Motor BLDC untuk UAV Industri: Siklus Kerja, Redundansi, dan Muatan

Motor BLDC untuk UAV Industri dipilih untuk tugas yang berulang dan bukan untuk satu penerbangan tunggal, dan delapan catatan yang saat ini tercantum dalam tugas UAV Industri memperlihatkan seberapa jauh kedua cara membaca spesifikasi itu dapat terpisah. Di seluruh kelompok, KV berkisar dari 80 hingga 700, massa terbitan dari 128 g hingga 1740 g, resistansi internal dari 17 mΩ hingga 116 mΩ, daya dorong maksimum dari 1800 g hingga 36500 g, dan daya 180 detik terbitan dari 500 W hingga 8580 W. Rentang itu harus mencakup wahana survei di bawah satu kilogram di satu ujung dan platform yang membawa puluhan kilogram sensor serta paket baterai di ujung lain, sehingga pertanyaan yang berguna bukanlah catatan mana yang menerbitkan angka terbesar, melainkan catatan mana yang mempertahankan arus, suhu, dan margin daya dorongnya di sepanjang seluruh profil misi yang menjadi dasar wahana dibangun. Panduan ini membaca delapan catatan itu terhadap pertanyaan tersebut, dan himpunan model yang sama dihimpun pada halaman aplikasi UAV Industri.

Jawaban Singkat

Wahana industri tidak menghabiskan masa pakainya pada titik yang paling ditonjolkan panel spesifikasinya. Wahana itu mengangkat muatan, menetap, lalu mempertahankan posisi selama beberapa menit setiap kali, beberapa kali sehari, selama wahana tersebut tetap beroperasi. Konsekuensi elektrisnya adalah arus yang ditarik pada titik bertahan itu dibayar terus-menerus di sepanjang misi, sedangkan arus puncak hanya berlangsung beberapa detik. Daftar pendek yang disusun terhadap kolom puncak karena itu menjawab pertanyaan yang jarang diajukan wahana, dan membiarkan pertanyaan yang terus diajukan tanpa jawaban.

Tiga sifat menopang tugas itu, dan catatan-catatan di bawah menerbitkannya secara tidak merata. Resistansi internal adalah koefisien pada rugi tembaga, yaitu rugi yang berlangsung sepanjang misi dan bukan dalam semburan. Jendela jumlah sel terbitanlah yang menentukan arus yang harus dibawa kumparan untuk daya poros tertentu, dan bus yang lebih tinggi menurunkan arus itu. Daya 180 detik terbitan adalah jendela termal dan bukan rating kontinu, dan paling baik dibaca sebagai sinyal margin di antara kandidat dengan tugas serupa, bukan sebagai angka yang dibagi ke dalam energi paket baterai.

Delapan catatan itu terbagi pertama pada daya dorong yang diterbitkannya dan kedua pada bus yang menjadi dasar penerbitannya. Empat di antaranya berada di bawah 3000 g daya dorong terbitan dan empat di atas 8000 g, dan angka KV mengikuti pembagian yang sama: catatan yang lebih ringan diterbitkan pada 400 KV dan 700 KV di 3-8S atau lebih rendah, sedangkan setiap catatan di atas 8000 g diterbitkan pada 170 KV atau lebih rendah di 6S ke atas. Pembagian itulah yang dibedah bagian-bagian di bawah, pertama sebagai profil misi, lalu sebagai himpunan pita massa platform, dan terakhir sebagai urutan keputusan.

Apa yang dituntut misi industri dari sebuah motor

Pada sebuah UAV Industri, misi adalah tugas sebelum menjadi spesifikasi, dan perbedaan antara misi itu dan penerbangan hobi adalah perbedaan pengulangan dan bukan perbedaan ukuran. Wahana yang diterbangkan beberapa kali untuk kesenangan dan wahana yang diterbangkan beberapa kali sehari untuk keperluan praktis berbagi fisika yang sama tetapi tidak berbagi ekonomi kegagalan yang sama, dan kasus kedua itulah yang harus dijawab catatan-catatan di bawah.

Pengulangan, bukan satu penerbangan tunggal

Ciri pembeda tugas industri adalah misi yang sama diterbangkan lagi, lalu lagi, dengan jeda darat yang singkat di antara sortie. Hal itu penting bagi motor karena perilaku termal adalah keadaan dan bukan peristiwa: kumparan yang mencapai suhu tertentu dalam satu penerbangan memulai penerbangan berikutnya dari suhu yang dipertahankannya, dan wahana yang menerbangkan empat sortie dalam satu sore membebani isolasi dan bantalan dengan beban terakumulasi yang tidak dihasilkan satu penerbangan tunggal. Catatan yang diterbitkan di sini menggambarkan batas termal selama jendela tertentu dan bukan profil tugas, sehingga pembacaan yang jujur bersifat komparatif: catatan yang diterbitkan untuk daya 180 detik lebih tinggi membawa margin termal lebih banyak ke dalam misi berulang daripada catatan yang diterbitkan untuk daya lebih rendah, pada tugas yang sama.

