Un motore per drone da corsa FPV si sceglie per ciò che accade nei due secondi successivi all'uscita da una curva, non per ciò che fa sul banco di prova. Il ciclo di lavoro di una gara è una sequenza di scatti a fondo gas, cambi di direzione decisi e recuperi da propwash, tutto dentro un solo pacco, e ognuno di questi eventi è un transitorio: il rotore deve cambiare velocità rapidamente, mantenerla mentre l'elica riprende presa, e farlo senza che l'avvolgimento esca dal proprio inviluppo termico prima del buzzer. Questo rende le specifiche davvero utili diverse da quelle che decidono un telaio a lunga autonomia o per carichi pesanti. Questa guida esamina quattro motori T-Hobby che coprono due classi da gara - un'unità da 9.8 g pensata per telai da 3 pollici e tre unità di classe 2207 per telai da 5 pollici - e spiega quale valore registrato risolva la scelta in ciascun caso.
Tutti e quattro sono motori brushless outrunner pilotati da un ESC esterno, e tutti e quattro stanno in un'unica categoria ToBMS, Motori per droni. Ciò che li distingue è la classe di elica, il KV, la geometria dello statore, la finestra di bus e la massa, e queste differenze corrispondono alle gare in classe whoop, alle gare spec da 5 pollici e al freestyle. Ogni valore citato qui proviene dal corrispondente dato di prodotto ToBMS; le conversioni tra grammi e chilogrammi e i rapporti costruiti su due valori registrati sono etichettati come derivati, e dove un campo non porta alcun valore viene segnalato come mancante anziché compilato. Tre dei quattro dati non riportano tutte le colonne, e sapere quale colonna manchi su quale dato fa parte della scelta.
Risposta rapida
La prima decisione è la classe di elica, perché tutto il resto ne discende. Per un telaio da 3 pollici, dove ogni grammo sta all'estremità di un braccio e l'elica è abbastanza piccola perché l'inerzia del motore domini, il F30 è l'unico dei quattro costruito per quel compito: 9.8 g, un corpo da Ø17.9 × 17.4 mm con statore 9N12P, 351 g di spinta massima registrata e una nominale 4S. Nient'altro qui è nella sua classe, e mettere un motore da 33 g su una cellula da 3 pollici costa più in agilità di quanto renda in spinta.
Per le gare da 5 pollici la scelta si riduce a quale sia il pacco. Dove il telaio lavora a 4S e vuole la spinta registrata più alta disponibile, il F60PRO V KV1750 registra 1883 g di spinta a 34.3 g su uno statore 12N14P. Dove lo stesso telaio può volare un giorno a 4S e quello successivo a 6S, il F60PRO IV V2 KV1750 porta una finestra 4-6S ed è l'unica unità qui che pubblica un valore di corrente continua - 36 A su una finestra di 180 s, accanto a 819 W per la stessa finestra. Dove il telaio resta su un numero di celle inferiore e vuole la massima velocità del rotore anziché la massima coppia, il F50 KV2150 è il caso estremo con 2150 KV, 28.56 g e 1273 W di potenza massima registrata - la potenza più alta e la massa più bassa delle tre unità da 5 pollici.
Ciò che nessuno dei quattro dati fornisce è un valore di risposta in millisecondi. La risposta va letta indirettamente, dalla massa rotante, dalla resistenza dell'avvolgimento, dalla geometria dello statore e dall'inerzia dell'elica che vi verrà montata. Un confronto costruito solo sulla spinta colloca quindi questi motori in un ordine quasi rovesciato: la spinta registrata più alta qui appartiene a un motore da 5 pollici, mentre il rapporto spinta/massa più grande appartiene a uno diverso, e nessuna delle due graduatorie dice quale unità esca più pulita da un evento di propwash.
Che cosa richiede a un motore il ciclo di lavoro di una gara
Nulla nella costruzione di un motore da gara lo distingue da qualsiasi altro piccolo outrunner brushless. Ciò che cambia è la forma del carico, ed è la forma del carico a decidere quale parte della specifica diventi vincolante.
Scatti a fondo gas, non crociera
Un telaio a lunga autonomia o per carichi pesanti trascorre la maggior parte del volo in un punto di funzionamento grossomodo costante, e la questione di dimensionamento è se quel punto stia dentro una nominale continua. Un quad da gara non vi trascorre quasi nulla del proprio volo. Il gas varia su quasi tutto l'intervallo più volte per giro, la media si colloca ben sotto il picco, e il picco viene visitato spesso e brevemente. L'inviluppo rilevante è quindi quello di un transitorio ripetuto: quanta spinta sia disponibile mentre l'aeromobile è già in movimento, quanto rapidamente il rotore possa essere accelerato fino a essa, e quanto calore ogni escursione lasci dietro di sé.
