Un telaio VTOL chiede a un unico insieme di motori due compiti opposti: sostenere l'aeromobile in hovering, poi togliersi di mezzo mentre è l'ala a portarlo. Le tre unità della serie V di T-Motor attualmente raggruppate nell'applicazione Drone VTOL - V505 KV260, V602 KV180 e V605 KV210 - sono tutte motori del braccio di sollevamento e, su un'elica grande e lenta, sviluppano da 8741 g a 12761 g di spinta con una massa del motore compresa tra 215 g e 340 g. Quelle due colonne sono ciò su cui si costruisce una rosa ristretta per il braccio di sollevamento, e non sono le colonne che decidono il braccio di crociera, che è un impiego diverso servito da una classe di motore diversa. Stabilire quale valore appartenga a quale braccio è l'intera selezione di un motore per droni VTOL.
Risposta rapida
La selezione si divide in due perché il volo si divide in due. Sul braccio di sollevamento si chiede a un motore la spinta massima a bassa velocità dell'albero su un'elica grande, e quella prestazione è richiesta solo mentre l'aeromobile sale, scende o mantiene la quota. Sul braccio di crociera allo stesso aeromobile si chiede una prestazione moderata mantenuta per tutto il tempo che dura la missione. I due capitolati tirano il motore in direzioni opposte, quindi una rosa ristretta di motori per droni VTOL è di norma due rose ristrette, e il braccio di sollevamento è quello a cui appartengono questi tre record.
Per il braccio di sollevamento sono tre i valori che decidono la scelta, e la decidono in ordine. La spinta sull'elica più grande che il telaio può portare viene per prima, perché stabilisce quanta parte della massa a pieno carico le unità di sollevamento possono sostenere. La massa del motore viene per seconda, perché ogni grammo di motore è un grammo che il telaio o solleva oppure sottrae a carico utile, pacco o struttura. La corrente di picco viene per terza, perché è il valore che l'ESC e il pacco devono sopportare durante la transizione e in una raffica, e non è il valore che il motore porta per la maggior parte del volo.
Nel gruppo attualmente elencato qui i tre record si separano esattamente su quei termini. Il V505 KV260 è il più leggero con 215 g e sviluppa fino a 8741 g di spinta; il V605 KV210 è il più pesante con 340 g e sviluppa fino a 12761 g; il V602 KV180 si colloca tra loro con 300 g e 9749 g, sul KV più basso del gruppo - l'avvolgimento che si addice a un'elica molto grande che gira lentamente e a un carico di disco che deve restare basso. Tutti e tre sono unità 24N28P con un albero da 6 mm, e tutti e tre sono pubblicati per un bus a 12S.
Da ciò discendono due conseguenze per una rosa ristretta di motori per droni VTOL. Il valore di potenza pubblicato a 180 secondi è portato da tutti e tre i record, quindi quella colonna si può leggere sull'intero gruppo; ciò nonostante, è la colonna della spinta quella che corrisponde all'impiego di sollevamento e quella su cui ordinare per prima. La seconda conseguenza è che il braccio di crociera dello stesso aeromobile non è affrontato da nessuno di questi tre record, e la classe che lo affronta è l'argomento della quarta sezione qui sotto.
Perché il VTOL è un problema a due regimi
Un multirotore trascorre l'intero volo in un regime e un modello ad ala fissa lo trascorre in un altro, quindi ciascuno può essere specificato rispetto a un unico punto di funzionamento. Un aeromobile VTOL fa entrambe le cose in una missione sola, e i due punti di funzionamento non sono vicini. La fase di sollevamento vuole un'elica grande che gira lentamente con molta coppia alle spalle; la fase di crociera vuole un'elica più piccola che gira più velocemente a lungo con una corrente moderata. Un motore ottimizzato per uno dei due non è, per costruzione, ottimizzato per l'altro.