Muatan yang harus bertahan sepanjang misi

Kamera, unit lidar, atau sensor multispektral harus dipertahankan pada sikap yang stabil sepanjang suatu penerbangan, dan stabilitas adalah sifat elektris sebelum menjadi sifat mekanis. Mempertahankan posisi adalah loop kendali yang mengoreksi dengan daya dorong, dan daya dorong dihasilkan dengan arus, sehingga hembusan angin atau pergeseran muatan dijawab dengan lonjakan arus pada kumparan. Catatan propulsi dengan resistansi lebih rendah menjawab lonjakan itu dengan rugi tembaga lebih kecil, yang menjaga titik operasi tetap lebih dekat ke posisi semula dan mengurangi transien yang harus dikoreksi sikap kendali dengan mengeluarkan energi. Kelangsungan muatan dan resistansi kumparan karena itu terhubung melalui loop arus dan bukan hanya melalui wahana.

Apa yang ditoleransi wahana pada sebuah motor

Catatan dalam kelompok ini berkisar dari 128 g hingga 1740 g dan dari bodi 41.8 mm hingga 147.5 mm, dan kedua rentang itu merupakan kendala pengemasan sekaligus kendala performa. Lengan boom memiliki kekakuan lentur yang menurun seiring bertambahnya panjang, dudukan motor memiliki pola baut yang harus disediakan wahana, dan outrunner yang lebih berat di ujung lengan menggeser sifat inersia yang harus dimodelkan pengendali penerbangan. Kolom massa dan dimensi bukan hiasan di samping kolom elektris; pada misi berulang, keduanya menetapkan berapa banyak lengan yang dapat dibangun untuk kekakuan alih-alih untuk beban yang ditimbulkan motor itu sendiri.

Siklus kerja: angka yang sebenarnya dijalankan wahana

Siklus kerja adalah porsi misi yang menjadi tanggung jawab setiap titik operasi, dan pada wahana industri siklus itu didominasi oleh segmen yang paling tidak mencolok. Hover bukan bagian penerbangan yang menarik untuk ditonton, tetapi itulah bagian yang dibayar paket baterai, dan itulah segmen yang menjadi dasar pemilihan Motor BLDC untuk UAV Industri.

Porsi hover terhadap porsi jelajah

Pada wahana yang ditopang rotor, segmen hover menanggung seluruh berat wahana hanya dengan daya dorong, tanpa sayap yang berbagi beban, dan pada misi inspeksi atau bertahan segmen itu merupakan mayoritas penerbangan. Pada misi survei pembagiannya bergeser ke arah segmen penerbangan maju, tetapi segmen maju pada multirotor tetap diterbangkan pada sudut serang tinggi dengan rotor yang sama, sehingga penurunan arusnya lebih kecil daripada yang disarankan perubahan kecepatan udara. Pembacaan praktisnya adalah titik bertahan, bukan titik daya dorong maksimum, yang menjadi titik operasi tempat paket baterai ditetapkan ukurannya, dan setiap kolom yang menggambarkan efisiensi pada titik itu bernilai lebih daripada kolom yang menggambarkan plafonnya.

Pendakian berulang, bukan satu puncak

Wahana untuk keperluan praktis menanjak ke ketinggian kerja, turun untuk mengganti baterai, lalu mengulanginya. Setiap pendakian adalah peristiwa berarus tinggi selama puluhan detik, dan sepanjang hari kerja jumlah peristiwa itu mencapai puluhan. Pola itu berada di antara dua kondisi yang digambarkan panel spesifikasi: jauh lebih lama daripada peristiwa sesaat yang dicakup angka arus puncak, dan jauh lebih singkat daripada kondisi tunak yang tersirat dari rating kontinu. Itu juga alasan catatan yang diterbitkan untuk arus kontinu lebih tinggi bernilai lebih bagi tugas ini daripada catatan yang diterbitkan untuk puncak lebih tinggi, karena pendakian yang berulang sepanjang hari itulah yang terakumulasi.

Mengapa kolom 180 s tidak dapat menggantikan tugas

Daya 180 detik terbitan adalah daya yang dapat diserap motor selama 180 detik sebelum kumparannya mencapai batas suhu yang ditetapkan kelas isolasi dan pemasangannya. Angka itu adalah jendela dan konvensi, bukan sebuah rating yang ditahan motor tanpa batas, dan diterbitkan pada kondisi pengujian produsen sendiri dan bukan pada kondisi hover wahana. Kegunaannya bersifat komparatif: catatan yang diterbitkan pada 3180 W membawa margin arus lebih banyak daripada catatan yang diterbitkan pada 1600 W ketika keduanya dibandingkan pada tugas yang sama, dan margin itulah yang dikonsumsi muatan yang lebih berat atau hari yang lebih panas. Angka itu bukan angka yang menjadi pembagi anggaran energi paket baterai, karena konversi dari energi tersimpan menjadi waktu di udara justru melalui arus pada titik bertahan.

Redundansi: margin daya dorong yang dibayar multirotor

Margin daya dorong yang harus dibawa Motor BLDC untuk UAV Industri adalah sifat yang tidak dimiliki pesawat sayap tetap atau helikopter: setelah kehilangan satu unit propulsi, multirotor dapat tetap terkendali asalkan unit yang tersisa memiliki daya dorong cadangan. Cadangan itu dibeli dengan massa motor dan massa paket baterai, dan itulah kendala kedua yang memisahkan spesifikasi industri dari spesifikasi rekreasi.