Questo riformula la spinta. La spinta massima è registrata da ToBMS come valore singolo tratto dai dati di prova del produttore stesso, e descrive un'elica a un regime di gas e a una tensione dati. Su una cellula da gara la prima domanda a cui risponde è se ogni motore possa sollevare il proprio quarto della massa totale al decollo con abbastanza margine per l'autorità di controllo, e la seconda è se l'intero sistema di propulsione possa fornirla ripetutamente senza cuocersi. Il valore di spinta più grande di rado è il giro più veloce.
L'elica determina la dimensione dello statore
Il diametro dell'elica viene prima nella pratica perché è il telaio a deciderlo. Un telaio da 3 pollici non può far girare un'elica da 5 pollici, quindi il motore che la comanda deve essere piccolo, leggero e avvolto per una velocità del rotore molto elevata; un telaio da 5 pollici può assorbire molta più coppia, quindi il suo motore può usare uno statore più grande e più rame. I quattro dati lo mostrano direttamente: l'unità da 3 pollici misura Ø17.9 × 17.4 mm con statore 9N12P, e le tre unità da 5 pollici si collocano attorno a Ø26.8-27 mm con statori 12N14P e lunghezze di molto superiori.
Due conseguenze ne derivano, ed entrambe contano più del KV. La massa rotante all'estremità di un braccio si somma al momento di inerzia di rollio e beccheggio della cellula, quindi i motori pesanti fanno sembrare un aeromobile lento anche dove producono molta spinta. E uno statore più grande contiene più rame a resistenza inferiore, il che trasforma in spinta una parte maggiore del pacco invece di dissiparla in calore. Entrambi gli effetti spiegano perché l'intera classe FPV stia ben al di sotto, in massa, di qualsiasi motore per ala fissa di spinta simile - il confronto riguarda interamente ciò che la gara chiede al rotore di fare dieci volte per giro.
Il KV è un'affermazione sul pacco
Il KV descrive la velocità con cui un motore gira per volt a vuoto, quindi da solo non dice nulla sulla capacità - dice quale combinazione di numero di celle e di elica porti il rotore a una velocità utilizzabile. Un'unità da 2150 KV su 4S raggiunge grossomodo la stessa velocità a vuoto di un'unità da 1750 KV con un numero di celle superiore, ed è per questo che i due valori di KV di questo gruppo non possono essere confrontati come se uno fosse più potente dell'altro. Sono due risposte alla stessa domanda, poste con pacchi diversi.
La lettura pratica è che un cambio di KV di solito impone un cambio di pacco o di elica, e sono quei due componenti a determinare se la sostituzione sia un miglioramento. È anche per questo che un dato privo di valore di KV è davvero difficile da collocare: il valore di KV del F30 è nella scheda tecnica del produttore, quindi abbinarlo a un pacco e a un'elica parte da lì anziché da questo confronto.
Risposta, resistenza e ciò che registra la corrente a vuoto
Due campi registrati sostituiscono la risposta, e nessuno dei due è una misura di tempo. La resistenza dell'avvolgimento dice quanta parte della tensione applicata vada perduta sul rame mentre la corrente sale; una resistenza inferiore significa più coppia disponibile per ampere durante l'accelerazione e meno pacco che finisce in calore. La corrente a vuoto a 10 V è la corrente che un motore assorbe a vuoto per far girare sé stesso, quindi è una spia delle perdite nel ferro, nei cuscinetti e di commutazione che si pagano in continuo, indipendentemente da ciò che l'elica sta facendo.
Insieme descrivono come si comporta un motore nella parte dell'intervallo di gas in cui una gara si decide: uscendo da una curva a gas basso verso la piena potenza. Dove queste colonne sono registrate, stanno nello stesso confronto della spinta. Dove non lo sono - e due delle quattro unità qui presentano lacune in quest'area - la risposta onesta è trattarle come domande aperte per il produttore anziché presumere un valore da un modello vicino.
I numeri che determinano la scelta
Sei gruppi di valori sostengono quasi tutta la decisione. Tre sono pubblicati per tutti e quattro i motori, tre non riportano tutte le colonne, e vale la pena saperlo prima di stendere una rosa di candidati.
Classe e diametro dell'elica
È il filtro che rimuove i candidati anziché metterli in graduatoria. Un motore dimensionato per un'elica da 5 pollici non è una scelta debole su un telaio da 3 pollici; è semplicemente il pezzo sbagliato, perché la massa sta dove la cellula la tollera meno e la cellula non può fornire l'area del disco che giustificherebbe quella massa. Viceversa, un motore da 3 pollici su un telaio da 5 pollici non può portare un'elica grande a una velocità utile senza superare ciò che il suo statore è costruito per smaltire. L'assegnazione di classe è esplicita nei dati: l'F30 porta una nominale 4S e un corpo da 17.9 mm per l'impiego a 3 pollici, e le tre unità più pesanti sono motori di classe 2207 per telai da 5 pollici, con gli stessi slug di prodotto del produttore che riportano quella designazione di statore.
