah sel terendah dalam keluarga itu dan pada 100 KV ia memiliki belitan tertinggi, yang bersama-sama menghasilkan 50.2 kg pada baling-baling VZ40 x 16.1 in pada 90 kg yang dinyatakan dengan arus puncak 248 A selama 180 s. Belitannya yang 7.5 mΩ adalah resistansi terbitan terendah di antara kesepuluh catatan di sini, dan itulah tanggapan rancangan untuk membawa arus itu. T-Motor MN1320 KV49 UAV Motor kembali ke 24S pada 2070 g dan mencatat 59.0 kg pada baling-baling NS45 x 17.5 in pada 100 kg yang dinyatakan, dengan 2900 W dan 150 A selama 180 s dan belitan 20.5 mΩ.

Di atasnya T-Motor MN1325 KV47 UAV Motor mencatat 68.1 kg pada baling-baling NS47 x 18 in pada 120 kg yang dinyatakan dari 2425 g, dengan 3400 W dan 170 A selama 180 s, dan T-Motor MN1330 KV40 UAV Motor menutup rentang itu pada 2750 g dengan 75.4 kg pada baling-baling NS52 x 20 in pada 140 kg yang dinyatakan, 3400 W dan 177 A selama 180 s dari belitan 19.5 mΩ. Kedua catatan terbesar itu menyatakan angka nominal per lengan bersama maksimumnya, masing-masing 30-32 kg dan 35-38 kg, dan itulah nilai yang menjadi dasar penentuan ukuran titik kerja. Video resmi produsen T-Motor Navigator MN Series Heavy-Lift UAV Motors: Official Release Video mencakup peningkatan seri yang menghasilkan catatan ini, dan ujung keluarga yang sama yang menghadap pertanian dibahas dalam BLDC Motors for Agricultural UAV: KV, Stator Size and Part-Throttle Torque.

Langkah Pemeriksaan Pemilihan Motor Drone Daya Dorong Tinggi

Urutan di bawah ini adalah urutan pembacaan angka-angka untuk motor drone daya dorong tinggi, karena setiap langkah membatasi langkah berikutnya dan tidak satu pun dapat dipastikan hanya dari halaman motor.

1. Berat keseluruhan dijumlahkan termasuk motor dan paket baterai, lalu dikurangi semua yang bukan peralatan misi. Sisanya adalah muatan yang benar-benar dapat dibawa pesawat, dan itu bergantung pada massa rangka, baterai, sistem propulsi, avionik, dan dudukan muatan dalam berat keseluruhan pesawat yang diizinkan.
2. Dorong yang dibutuhkan pesawat dibagi di antara rotor, dan margin kendali diterapkan sebelum motor dipilih, bukan sesudahnya. Dorong maksimum tercatat per lengan adalah batas atas, dan anggaran yang menghabiskannya seluruhnya untuk penerbangan mantap tidak menyisakan cadangan untuk kendali sikap, gangguan, atau selubung manuver yang dimaksudkan.
3. Jumlah sel ditetapkan dari keputusan paket baterai, lalu KV dipilih agar diameter baling-baling yang diizinkan pesawat mencapai titik kerjanya pada gas yang wajar. KV adalah kecocokan antara tegangan bus dan baling-baling, bukan peringkat kinerja.
4. Angka dorong dibaca terhadap baling-baling, tegangan, dan langkah gas yang tercetak di sampingnya, dan angka nominal per lengan diutamakan daripada maksimum bila halaman menerbitkan keduanya.
5. Rugi tembaga diperkirakan dari resistansi belitan dan arus kerja yang diharapkan hanya setelah dipastikan kedua nilai yang diterbitkan berbagi konvensi pengukuran yang sama, lalu suhu permukaan yang dicatat produsen pada kondisi yang dinyatakannya dibaca bersama batas suhu yang dinyatakan untuk belitan dan magnet.
6. Arus yang ditarik pendakian berkelanjutan diperiksa terhadap angka 180 s, bukan terhadap angka semburan, dan dipastikan arus melayang menyisakan jendela itu bebas untuk transien kendali.
7. Antarmuka mekanis dipastikan: diameter poros, pola pemasangan, selubung, panjang kabel, dan ukuran penghantar harus sesuai lengan sebelum angka kelistrikan apa pun menjadi penting.
8. Dicatat nilai mana yang berasal dari lembar data produsen, mana yang dari catatan produk ToBMS, dan mana yang diturunkan untuk perbandingan, sehingga revisi berikutnya dapat diperiksa terhadap sumbernya.

Tiga panduan lain memanjang ke samping dari panduan ini. UAV Motors: Matching KV, Thrust and Mass to Your Airframe mencakup seluruh kategori dari sisi pesawat dan juga mencapai rentang Navigator, P, dan AT. Aplikasi Long Endurance UAV membawa motor yang sama ke dalam argumen efisiensi, massa, dan tegangan bus, yang dibahas dalam BLDC Motors for Long Endurance UAV: Efficiency, Mass and Bus Voltage. Untuk ujung keluarga yang lebih kecil, tempat respons dan masa pakai baterai lebih dominan daripada dorong per lengan, kategori Drone Motors dan aplikasi Industrial UAV mencakup pesawat yang terlalu berat bagi kelas motor ini.

FAQ