Apa yang terjadi ketika satu motor berhenti

Pada wahana enam rotor, hilangnya satu unit propulsi menyisakan lima unit untuk menanggung wahana, sehingga unit yang tersisa harus menghasilkan sekitar 6/5 dari porsi normalnya, yaitu kenaikan sekitar 20 persen, untuk mempertahankan ketinggian di sisi berlawanan rangka. Itu aritmetika dan bukan spesifikasi: angka itu mengikuti jumlah rotor, bukan model yang dipilih. Yang disumbangkan model adalah apakah model itu dapat menghasilkan porsi tersebut tanpa keluar dari jendela kontinu terbitannya, karena cadangan yang hanya ada di dalam kolom 180 detik tersedia untuk penurunan dan bukan untuk melanjutkan misi.

Margin sebagai massa, arus, dan ukuran paket baterai

Margin daya dorong tidak gratis, karena motor yang ditetapkan ukurannya untuk menghasilkan daya dorong lebih besar pada arus yang sama adalah motor dengan magnet lebih banyak dan tembaga lebih banyak di dalamnya, dan keduanya tampak pada kolom massa. Catatan-catatan di sini memperlihatkan pertukaran itu: catatan 128 g menerbitkan 1800 g daya dorong sedangkan catatan 1740 g menerbitkan 36500 g, sehingga daya dorong per satuan massa motor naik tajam di seluruh kelompok meskipun massa absolutnya juga naik. Konsekuensinya bagi redundansi adalah wahana yang lebih ringan mampu menanggung margin redundansi pada motor yang lebih kecil, sedangkan wahana yang berat harus menerima bahwa margin itu dibawa sebagai massa motor, sebagai massa paket baterai untuk menyuplainya, atau sebagai anggaran endurance yang lebih pendek. Mana dari ketiganya yang dikeluarkan adalah keputusan wahana dan bukan keputusan motor.

Di mana redundansi berhenti menjadi pilihan motor

Kemampuan untuk tetap terbang setelah kehilangan propulsi bergantung pada mixer pengendali penerbangan, pada kemampuan arus ESC, dan pada kemampuan wahana mempertahankan sikap dengan unit yang tersisa, yang semuanya berada di luar catatan motor. Motor hanya dapat menawarkan headroom yang memungkinkan manuver itu; apakah manuver itu dijalankan adalah urusan sistem di sekitarnya. Batas itu penting ketika membaca daftar pendek, karena catatan dengan jendela kontinu yang lebar dan resistansi yang rendah merupakan kontribusi bagi redundansi dan bukan jaminan atasnya, dan pertanyaan tentang otoritas kendali berada pada dokumentasi pengendali penerbangan dan bukan pada panel spesifikasi motor.

Margin termal pada misi yang berulang

Perilaku termal adalah bagian spesifikasi yang paling tidak dapat digambarkan oleh satu angka, dan pada misi berulang itulah bagian yang menentukan apakah sortie terakhir hari itu menyerupai sortie pertama. Rantainya pendek dan setiap mata rantainya diterbitkan: arus menghasilkan rugi tembaga, rugi tembaga menghasilkan panas, dan panas harus keluar dari kumparan melalui jalur yang tidak dikendalikan wahana.

Rugi tembaga pada siklus yang berulang

Rugi tembaga adalah kuadrat arus dikalikan resistansi kumparan, sehingga rugi itu naik seiring kuadrat beban dan secara linear seiring angka resistansi yang diterbitkan produsen. Hal itu menjadikan kolom resistansi sebagai koefisien pada biaya yang berjalan dan bukan pada biaya sesaat, dan menjelaskan mengapa kolom itu tidak sekadar mengikuti ukuran motor: dalam kelompok ini resistansi berkisar dari 17 mΩ pada catatan 1740 g U15 II KV80 hingga 116 mΩ pada catatan 195 g U5 KV400, dan berada pada 45 mΩ baik pada 649 g P80 III Pin KV100 maupun pada 453 g MN8017 KV120. Resistansi rendah pada catatan berdaya dorong tinggi adalah penampakan kumparan yang dibangun untuk arus berkelanjutan, dan itulah angka yang perlu dibaca pertama ketika tugas berulang.

Arus kontinu yang dapat ditahan misi berulang

Angka arus kontinu menggambarkan arus yang dapat dibawa motor tanpa kumparannya meninggalkan keadaan termal yang dirancang untuknya, dan itulah kolom yang paling dekat dengan misi berulang. Kolom itu diterbitkan hanya untuk sebagian kelompok ini, yang merupakan keterbatasan yang layak dinyatakan secara terus terang: catatan 128 g U3 KV700 membawa 25 A, catatan 195 g U5 KV400 membawa 30 A, dan catatan 375 g P60 Pin KV170 membawa 38 A, sedangkan lima catatan lain menerbitkan arus puncak atau arus 180 detik dan bukan angka kontinu. Ketiga angka itu naik seiring massa motor, yang merupakan bentuk yang diharapkan, dan tidak adanya kolom itu pada lima catatan lain berarti tidak ada peringkat kontinu yang setara yang dapat disusun hanya dari catatan terbitan. Jika suatu rancangan bergantung pada angka itu, angkanya termasuk dalam pertanyaan yang diajukan ke dokumentasi produsen.