Il KV rispetto al numero di celle
Con la classe fissata, il KV e l'intervallo di celle registrato dicono insieme dove cada il punto di funzionamento. Due dei quattro pubblicano una finestra di tensione - l'F30 a 4S, l'F60PRO IV V2 a 4-6S - e uno, l'F60PRO V, registra solo 4S. Il valore di celle dell'F50 è nella scheda tecnica del produttore, e il KV non può essere interpretato senza di esso.
Due delle tre unità da 5 pollici condividono la stessa nominale di 1750 KV, ed è confrontandole che l'aritmetica diventa interessante. Sono vicine tra loro in diametro a 26.8 mm, e differiscono di 1 mm in lunghezza e di 0.8 g in massa, eppure la loro spinta massima registrata differisce di circa il 9 per cento - un valore derivato. Stesso KV, stessa configurazione dello statore, inviluppo simile, spinta materialmente diversa: le differenze che restano stanno nell'avvolgimento, nel magnete e nel bus previsto, ed è esattamente per questo che le due unità non sono intercambiabili, anche se una tabella di specifiche con i valori KV suggerirebbe che lo siano.
La spinta rispetto alla massa
Il rapporto derivato singolo più utile in un confronto da gara è la spinta massima divisa per la massa del motore stesso, perché dice quanta parte della capacità di sollevamento dell'aeromobile venga comprata con massa che deve essere accelerata a ogni cambio di direzione. Sui valori registrati le quattro unità risultano molto diverse tra loro: circa 36, 75, 52 e 55 volte la propria massa rispettivamente per F30, F50, F60PRO IV V2 e F60PRO V - tutti derivati.
Vale la pena soffermarsi sull'andamento, perché non è quello che la sola colonna della spinta suggerisce. L’F50 ha sia la massa più bassa delle tre unità da 5 pollici sia il rapporto spinta/massa più alto, mentre l’F60PRO V ha la spinta registrata più alta e un rapporto intermedio. L'F30, all'altra estremità della gamma dimensionale, ha il rapporto più basso dei quattro - che è ciò che accade quando uno statore viene reso abbastanza piccolo da stare su un telaio da 3 pollici, ed è un prezzo che quella classe paga deliberatamente in cambio di agilità anziché un difetto.
Finestra di bus e scelta del pacco
Il numero di celle è di solito fissato dal pacco che un costruttore già possiede, ma interagisce con tutto il resto. A parità di potenza, una tensione più alta significa una corrente più bassa, quindi calano le perdite nell'avvolgimento, nei cavi e nell'ESC; una tensione più bassa richiede rame più grosso e connettori più grandi per spostare la stessa potenza. È per questo che la finestra registrata più ampia del gruppo è interessante: l'intervallo 4-6S dell'F60PRO IV V2 significa che lo stesso motore può stare su un pacco 4S tranquillo da allenamento o su un pacco 6S ad alta scarica da gara, il che è davvero utile dove un solo telaio serve entrambi i ruoli.
Un controllo derivato è disponibile qui, ed è il tipo di aritmetica che vale la pena fare prima di fidarsi di una colonna della potenza. Se gli 819 W di potenza massima per 180 s dell'F60PRO IV V2 e i suoi 36 A di corrente continua per la stessa finestra fossero stati prodotti dalla stessa prova, il bus implicito è di circa 23 V - secondo una nostra stima dai due valori registrati - che si colloca vicino alla sommità della sua finestra 4-6S anziché a 4S. Letto in questo modo, il valore di 819 W descrive ciò che il motore fa nella parte alta del proprio intervallo di celle, e un telaio 4S non dovrebbe aspettarselo.
Corrente a vuoto e resistenza dell'avvolgimento
La corrente a vuoto a 10 V è pubblicata per tre dei quattro: 0.8 A sull'F30, 1.2 A sull'F60PRO IV V2 e 1.0 A sull'F60PRO V, mentre il valore dell'F50 è nella scheda tecnica del produttore. L'ordine è quello che le dimensioni prevedono - uno statore più grande che fa girare un'elica più grande assorbe più corrente a vuoto - e nessuno dei tre è grande in termini assoluti. Anche la resistenza è registrata per tre dei quattro: 47 mΩ sull'F50, 70 mΩ sull'F60PRO IV V2 e nessun valore sull'F60PRO V.