Due impieghi, un unico insieme di motori
Il telaio può risolvere il conflitto in uno di due modi: portare due insiemi di motori, uno per il sollevamento e uno per la crociera, oppure chiedere a un unico insieme di scendere a compromessi. Entrambe le soluzioni esistono, ed entrambe si trovano nella stessa categoria di prodotto, ed è per questo che i record raggruppati sotto questa applicazione comprendono sia unità di classe sollevamento sia, più in basso nella categoria, unità della classe ala fissa. Letti come un insieme di specifiche, il conflitto è visibile nelle colonne: i record di sollevamento della serie V di T-Motor portano conteggi di poli elevati, involucri grandi per la loro massa e valori di spinta pubblicati a pieno gas, mentre i record di crociera ad ala fissa portano il profilo opposto.
L'impiego in hovering: spinta erogata brevemente
L'hovering e la parte verticale di una transizione sono i momenti in cui i motori di sollevamento portano l'intero peso dell'aeromobile, e sono anche quelli in cui il flusso d'aria sul motore è più scarso - non c'è velocità di avanzamento che alimenti l'elica, e il motore spesso sta sotto l'elica anziché in aria pulita. La conseguenza è che il valore che conta è la spinta per unità di massa del motore, e che la richiesta è breve. Una salita che dura un minuto o due è una situazione termica molto diversa da una crociera che dura un'ora, e i record del braccio di sollevamento qui sono pubblicati proprio rispetto a quella finestra breve anziché rispetto a un valore continuo.
L'impiego di crociera: efficienza a corrente costante
Una volta che è l'ala a portare l'aeromobile, l'elica deve solo vincere la resistenza, che è una piccola frazione della potenza richiesta in hovering. Ciò che cambia non è l'entità del fabbisogno ma la sua durata: la corrente di crociera scorre per l'intera missione, quindi una perdita che in crociera costa una frazione dell'ingresso la costa per tutto il volo. È per questo che i due bracci si specificano con colonne diverse. La spinta decide il braccio di sollevamento, l'efficienza a corrente moderata decide il braccio di crociera, e raramente un singolo record primeggia su entrambi.
Il braccio di sollevamento: che cosa ottimizza un motore da hovering
I record della serie V di T-Motor presenti in questo gruppo condividono un modello costruttivo, e non è un caso legato agli stampi di un singolo produttore. Tutti e tre sono macchine 24N28P con un albero da 6 mm e un bus a 12S pubblicato, e il modello discende direttamente da ciò che l'impiego richiede: bassa velocità dell'albero, coppia elevata, un'elica grande e un breve impulso a pieno gas.
KV più basso e l'elica che ne consegue
Il KV è espresso in giri al minuto per volt, quindi un valore di KV basso significa una bassa velocità dell'albero per una data tensione di bus. Un'elica grande non può essere fatta girare velocemente senza che le estremità delle pale diventino supersoniche e la sua efficienza crolli, quindi un'elica grande richiede una bassa velocità dell'albero, e una bassa velocità dell'albero a una tensione utile significa un KV basso. I tre record qui vanno da 180 a 260 KV, che è una banda stretta secondo gli standard della categoria più ampia: le unità FPV della stessa categoria di prodotto sono pubblicate a diversi multipli di quei valori. La banda stretta è la firma di un gruppo che è stato dimensionato per lo stesso tipo di elica.
Configurazione dello statore e la coppia che acquista
Il conteggio cave-poli descrive lo schema di avvolgimento e di magneti. Un conteggio elevato - 24 cave e 28 poli qui, contro 12 cave e 14 poli sui record ad ala fissa della stessa categoria - produce un'erogazione di coppia più uniforme alle basse velocità dell'albero, perché il circuito magnetico avanza attraverso più posizioni a ogni giro. Una coppia uniforme a bassa velocità è ciò di cui ha bisogno un'elica grande in un impiego di hovering, ed è la ragione per cui il conteggio è elevato in tutto il gruppo di sollevamento e non solo sull'unità più grande. Il costo è che, con un conteggio più alto, la frequenza elettrica di commutazione cresce con la velocità meccanica, quindi la temporizzazione dell'ESC e la velocità elettrica massima vanno verificate rispetto all'avvolgimento anziché desunte dal dato meccanico.