Jalur termal keluar dari kumparan

Panas meninggalkan outrunner brushless melalui tiga jalur: konduksi ke dudukan dan wahana, konveksi dari bell dan rumah stator, serta radiasi dari permukaan yang terekspos. Ketiganya bergantung pada pemasangan dan bukan pada motor, itulah sebabnya daya 180 detik terbitan membawa konvensi pemasangan di baliknya. Pada wahana industri, pemasangannya sering berupa boom dengan massa termal terbatas dan aliran udara terbatas saat hover, sehingga jalur konduksinya lebih lemah daripada yang tersirat dari asumsi meja uji. Konsekuensi praktisnya adalah margin termal yang diterbitkan sebuah catatan merupakan perbandingan antara rancangan dan bukan prediksi suhu yang akan dicapai kumparan pada wahana tertentu, dan asumsi di balik angka itu tetap menjadi bagian produsen.

Massa dan kabel sebagai biaya muatan

Massa pada wahana industri bukan sifat netral suatu komponen; massa adalah pengurangan dari dua anggaran yang menentukan untuk apa wahana itu dibuat, yaitu muatan dan paket baterai. Massa motor itu sendiri serta kabel dan konektor yang menyertainya keduanya merupakan bagian dari pengurangan itu, dan catatan-catatan menerbitkannya secara terpisah cukup sering untuk membuat pemisahan itu terbaca.

Porsi motor dalam anggaran muatan

Setiap gram massa propulsi harus diangkat sepanjang misi, yang menaikkan daya yang dibutuhkan segmen hover dan menguras paket baterai lebih cepat; gram yang sama yang diambil dari paket baterai menghilangkan energi tersimpan. Pertukaran itu karena itu bersisi dua dan bukan sekadar penalti sederhana, dan itulah alasan kolom massa berada di samping kolom efisiensi dan bukan di lampiran mekanis. Dalam kelompok ini rentangnya cukup besar untuk mengubah watak sebuah rancangan: catatan 128 g dan catatan 1740 g bukan dua titik pada satu skala melainkan dua kelas wahana yang berbeda, dan daya dorong yang diterbitkan masing-masing itulah yang membuat perbedaannya layak dibayar.

Kabel, konektor, dan AWG sebagai biaya integrasi

Berat terbitan sebuah motor biasanya mencakup kabel dan konektornya, dan jika angka terpisah untuk motor saja diterbitkan, selisihnya dapat diukur. Catatan U5 KV400 menggambarkannya secara langsung: 195 g adalah berat terbitan termasuk kabel, dan 156 g adalah angka untuk motor tanpa kabel, selisih 39 g yang dibawa di ujung lengan pada setiap penerbangan. Catatan yang sama menerbitkan konduktor AWG 16, dan catatan U10 II KV100 menerbitkan konduktor AWG 16 dengan lead 90 mm, sehingga kabel merupakan bagian tertentu dari rakitan dan bukan aksesori. Pada rancangan yang lengannya dibeli untuk kekakuan, panjang lead yang lebih panjang daripada kebutuhan penyalurannya adalah massa yang tidak membeli apa pun.

Beban gimbal dan sensor pada bus yang sama

Muatan industri jarang menarik dayanya dari sumber terpisah: gimbal, sensor, dan tautan komunikasi biasanya disuplai dari paket baterai yang sama dengan sistem propulsi, melalui regulator atau tap terpisah. Susunan itu menjadikan arus propulsi dan arus muatan sebagai dua permintaan pada satu baterai, dan tegangan yang dilihat kumparan propulsi adalah tegangan yang tersisa setelah keduanya. Catatan propulsi dengan resistansi lebih rendah dan jendela jumlah sel terbitan yang lebih lebar memberi integrasi lebih banyak ruang untuk menempatkan tap muatan, karena penurunan tegangan yang dihasilkannya di bawah beban lebih kecil dan bus menyisakan lebih banyak margin untuk diolah regulator. Muatan karena itu merupakan bagian dari tugas elektris dan bukan sekadar penumpang di atasnya.

Angin dan titik operasi yang harus bertahan

Angin adalah bagian misi industri yang tidak ada dalam rencana penerbangan, dan pengaruhnya pada Motor BLDC untuk UAV Industri seluruhnya melalui titik bertahan. Hembusan angin tidak mengubah massa atau propeller wahana, tetapi mengubah daya dorong yang harus dihasilkan rotor dan karena itu mengubah arus yang harus dibawa kumparan pada saat itu.

Margin hembusan angin adalah margin arus

Mempertahankan posisi dalam hembusan angin menuntut rotor menaikkan daya dorong, dan kenaikan daya dorong pada propeller dan bus yang tetap dibeli dengan arus. Arus yang dibutuhkan untuk menjawab hembusan angin karena itu ditarik di atas arus yang sudah dibutuhkan hover, dan pada misi berulang hari yang berangin adalah hari ketika kumparan menghabiskan lebih banyak waktunya lebih dekat ke batas termalnya. Itulah sebabnya kolom resistansi dan jendela termal penting secara bersamaan: catatan dengan resistansi rendah mengubah arus hembusan angin tambahan menjadi panas yang lebih sedikit, sehingga hembusan angin yang sama menghabiskan lebih sedikit margin yang dimiliki wahana untuk sisa penerbangan.

Mengapa titik bertahan, bukan puncak, yang menetapkan kumparan

Kumparan ditetapkan ukurannya berdasarkan arus yang dibawanya sebagian besar waktu, karena itulah arus yang ruginya terakumulasi. Angka puncak menggambarkan seberapa besar arus yang dapat dilewati motor secara singkat sebelum sesuatu menyerah, dan angka itu dibatasi oleh ESC dan paket baterai sama besarnya seperti oleh kumparan itu sendiri. Pada tugas industri, perbedaannya praktis dan bukan akademis: dua motor dengan puncak terbitan yang sama dapat berjauhan pada titik bertahan, dan motor yang lebih baik pada titik bertahan itulah yang diuntungkan misi berulang. Itulah sebabnya urutan penetapan ukuran di bawah dimulai dari tugas dan arus bertahan, dan memperlakukan kolom puncak sebagai pemeriksaan atas margin dan bukan sebagai dasar pilihan.