L'aritmetica delle perdite merita una riga. Alla sua corrente continua registrata di 36 A, l'avvolgimento da 70 mΩ dell'F60PRO IV V2 dissipa circa 91 W come perdite nel rame - una nostra stima, senza correzione per la temperatura, e circa l'11 per cento degli 819 W che la stessa finestra registra. Quella perdita è calore dentro un motore a cui si chiede di dare piena potenza ripetutamente su un solo pacco, quindi le colonne della resistenza e della corrente stanno nella stessa frase della colonna della spinta.
Ingombro, albero e cavi
Le colonne meccaniche decidono se un motore possa davvero essere montato, e in questa classe dicono anche qualcosa su come sopravviverà. Le due dimensioni più piccole tra i 5 pollici sono vicine tra loro - Ø26.8 × 32.7 mm sull'F60PRO IV V2 e Ø26.8 × 31.7 mm sull'F60PRO V - mentre l'F50 misura Ø27 × 29.5 mm, risultando il più largo e il più corto dei tre. L'F30, a Ø17.9 × 17.4 mm, è circa un terzo del loro volume.
Il diametro dell'albero divide il gruppo: l'F50 registra un albero da 5 mm dove le due unità F60PRO registrano 4 mm, il che incide sulla compatibilità con l'elica e su quanti maltrattamenti il mozzo sopporti in un incidente. Entrambe le unità F60PRO registrano cavi da 20 AWG, e l'F60PRO IV V2 pubblica una lunghezza del cavo di 150 mm, che è sufficiente per raggiungere un ESC 4-in-1 montato al centro della pila. Dove una lunghezza del cavo non è registrata, l'ipotesi va verificata sul pezzo anziché su un modello affine.
Quattro motori per droni da corsa FPV a confronto
La tabella seguente raccoglie le quattro unità in ordine di massa crescente. Ogni valore è quello pubblicato nel rispettivo dato di prodotto ToBMS.
| Modello | Classe | Statore | Spinta massima | Peso | Celle (LiPo) |
|---|---|---|---|---|---|
| T-Hobby F30 | 3 pollici | 9N12P | 351 g | 9.8 g | 4S |
| T-Hobby F50 KV2150 | 5 pollici | 12N14P | 2136 g | 28.56 g | Non indicato |
| T-Hobby F60PRO IV V2 KV1750 | 5 pollici | 12N14P | 1730 g | 33.5 g | 4-6S |
| T-Hobby F60PRO V KV1750 | 5 pollici | 12N14P | 1883 g | 34.3 g | 4S |
Tutti e quattro i motori sono presenti nella categoria ToBMS Motori per droni, e tutti sono pubblicati da T-Hobby. La spinta è memorizzata in grammi in ciascun dato ed è mostrata qui come registrata; i rapporti spinta/massa citati altrove in questo articolo sono derivati da questi valori e identificati come derivati dove compaiono. Tre valori sono nella scheda tecnica del produttore anziché nel dato ToBMS: il KV per l'F30, il valore di celle per l'F50, e diametro dello statore, resistenza dell'avvolgimento e potenza dell'F60PRO V.
La prima cosa che la tabella mostra è che la classe, non la qualità, spiega gran parte della dispersione. Attraverso la gamma da 9.8 g a 34.3 g ogni valore rilevante si muove insieme agli altri: la spinta sale di un fattore di circa cinque dall'unità più piccola alla più grande registrata, mentre la massa sale di un fattore di circa 3.5 - entrambi derivati. Quello scarto è l'intera argomentazione tra le classi, ed è il motivo per cui l'F30 compaia affatto in un confronto da gara: non è un motore da 5 pollici debole, è un motore piccolo.
Il secondo andamento sta dentro il gruppo dei 5 pollici ed è il più utile. Le tre unità di classe 2207 sono entro 0.2 mm l'una dall'altra in diametro ed entro 5.8 g in massa, eppure registrano 1730 g, 1883 g e 2136 g di spinta - una dispersione di circa il 23 per cento dal valore più basso al più alto, derivata dai valori registrati. Nulla nelle colonne condivise lo spiega. La risposta sta in ciò che differisce: KV, finestra di bus, lunghezza e avvolgimento, il che significa che la scelta tra di esse è una domanda su ciò che fanno la cellula e il pacco, non su quale unità sia oggettivamente migliore.
Il terzo andamento riguarda ciò che manca. Il dato dell’unità con la spinta registrata più alta - l’F60PRO V - non riporta resistenza, potenza né valore di corrente, e il dato dell’unità con la potenza più alta - l’F50 - non riporta numero di celle né corrente. Un confronto che richiedesse entrambe le colonne complete dovrebbe scartare due dei quattro, che è un argomento ragionevole per trattare queste due lacune come le prime domande da porre al produttore.
Leggere i quattro in rapporto a una gara
I numeri registrati diventano una decisione solo quando vengono letti rispetto a ciò che l'aeromobile fa. Ciascuno dei quattro seguenti si adatta a un tipo di volo, e nessuno di essi si adatta a tutti e quattro.