La corrente di picco è un valore del braccio di sollevamento
La corrente di picco pubblicata per i tre record è compresa tra 45 A e 70 A. Quel valore appartiene al braccio di sollevamento: è la corrente che il motore assorbe in cima alla propria curva di spinta, che è dove si collocano una salita verticale e una transizione. È un valore per dimensionare ESC e pacco, non un valore che il motore sia tenuto a mantenere, e leggerlo come valore continuo è il modo più comune in cui una trasmissione del braccio di sollevamento finisce sotto-dimensionata. L'impiego è definito da quanto dura il picco, non da quanto è alto.
Il braccio di crociera è una classe di motore diversa
I due bracci di una missione VTOL sono problemi di selezione diversi, e la risposta pratica è stata smettere di trattarli come uno solo. Il braccio di sollevamento è servito dai record di classe sollevamento qui sopra. Il braccio di crociera è servito da motori costruiti per il volo portato dall'ala in continuo, che su questa piattaforma è la classe ala fissa, e quelle unità sono raggruppate sotto un'applicazione separata anziché sotto questa.
La classe ala fissa è un impiego, non un marchio
L'etichetta descrive il punto di funzionamento per cui un motore è avvolto e alloggiato, non l'azienda che lo vende. Un motore di classe ala fissa è specificato attorno a una corrente di crociera sostenuta, a una velocità dell'albero relativamente alta e a un'elica più piccola e più fine; il suo involucro e la sua massa sono fissati dall'impiego termico continuo anziché da un obiettivo di spinta. È un insieme di vincoli diverso da quello del gruppo di sollevamento, ed è per questo che le due classi si trovano in gruppi di applicazione diversi su questa piattaforma anche se diverse di esse condividono un produttore.
Perché la serie AT non è un motore di sollevamento VTOL
La serie AT è la classe ala fissa in questa categoria di prodotto, e i suoi record sono pubblicati rispetto a un impiego di crociera: statori 12N14P sui membri più piccoli, un numero di celle pubblicato scelto per una corrente sostenuta e valori selezionati per l'efficienza a carico moderato. Quelli non sono motori di sollevamento VTOL. Un braccio di sollevamento ha bisogno di spinta di picco a bassa velocità dell'albero su un'elica grande, ed è il capitolato per cui sono costruiti i tre record della serie V; un avvolgimento dimensionato per una corrente di crociera costante è dimensionato per la richiesta opposta. Tenere separate le due classi è ciò che impedisce che una rosa ristretta per il braccio di sollevamento venga costruita con valori del braccio di crociera, ed è anche il motivo per cui la tabella di confronto di questo articolo porta soltanto record di classe sollevamento.
Dove la specifica del braccio di sollevamento smette di valere
Una volta che l'aeromobile è portato dall'ala, i valori che avevano deciso le unità di sollevamento smettono di essere l'asse di selezione. La spinta a pieno gas, la spinta per grammo e la corrente di picco descrivono una fase verticale che si esaurisce entro pochi minuti dal decollo; per la parte di missione che dura di più, i valori decisivi sono la corrente che l'avvolgimento porta a gas costante, la resistenza che trasforma parte di quella corrente in calore e la massa del pacco che va portato per alimentarla. Una rosa ristretta che mescola i due insiemi di valori non confronta alternative, confronta due fasi diverse di un unico volo. Il braccio di crociera è specificato secondo i propri termini in Motori BLDC per modello ad ala fissa: abbinare KV, elica e potenza di crociera.