Delapan motor UAV industri dibandingkan

Delapan catatan yang saat ini tercantum dalam tugas UAV Industri disusun di bawah sebagai satu himpunan spesifikasi, diurutkan berdasarkan daya dorong maksimum terbitan sehingga langkah dari tugas teringan ke terberat terlihat pada kolom itu sendiri. Setiap nilai adalah angka yang diterbitkan produsen untuk model tersebut, dan tidak ada sel yang diperkirakan. Delapan model yang sama itulah yang dikelompokkan di bawah tugas yang dibahas pada bagian-bagian di atas.

Model, konfigurasi stator, resistansi internal, jumlah sel terbitan, daya dorong maksimum, daya maksimum 180 detik, dan berat sesuai yang diterbitkan produsen untuk delapan model yang saat ini tercantum dalam tugas UAV Industri, diurutkan berdasarkan daya dorong maksimum terbitan. Daya dorong maksimum dan daya 180 detik adalah angka yang diterbitkan produsen untuk setiap model; keduanya bergantung pada propeller dan tegangan bus yang digunakan dalam pengujian, sehingga keduanya hanya dapat dibandingkan dalam kelompok ini dalam arti bahwa keduanya menggambarkan kondisi terbitan masing-masing model. Jumlah sel ditampilkan sesuai yang diterbitkan, sehingga satu angka berarti satu jendela terbitan dan suatu rentang berarti model itu diterbitkan di seluruh rentang tersebut. Berat mencakup kabel dan konektor jika produsen menerbitkannya demikian. Tidak ada kolom KV karena setiap nama model dalam tabel membawa angka KV-nya sendiri, dan tidak ada kolom dimensi karena tugas yang dijelaskan di sini bergantung pada kolom elektris, bukan pada dimensi bodi.

Dua pembacaan menonjol begitu kedelapannya berada di satu halaman, dan tidak satu pun merupakan kolom daya. Yang pertama adalah resistansi internal tidak berjalan dalam urutan yang sama dengan daya dorong. MN8017 KV120 yang berbobot 453 g dan P80 III Pin KV100 yang berbobot 649 g keduanya membawa 45 mΩ, sedangkan U8 Lite L KV110 yang berbobot 282 g membawa 105 mΩ dan U5 KV400 yang berbobot 195 g membawa 116 mΩ, dan angka terlebar dalam kelompok ini berada pada catatan terkecil, yaitu 116 mΩ melawan 17 mΩ pada catatan terbesar. Dibaca menuruni kolom itu, catatan yang ringan adalah yang resistansinya tertinggi, yang merupakan penampakan kumparan yang ditetapkan ukurannya untuk wahana ringan, dan bodi 36N42P di paruh atas tabel adalah yang angkanya rendah.

Yang kedua adalah jumlah sel membagi tabel menjadi dua paruh yang bertemu di tengah. Empat catatan diterbitkan untuk 6-14S atau lebih tinggi dan empat untuk 3-8S atau lebih rendah, dan angka KV mengikuti pembagian itu: empat catatan yang lebih ringan berkisar dari 400 hingga 700 KV dan empat yang lebih berat dari 80 hingga 170 KV. Karena KV adalah kecepatan poros per volt, kedua paruh dapat mencapai kecepatan poros yang sebanding dari tegangan paket baterai yang berbeda, dan angka yang memisahkan keduanya adalah arus yang ditarik masing-masing untuk daya terbitannya. Catatan 36N42P yang membawa daya dorong terbesar dalam kelompok ini semuanya diterbitkan pada 170 KV atau lebih rendah, dan dua catatan berdaya dorong tertinggi dalam tabel juga merupakan dua catatan dengan resistansi terendah, yang merupakan bentuk yang dimiliki kumparan yang dibangun untuk arus berkelanjutan.

Pembacaan ketiga menyangkut catatan yang paling berdekatan dalam daya dorong. U10 II KV100 dan U8 Lite L KV110 menerbitkan 10600 g dan 11200 g pada 415 g dan 282 g secara berurutan, sehingga selisih 600 g daya dorong dibeli dengan 133 g massa motor. Daya dorong yang berdekatan dengan massa yang berbeda dan jendela bus yang berbeda adalah pengingat paling jelas dalam tabel bahwa massa adalah hasil pengemasan dan bukan deskripsi tugas. Memilih di antara keduanya bergantung pada berapa banyak anggaran muatan yang dapat dibelanjakan wahana untuk propulsi dan pada propeller yang seharusnya diputar masing-masing, bukan pada 600 g daya dorong yang memisahkan catatan keduanya.

Membaca kedelapan catatan melintasi pita massa platform

Tabel mengurutkan berdasarkan daya dorong, yang merupakan urutan tepat untuk daftar pendek dan urutan yang salah untuk memahami apa yang terkandung dalam kelompok ini. Jika dibaca berdasarkan platform, kedelapan catatan terbagi menjadi empat pita, dan batas pita mengikuti massa lepas landas wahana dan bukan motor. Perkiraan di bawah mengubah daya dorong terbitan menjadi perkiraan massa platform pada empat rotor dengan rasio daya dorong terhadap berat 2:1, yang merupakan konvensi kerja dan bukan spesifikasi, dan perkiraan itu diberikan agar pita-pita dapat dibandingkan satu dengan yang lain dan bukan sebagai angka untuk dijadikan dasar rancangan.