F30 - la risposta per i 3 pollici, a 9.8 g
L'F30 è il motore più leggero registrato in questa categoria con 9.8 g, e misura Ø17.9 × 17.4 mm con statore 9N12P, 351 g di spinta massima e una nominale 4S. La sua corrente a vuoto di 0.8 A a 10 V è la più bassa del gruppo, coerente con il fatto che lo statore più piccolo faccia il lavoro minore per far girare sé stesso. Il suo valore di KV è nella scheda tecnica del produttore, quindi abbinarlo a un pacco e a un'elica parte da lì.
Ciò che i numeri mostrano è la conseguenza della classe. La sua resistenza registrata è la più alta del gruppo con ampio margine, la sua spinta è circa un quinto delle unità più grandi, e il suo rapporto spinta/massa è il più basso dei quattro - tutto ciò che accade quando uno statore viene rimpicciolito per adattarsi a un telaio da 3 pollici. Nulla di questo è una critica. Su una cellula da 3 pollici l'alternativa non è un motore da 3 pollici migliore, è un motore da 34 g la cui massa sta all'estremità di bracci che non sono mai stati progettati per portarla, e l'agilità perduta supererebbe la spinta guadagnata.
Il produttore pubblica questa unità per applicazioni di gara a 3 pollici e dichiara oltre 300 g di spinta per motore, coerente con i 351 g registrati, insieme a un blocco dell'elica a vite singola e a un albero con base universale. Quel dettaglio del blocco dell'elica non è una colonna di specifiche, ma su una cellula da gara che viene regolarmente smontata conta quanto una.
F50 KV2150 - massima velocità del rotore con massa minima
Con 28.56 g e un avvolgimento da 2150 KV, uno statore 12N14P e 47 mΩ di resistenza, l'F50 è l'estremo del gruppo dei 5 pollici in due direzioni contemporaneamente: il KV più alto e la massa più bassa, ed è l'unico dei tre la cui potenza massima registrata raggiunge 1273 W per 180 s. La sua spinta massima di 2136 g è il valore più alto registrato qui, e il suo diametro di 27 mm è di poco il più largo mentre la sua lunghezza di 29.5 mm è la più corta - una geometria tozza e a rotazione rapida.
L'avvolgimento da 47 mΩ è il valore più basso registrato in questo gruppo, ed è la parte della specifica che sostiene il modo in cui questo motore è destinato a essere pilotato. Una resistenza bassa significa meno tensione persa nel rame mentre la corrente ha picchi durante uno scatto a fondo gas, quindi una parte maggiore del pacco arriva al rotore esattamente nel transitorio di cui è fatta una gara. La descrizione del produttore lo inquadra per le gare competitive da 5 pollici, dove coppia e risposta sono ciò che decide i tempi sul giro, e nulla nei valori registrati contraddice questo.
La lacuna è il bus. Il valore di celle per questa unità è nella scheda tecnica del produttore, quindi benché 2150 KV indichi fortemente un numero di celle basso, quell'inferenza va confermata lì prima di scegliere un pacco. Anche la sua corrente continua è nella scheda tecnica del produttore, il che lascia il lato termico del quadro da chiudere lì.
F60PRO IV V2 KV1750 - l'anello di congiunzione 4-6S
L'F60PRO IV V2 KV1750 registra 1730 g di spinta massima, 819 W di potenza massima per 180 s e 36 A di corrente continua per la stessa finestra, in un motore da 33.5 g che misura Ø26.8 × 32.7 mm con statore 12N14P, 70 mΩ di resistenza, una corrente a vuoto di 1.2 A a 10 V, un albero da 4 mm, cavi da 20 AWG e una lunghezza del cavo di 150 mm. È l'unità documentata più completamente delle quattro, e questo è già di per sé un valore quando un telaio viene dimensionato anziché tirato a indovinare.
La sua caratteristica distintiva è la finestra 4-6S registrata. Nessun altro motore qui pubblica un intervallo così ampio, e questo cambia ciò per cui l'unità è fatta: un solo telaio può usare un pacco 4S docile per l'allenamento e un pacco 6S ad alta resa il giorno di gara senza cambiare motori, il che ripartisce il costo dei motori di ricambio su entrambi i ruoli. Il compromesso è visibile nella colonna della spinta - 1730 g è il valore registrato più basso delle tre unità da 5 pollici, circa il 18 per cento sotto l'F50 - e nella colonna della resistenza, dove 70 mΩ è il valore più alto delle due unità che ne pubblicano uno.
Come già osservato, i suoi due valori legati alla potenza implicano insieme un bus di circa 23 V, quindi la sua potenza di copertina va letta come un numero da 6S. La sintesi del produttore stesso per questa unità sottolinea la trazione ai regimi intermedi e il controllo fluido anziché la potenza di picco assoluta, ed è coerente con quella lettura.
F60PRO V KV1750 - il valore di spinta più alto su 4S
L'F60PRO V KV1750 registra 1883 g di spinta massima a 34.3 g, su un bus 4S, e misura Ø26.8 × 31.7 mm con statore 12N14P, un diametro dello statore di 22 mm, un albero da 4 mm, cavi da 20 AWG e una corrente a vuoto di 1.0 A a 10 V. Rispetto all'IV V2 è più pesante di 0.8 g, più corto di 1 mm e più alto di circa il 9 per cento nella spinta registrata - tutti confronti derivati da due dati che per il resto concordano su KV, configurazione dello statore, diametro e dimensione dell'albero.
Questo confronto è il più istruttivo di questo articolo. Due motori che su una tabella di specifiche appaiono quasi identici differiscono di quasi un decimo nella spinta, e le differenze che restano sono la finestra di bus e i dettagli dell'avvolgimento che non sono registrati. Per un telaio da gara 4S che resta su 4S, l'F60PRO V è quindi la risposta diretta tra questi quattro: rinuncia alla flessibilità dell'unità 4-6S e paga otto decimi di grammo, in cambio del valore di spinta più grande che entrambi registrino.
La scheda qui è povera sul lato elettrico. Nessun valore di resistenza, di potenza o di corrente è pubblicato, quindi le due cose che un pilota da gara vuole sapere di più - quanta parte del pacco arriva al rotore e dove stia il limite termico - devono venire dal produttore. La sua corrente a vuoto di 1.0 A a 10 V contro 1.2 A sull'IV V2 fa pensare a un avvolgimento diverso, ma un solo campo registrato non basta per costruirci sopra una conclusione.
Dove competono queste classi
Due delle quattro unità di cui sotto appartengono a classi diverse e non sono davvero alternative l'una all'altra; la competizione reale è dentro il gruppo dei 5 pollici. Riconoscere a quale tipo di volo la cellula sia destinata risolve la scelta più in fretta di qualsiasi tabella.
Gare in classe whoop da 3 pollici
È la classe dell'F30 e nessun'altra unità qui vi compete. La cellula caratteristica è costruita attorno a eliche piccole, adotta dovunque soluzioni leggere e premia i cambi di direzione rispetto alla velocità di punta. La massa rotante domina l'intera decisione - da cui un motore la cui massa registrata è circa un quarto dell'alternativa da 5 pollici più leggera - e le indicazioni pubblicate dal produttore sono esplicite nel fatto che le combinazioni previste includano eliche tripala di piccole dimensioni e pacchi compatti ad alta scarica.
Gare spec da 5 pollici
Tutte e tre le unità di classe 2207 appartengono a questa fascia, e la divisione tra di esse riguarda il pacco e ciò che il pilota vuole dalla curva del gas: l'F50 per la massima velocità del rotore e la minima massa dal lato dell'elica su un numero di celle basso, l'F60PRO V per la spinta registrata più grande a 4S, e l'F60PRO IV V2 per una cellula che debba coprire 4S e 6S senza cambiare motore. Ciò che tutte e tre condividono è una classe in cui valori di spinta attorno a 1.7-2.1 kg per motore si contrappongono a una massa totale al decollo tipicamente paragonabile alla spinta combinata dei quattro motori, ed è per questo che l'autorità di controllo, anziché la spinta di picco, è ciò che fa sembrare veloce una cellula.
Telai freestyle e da allenamento
Non ogni cellula su cui è montato un motore per drone da corsa FPV viene portata in gara. I telai freestyle e da allenamento quotidiano vedono molti più incidenti per ora e molti meno transitori di gas sostenuti a tre cifre, il che spinge in alto nella lista tolleranza agli urti, robustezza del mozzo e costo di sostituzione, e in basso la spinta di picco. L'albero da 5 mm sull'F50 e la specifica del cavo su entrambe le unità F60PRO sono la parte registrata di questa storia; il resto è meccanico, e sta fuori da ciò che un dato di prodotto esprime.
Dove prevale l'efficienza
I motori da gara non sono motori efficienti, e vale la pena nominare il punto di passaggio. Nel momento in cui il compito di una cellula diventa la durata anziché il tempo sul giro - portare una camera per venti minuti invece di completare sei giri - l'intera graduatoria sopra smette di valere, perché il punto di funzionamento si sposta nella parte della mappa in cui vincono un'elica grande e lenta e un avvolgimento a KV basso. È un problema di selezione diverso, ed è quello attorno a cui è costruito il raggruppamento UAV a lunga autonomia anziché qualsiasi cosa di questa classe.
Lista di controllo per la selezione
Tre controlli coprono la maggior parte del terreno, ed è preferibile eseguirli in quest'ordine, perché ciascuno restringe il campo per il successivo.