Wahana di bawah 6 kg dan catatan multirotor ringan

Ujung ringan kelompok ini dibawa oleh dua catatan yang dibangun untuk platform kamera kecil dan survei. T-Motor U3 KV700 Motor UAV adalah yang teringan pada 128 g, catatan 12N14P 3-4S yang menerbitkan 1800 g daya dorong dan 500 W, dan T-Motor U5 KV400 Motor UAV adalah catatan 12N14P 3-8S pada 195 g yang menerbitkan 2850 g dan 850 W. Pada empat rotor dengan rasio 2:1, angka daya dorong itu menempatkan platform pada sekitar 3.6 kg dan 5.7 kg secara berurutan, yang menempatkan kedua catatan di ujung kecil wahana untuk keperluan praktis dan tidak satu pun pada skala muatan industri. U5 KV400 mencakup jendela bus yang lebih lebar dari keduanya, pada 3-8S melawan 3-4S, dan itulah catatan dalam pita ini yang dapat menyerap perubahan paket baterai tanpa perubahan motor.

Wahana pekerja 10-25 kg

Bagian tengah kelompok ini adalah tempat tugas industri yang sesungguhnya dimulai, dan tiga catatan berada di sana. T-Motor P60 Pin KV170 Motor UAV adalah catatan 24N28P 6-14S pada 375 g yang menerbitkan 8414 g dan 1800 W; T-Motor U10 II KV100 Motor UAV adalah catatan 36N42P 12S pada 415 g yang menerbitkan 10600 g dan 1600 W; dan T-Motor U8 Lite L KV110 Motor UAV adalah catatan 36N42P 12S pada 282 g yang menerbitkan 11200 g dan 2140 W. Pada konvensi empat rotor yang sama, ketiganya menempatkan platform pada sekitar 17 kg, 21 kg, dan 22 kg. Ketiganya berbagi pita daya dorong tetapi tidak berbagi tugas: P60 Pin KV170 diterbitkan untuk jendela bus terlebar pada 6-14S, sedangkan dua catatan 36N42P adalah 12S dan berbeda dalam hal apakah penekanannya pada diameter bodi atau pada margin 180 detik, dengan U10 II KV100 menerbitkan 98.6 mm pada 1600 W dan U8 Lite L KV110 menerbitkan 87.1 mm pada 2140 W.

Pita muatan 25-40 kg

Dua catatan berada di atas pita tengah, dan keduanya adalah pasangan yang paling berdekatan dalam kelompok ini dari segi resistansi. T-Motor P80 III Pin KV100 Motor UAV adalah catatan 36N42P 6-12S pada 649 g yang menerbitkan 16344 g dan 2700 W dengan bodi 91.6 mm, dan T-Motor MN8017 KV120 Motor UAV adalah catatan 36N42P 12S pada 453 g yang menerbitkan 16841 g dan 3180 W dengan bodi 87.8 mm. Keduanya membawa 45 mΩ, dan pada konvensi empat rotor keduanya menempatkan platform pada sekitar 33 kg dan 34 kg. Pasangan itu menggambarkan pertukaran yang dilakukan pita ini: P80 III Pin KV100 adalah catatan yang lebih berat dengan daya terbitan yang lebih rendah, dan MN8017 KV120 menghasilkan 497 g daya dorong dan 480 W lebih banyak dari bodi yang 196 g lebih ringan, sehingga keduanya lebih sedikit berbeda dalam hal apa yang dapat diangkatnya daripada dalam hal biaya yang dikeluarkan untuk membawanya saat melakukannya.

Di atas 40 kg dan jendela bus terlebar

Catatan terbesar dalam kelompok ini berdiri terpisah dari tujuh lainnya dengan margin yang lebar. T-Motor U15 II KV80 Motor UAV adalah catatan 36N42P pada 1740 g yang diterbitkan untuk 12-24S, dengan 36500 g daya dorong, 8580 W daya 180 detik, dan resistansi internal 17 mΩ, yang terendah dalam kelompok ini. Pada konvensi yang sama, catatan itu menempatkan platform pada sekitar 73 kg, yang melampaui skala muatan tujuh catatan lain dan masuk ke rentang tempat wahana merupakan mesin pengangkat dan bukan platform kamera. Jendela 12-24S-nya juga yang terlebar dalam kelompok ini, yang berarti arus yang ditariknya untuk daya poros tertentu dapat ditetapkan oleh paket baterai dan bukan oleh motor, dan itulah sifat yang membuatnya berguna pada ujung berat tugas yang berulang.

Dua catatan terbaru: MN8017 KV120 dan U10 II KV100

Dua dari delapan catatan ditambahkan ke platform paling baru, dan keduanya berada pada posisi yang tidak diisi kelompok ini selain oleh keduanya. Tidak satu pun merupakan variasi marginal dari catatan yang sudah ada: yang satu adalah bodi 36N42P teringan yang diterbitkan pada tingkat daya dorong ini dan yang lain adalah catatan berdiameter terkecil di atas 10000 g.