Prima la classe
Fissare il diametro di elica che il telaio accetta, poi scartare ogni motore non costruito per esso. Questo rimuove più candidati di qualsiasi altro passaggio e previene l'errore più comune in questa categoria - scegliere tra valori di spinta che appartengono a classi diverse. Verificare lo schema di montaggio, il diametro dell'albero e se la lunghezza del cavo raggiunga l'ESC.
Poi il pacco
Decidere se il telaio sia una cellula solo 4S, una cellula ad alto numero di celle, o una che debba fare entrambe le cose, e leggere il KV rispetto a quella decisione anziché come una graduatoria. Dove un dato pubblica un intervallo di celle, preferire l'unità il cui intervallo comprenda i pacchi effettivamente in uso. Dove non lo pubblica, trattare il bus come una domanda aperta.
Infine i transitori
Solo una volta fissati classe e pacco le colonne di spinta e di potenza significano qualcosa, e anche allora sono valori di tetto anziché punti di lavoro. Verificare la spinta che i quattro motori produrrebbero insieme rispetto alla massa totale al decollo, con margine per l'autorità di controllo, verificare se corrente continua e resistenza siano pubblicate, e verificare quali siano le lacune prima di presumere un valore da un modello vicino.
- Fissare prima telaio e classe di elica, e scartare qualsiasi motore la cui dimensione dello statore non sia stata costruita per essa.
- Decidere il numero di celle che i pacchi forniscono davvero, poi leggere il KV rispetto a esso anziché confrontare direttamente valori di KV.
- Preferire un'unità la cui finestra di bus registrata comprenda i pacchi in uso, e trattare un valore di celle mancante come una voce aperta.
- Confrontare la spinta massima dei quattro motori rispetto alla massa totale al decollo, lasciando margine per l'autorità di controllo anziché solo per il sollevamento.
- Leggere qualsiasi valore di potenza a 180 s come una finestra di esercizio, non come una nominale continua, e verificare se accanto esista un valore di corrente continua.
- Usare resistenza dell'avvolgimento e corrente a vuoto come le spie disponibili della risposta, e non colmare nessuna delle due da un modello affine.
- Verificare diametro dell'albero, schema di montaggio, sezione del cavo e lunghezza del cavo rispetto al telaio e alla posizione dell'ESC.
- Registrare quali valori provengano da una scheda tecnica anziché da un dato di prodotto, così che la selezione possa essere riverificata quando un campo viene completato.
Domande frequenti
DChe cosa rende un motore adatto alle gare FPV anziché all'impiego generale su drone?
La costruzione è la stessa; il ciclo di lavoro no. Un quad da gara trascorre il pacco ciclando su gran parte dell'intervallo di gas più volte per giro, quindi la velocità del rotore deve cambiare rapidamente e ripetutamente, mentre il raffreddamento dipende dal flusso d'aria, che a sua volta dipende dalla velocità dell'aeromobile. Questo spinge in cima alla lista massa, resistenza dell'avvolgimento e finestra di bus, e spinge verso il fondo l'efficienza in regime stazionario. Nulla in un motore da gara è esotico - è un piccolo outrunner ottimizzato per transitori ripetuti anziché per un punto di funzionamento fisso.
DUn KV più alto è sempre più veloce?
No. Il KV stabilisce la velocità con cui un motore gira per volt a vuoto, quindi un valore più alto significa più veloce solo se elica e pacco restano gli stessi, e di solito questi due non possono farlo. Un'unità da 2150 KV con un numero di celle basso e un'unità da 1750 KV con un numero di celle più alto possono raggiungere velocità del rotore comparabili con comportamenti di corrente e di coppia molto diversi. Cambiare il KV di norma cambia l'elica o il pacco appropriati, ed è quella combinazione - non il numero di KV - a decidere la velocità.
DQuale dei quattro ha il miglior rapporto spinta/massa?
Sui valori registrati è l'F50 KV2150, a circa 75 volte la propria massa - derivato dalla sua spinta massima di 2136 g e dalla massa di 28.56 g. Seguono l'F60PRO V a circa 55, l'F60PRO IV V2 a circa 52 e l'F30 a circa 36, tutti derivati allo stesso modo. Il rapporto è un filtro utile anziché un verdetto: il rapporto relativamente più basso dell'F30 riflette ciò che accade quando uno statore viene rimpicciolito per adattarsi a un telaio da 3 pollici, che è tutto il senso di quella classe.
DChe cosa significa un valore di potenza a 180 s su un motore usato per le gare?
È una finestra di esercizio, non una nominale continua. Dove un dato ToBMS riporta una potenza massima per 180 s, dice che l'unità ha sostenuto quella potenza per tre minuti su un banco di prova - che è un'indicazione utile della capacità termica, e non una definizione di ciò che può essere mantenuto indefinitamente o ripetuto a ogni giro. Due unità qui la pubblicano, l'F50 a 1273 W e l'F60PRO IV V2 a 819 W, ed è la corrente continua di 36 A che accompagna il secondo valore a renderlo interpretabile.
DLo stesso motore da 5 pollici può essere usato su 4S e 6S?
Solo dove il dato pubblica una finestra che copra entrambi, e solo con l'elica appropriata a ciascuno. L'F60PRO IV V2 KV1750 è l'unica unità qui che porta un intervallo 4-6S; l'F60PRO V registra 4S e l'F30 registra 4S, mentre il dato dell’F50 non riporta alcun valore di celle. Volare fuori da una finestra registrata è il modo più rapido per trovare i limiti di un avvolgimento, quindi un bus non registrato va trattato come un'incognita anziché presunto.
DQuanto conta davvero la massa del motore su una cellula da gara?
Più di quanto suggeriscano i valori di spinta, perché la massa sta all'estremità dei bracci. Si conta due volte: una volta contro la spinta disponibile per accelerare l'aeromobile, e una volta contro l'inerzia rotazionale della cellula, che determina quanto rapidamente possa cambiare direzione. Quattro motori F50 totalizzano circa 114 g e quattro unità F60PRO V circa 137 g - derivati dalle masse registrate - quindi la dispersione su tutto questo gruppo è sotto i 100 g di aeromobile, eppure si avverte a ogni cambio di direzione anziché una volta sola.
DPerché alcune celle del confronto dicono «Non indicato»?
Perché per quella colonna non è riportato alcun valore, e riempirlo da un modello vicino è esattamente il tipo di inferenza che produce un telaio sbagliato. Tre lacune sono rilevanti qui: nessun KV per l'F30, nessun valore di celle per l'F50, e nessun valore di resistenza, potenza o corrente per l'F60PRO V. In ciascun caso la scheda tecnica del produttore è il riferimento per colmare la lacuna, e la resistenza registrata dell'F30 differisce inoltre dal valore citato in una guida ToBMS precedente, che è il motivo per cui quella colonna porta una nota.
Risorse ufficiali
Tutti e quattro i motori sono pubblicati da T-Hobby, e le pagine del produttore riportano le schede tecniche e i dati di prova che i dati ToBMS non riproducono: il F30, l'F50 KV2150, l'F60PRO IV V2 KV1750 e l'F60PRO V KV1750, con la gamma più ampia sul sito ufficiale T-Hobby. Dove un dato ToBMS tace - il KV dell'F30, il numero di celle dell'F50, resistenza, potenza e corrente dell'F60PRO V, e qualsiasi valore di spinta nominale per l'hover - quelle pagine o la scheda tecnica corrispondente sono il posto in cui colmare la lacuna.
Dove andare dopo
Leggere fin qui produce una rosa di candidati anziché una decisione, e tre strumenti trasformano quella rosa in una scelta: ogni motore di questo confronto sta nella categoria Motori per droni, i candidati si restringono per classe, KV e massa in Selezione, e due o tre unità si possono mettere a confronto in Confronto prodotti. Il lato applicativo della stessa decisione è raccolto nella pagina Motori BLDC per droni da corsa FPV, che raggruppa le corrispondenze registrate per classe anziché per specifica.
Tre guide già esistenti si estendono lateralmente da qui. La guida Motori per droni: scelta per FPV, ala fissa e VTOL copre la stessa categoria dal lato dell'intera classe, affiancando queste unità FPV ai motori per ala fissa e VTOL, ed è la controparte di questa visione guidata dalla gara. La guida Motori per UAV: abbinare KV, spinta e massa alla cellula passa a telai più grandi, dove le domande cambiano forma del tutto, e la Motori BLDC: guida completa a tipi, specifiche e scelta dei motori brushless DC colloca tutte queste classi in un unico quadro per chi parte dalla tecnologia anziché da un telaio. Un articolo complementare più recente, Motori per droni da corsa FPV: quattro opzioni T-Hobby da 9.8 g a 34.3 g, affronta la stessa classe dal lato delle specifiche.
La versione breve: fissare prima la classe di elica che il telaio consente e scartare tutto ciò che ne sta fuori, poi leggere il KV rispetto ai pacchi effettivamente in uso, poi confrontare i valori di spinta e quelli termici sapendo che il numero di spinta più grande qui appartiene a una classe diversa da quella del rapporto spinta/massa più alto. Su questo gruppo quella sequenza porta di solito all'F30 per qualsiasi telaio da 3 pollici, all'F50 dove massa minima e massima velocità del rotore sono la priorità, all'F60PRO V per un telaio 4S dedicato, e all'F60PRO IV V2 dovunque una sola cellula debba coprire 4S e 6S.