MN8017 KV120: 36N42P pada 453 g

T-Motor MN8017 KV120 Motor UAV adalah catatan 36N42P pada 453 g dengan bodi 87.8 mm dan panjang 34.5 mm, diterbitkan untuk 12S dengan 16841 g daya dorong maksimum, 3180 W daya 180 detik, dan 68.6 A arus 180 detik. Resistansi internalnya 45 mΩ dan arus idle terbitannya 1.8 A pada 24 V. Dibandingkan dengan P80 III Pin KV100, yang mencapai daya dorong sebanding dari bodi 649 g pada 2700 W, MN8017 KV120 adalah jalur yang lebih ringan menuju pita angkat yang sama, dan stator 36N42P-nya adalah konfigurasi yang sama dengan yang digunakan dua catatan terberat dalam kelompok ini. Catatan itu memuat dimensi poros dalam tetapi tidak memuat dimensi poros luar, sehingga dudukan yang dirancang mengelilingi poros sebaiknya diperiksa terhadap gambar teknik produsen dan bukan terhadap tabel.

U10 II KV100: dimensi 98.6 mm pada 415 g

T-Motor U10 II KV100 Motor UAV adalah catatan 36N42P pada 415 g dengan bodi 98.6 mm dan panjang 33.1 mm, diterbitkan untuk 12S dengan 10600 g daya dorong maksimum, 1600 W daya 180 detik, dan 32.4 A arus puncak. Resistansi internalnya 101 mΩ, ia membawa konduktor AWG 16 pada lead 90 mm dan poros 15 mm, dan arus idle terbitannya 1 A pada 18 V. Dibandingkan dengan U8 Lite L KV110, yang mencapai daya dorong sedikit lebih tinggi dari bodi 282 g, U10 II KV100 menukar 133 g massa dan 540 W daya 180 detik dengan diameter bodi 11.5 mm lebih besar, dan bodi yang lebih lebar itulah sifat yang menjadi dasar perancangan dudukan atau jarak bebas boom.

Di mana motor industri menjalankan tugasnya

Tiga tugas di bawah adalah tugas yang paling sering menjadi dasar spesifikasi catatan dalam kelompok ini, dan masing-masing membacanya kolom dalam urutan yang berbeda. Ketiganya dijelaskan di sini sebagai tugas dan bukan sebagai produk, karena motor dipilih setelah profil misi dan bukan sebelum.

Inspeksi saluran listrik dan aset

Wahana inspeksi terbang menyusuri aset linear pada jarak aman yang terkendali dan mempertahankan posisi sementara sensor merekam. Tugasnya mendekati hover kontinu dengan translasi lambat, yang menempatkan titik bertahan di pusat spesifikasi, dan muatannya biasanya berupa kamera terstabilkan yang sikapnya harus bertahan terhadap hembusan angin dari struktur yang diinspeksi. Kombinasi itu mengarah pada pita tengah kelompok ini, tempat tugas UAV Inspeksi menempatkan himpunan modelnya sendiri, dan pada catatan dengan resistansi yang menjaga arus hembusan angin agar tidak menjadi biaya termal.

Survei, pemetaan, dan patroli keamanan

Misi survei atau patroli menghabiskan lebih banyak durasinya dalam penerbangan maju daripada misi inspeksi, sehingga tugasnya bergeser ke ujung jelajah dari rentangnya sambil mempertahankan integrasi muatan yang sama. Konsekuensinya adalah jendela jumlah sel lebih penting di sini daripada angka puncak, karena jendela terbitan yang lebih lebar memungkinkan paket baterai ditetapkan ukurannya untuk durasi misi dan bukan untuk arus tertinggi yang dapat ditarik wahana. Catatan yang diterbitkan untuk 6-14S dan 12-24S dalam kelompok ini adalah yang memberikan ruang itu, dan tugas UAV Fotografi Udara menghimpun model yang sama ketika muatannya adalah kamera dan bukan sensor pemetaan.

Wahana pertanian dan logistik

Wahana pertanian membawa tangki dan bukan sensor, dan bebannya berubah sepanjang penerbangan seiring tangki mengosong, yang berarti daya dorong yang harus dihasilkan rotor menurun dari lepas landas hingga mendarat. Tugasnya karena itu berbobot di depan dan berulang, dengan kebutuhan daya dorong tinggi di awal setiap sortie dan lebih rendah di akhir, dan wahana biasanya diterbangkan dari tanah yang tidak disiapkan. Catatan yang diterbitkan untuk jendela bus terlebar dan daya 180 detik tertinggi paling baik membawa pola itu, dan tugas UAV Pertanian mencantumkan model yang ditetapkan spesifikasinya untuk itu. Tugas UAV Endurance mencakup wahana yang sama ketika kebutuhannya adalah durasi dan bukan beban.

Memilih Motor BLDC untuk UAV Industri: Urutan Penetapan Ukuran

Urutan di bawah mengubah bagian-bagian di atas menjadi tiga langkah untuk sebuah UAV Industri, dan urutannya sama pentingnya dengan isinya. Setiap langkah mempersempit kelompok sebelum langkah berikutnya diterapkan, sehingga perbandingan akhir dilakukan di antara catatan yang sudah cukup berdekatan agar perbedaannya bermakna.

Tetapkan tugas misi terlebih dahulu

Tuliskan misi sebagai profil dan bukan sebagai durasi: porsi penerbangan yang dihabiskan untuk mempertahankan posisi, porsi yang dihabiskan dalam penerbangan maju, jumlah sortie sehari, dan muatan yang harus distabilkan wahana. Dari profil itu, ambil arus pada titik bertahan sebagai angka yang menjadi dasar penetapan ukuran kumparan, dan perlakukan daya dorong yang dibutuhkan untuk pendakian sebagai pemeriksaan atas margin dan bukan sebagai dasar pilihan. Daya 180 detik suatu kandidat kemudian dibaca sebagai pernyataan tentang headroom di bawah profil tersebut, bukan sebagai rating untuk dibagi ke dalam misi.

Lalu rentang elektris dan paket baterai

Pilih bus sebelum KV, karena jumlah sel dan angka KV hanya berarti kecepatan poros ketika keduanya dikalikan bersama. Jendela jumlah sel terbitan yang lebih lebar memberi wahana lebih banyak ruang untuk menukar arus dengan massa paket baterai, dan catatan dalam kelompok ini yang diterbitkan untuk 6-14S dan 12-24S adalah yang menyisakan ruang paling banyak. Lalu baca kolom resistansi terhadap arus yang tersirat dari tugas, karena rugi yang berlangsung sepanjang misi itulah yang dibayar paket baterai terus-menerus.

Lalu dimensi, dudukan, dan catatan

Setelah kandidat elektris dipersempit, kolom mekanis menentukan sisanya: diameter bodi terhadap jarak bebas boom, massa terhadap anggaran muatan, serta panjang dan ukuran kabel terhadap penyaluran yang benar-benar dibutuhkan wahana. Terakhir, catat apa yang dibiarkan terbuka oleh setiap catatan. Arus kontinu yang diterbitkan hanya untuk sebagian kelompok, dimensi poros yang diterbitkan sebagai satu nilai dan bukan dua, serta asumsi termal yang menjadi milik meja uji produsen dan bukan milik wahana semuanya merupakan pertanyaan untuk dokumentasi produsen, dan lebih baik diajukan sebelum perakitan daripada sesudahnya.

Pertanyaan yang sering diajukan

Sumber daya resmi

T-Motor menerbitkan halaman produk resmi untuk setiap unit beserta panel spesifikasinya, dan halaman-halaman itu tetap menjadi sumber rujukan utama untuk setiap angka yang dikutip dalam panduan ini - misalnya halaman produk U3 KV700, halaman produk U5 KV400, halaman produk P60 Pin KV170, halaman produk P80 III Pin KV100, halaman produk U8 Lite L KV110, halaman produk U10 II KV100, halaman produk MN8017 KV120 dan halaman produk U15 II KV80. Angka konfigurasi, resistansi, jumlah sel, daya dorong, daya, arus, dan massa dalam tabel di atas adalah nilai yang diterbitkan halaman-halaman tersebut untuk setiap model. Arus kontinu untuk model yang catatannya tidak memuatnya, dimensi poros yang diterbitkan sebagai satu nilai, atau asumsi termal di balik angka 180 detik merupakan pertanyaan untuk dokumentasi produsen dan bukan nilai yang dapat disimpulkan dari panel spesifikasi.

Langkah selanjutnya

Untuk menyusun daftar pendek alih-alih membaca, tiga alat di platform ini bekerja secara berurutan. Telusuri seluruh kategori Motor UAV untuk melihat delapan catatan di sini bersama model Navigator dan heavy-lift, gunakan Seleksi untuk mempersempit berdasarkan jumlah sel, massa, dan daya terbitan, lalu tempatkan kandidat satu terhadap yang lain di Perbandingan Produk. Halaman aplikasi UAV Industri memuat tugas yang sama dengan atribut filternya sendiri, dan halaman produsen T-Motor menghimpun seluruh rentang di balik catatan-catatan ini.

Tiga artikel lain memuat bagian dari topik ini yang tidak diselesaikan oleh tugas industri. Motor UAV: Menyesuaikan KV, Gaya Dorong, dan Massa dengan Wahana membahas gambaran propulsi udara yang lebih luas, termasuk catatan seri P dan heavy-lift untuk tugas di luar pita industri yang dibandingkan di sini. Motor UAV Endurance Panjang: Efisiensi, Massa, dan Tegangan Bus mengambil rantai propeller, KV, dan jumlah sel yang sama dan menerapkannya pada durasi sebagai persyaratan yang menentukan dan bukan pada siklus kerja. Motor Drone Heavy-Lift: Tiga Opsi T-Motor dari 2.85 kg hingga 101 kg Gaya Dorong membahas ujung angkat dari tugas yang sama, tempat wahana ditetapkan spesifikasinya terhadap daya dorong berkelanjutan pada skala beberapa kilogram.

Versi singkatnya: tetapkan profil misi terlebih dahulu, karena porsi penerbangan yang dihabiskan untuk mempertahankan posisi menetapkan arus yang menjadi dasar penetapan ukuran kumparan; pilih bus sebelum KV, karena keduanya hanya berarti kecepatan poros jika digabungkan dan buslah yang menentukan arus; dan baca kumparan terhadap arus bertahan terakhir, karena angka daya 180 detik adalah jendela termal dan bukan rating. Dalam kelompok ini, urutan itu memisahkan dua catatan di bawah 3000 g daya dorong dari tiga catatan di pita tengah, dan keduanya dari dua catatan berat serta satu catatan yang diterbitkan untuk 12-24S, sebelum model mana pun ditimbang terhadap model lain.