Dimensionare il braccio di sollevamento: KV, diametro dell'elica e conteggio dei poli
Per il braccio di sollevamento la catena procede elica, poi KV, poi numero di celle, e ogni anello vincola il successivo. Leggere i record della serie V di T-Motor rispetto a quella catena è ciò che trasforma una tabella di numeri in una rosa ristretta.
KV rispetto al diametro dell'elica
Un'elica più grande è una leva più lunga sull'albero: a una data velocità dell'albero richiede più coppia, e la coppia è prodotta dalla corrente. Quindi un'elica grande e con passo elevato su un motore piccolo significa o una velocità dell'albero inferiore o una corrente maggiore, e di solito entrambe. È per questo che i record a basso KV qui portano anche gli involucri più grandi rispetto alla loro massa, e che la banda di KV dell'intero gruppo è stretta come è. All'interno del gruppo, il V505 KV260 a 260 KV raggiunge una velocità dell'albero più alta su un bus comune rispetto al V602 KV180 a 180 KV - il rapporto tra i due valori è circa 1.44 - il che rende il record a KV più basso quello che si addice all'elica più grande e più lenta.
24N28P e che cosa cambia il conteggio dei poli
Un avvolgimento 24N28P dà 14 coppie di poli, e la frequenza elettrica che l'ESC deve commutare è quel conteggio moltiplicato per la velocità meccanica. Alle basse velocità dell'albero a cui lavora questo impiego, il prodotto resta modesto, il che è parte del perché il conteggio è sostenibile qui; lo stesso schema su un'unità che gira diverse volte più velocemente spingerebbe la frequenza di commutazione oltre ciò per cui l'ESC è tipicamente temporizzato. La lettura pratica è che il conteggio elevato di cave e poli appartiene all'estremità a basso KV e a elica grande della categoria anziché essere un miglioramento generale, e i tre record di sollevamento sono coerenti con ciò.
Numero di celle e tensione che l'avvolgimento vede
Il numero di celle fissa la tensione a cui lavora l'avvolgimento e, insieme al KV, fissa la velocità dell'albero a vuoto. Tutti e tre i record qui sono pubblicati per un bus a 12S, che è la configurazione che mantiene bassa la corrente per una data potenza all'albero: a parità di prestazione, una tensione di bus più alta abbassa la corrente che l'avvolgimento deve portare, il che riduce la perdita nel rame e la corrente che l'ESC deve erogare. Un braccio di sollevamento a 12S e un braccio di crociera a 12S sono quindi la stessa decisione elettrica raggiunta da due direzioni diverse, una per la spinta a bassa velocità e una per l'efficienza a carico costante.
Spinta per grammo e massa termica su cicli verticali ripetuti
Il braccio di sollevamento di un insieme di motori per droni VTOL è specificato attorno a due grandezze facili da confondere: la spinta di picco che un record può sviluppare e il lavoro che può compiere ripetutamente senza che il suo avvolgimento oltrepassi la propria classe di isolamento. La prima è pubblicata direttamente. La seconda va letta dalla massa, dalla resistenza e dalla finestra di impiego.
Spinta per grammo nei tre record
Dividere la spinta massima pubblicata per la massa pubblicata del motore dà un unico valore che confronta i tre record sui termini di cui il braccio di sollevamento si cura davvero, ed è un risultato aritmetico anziché una colonna pubblicata. Il V505 KV260 restituisce 8741 g di spinta da 215 g, ossia circa 40.7 g per grammo di motore; il V605 KV210 restituisce 12761 g da 340 g, ossia circa 37.5; il V602 KV180 restituisce 9749 g da 300 g, ossia circa 32.5. La dispersione non è ampia, e l'ordinamento non è lo stesso dell'ordinamento per spinta totale - il record più leggero primeggia sulla spinta per grammo mentre il più pesante primeggia sulla spinta assoluta, che è il compromesso che un costruttore affronta tra sollevare di più e sollevarlo a un costo minore.
La perdita nel rame come massa termica
La resistenza interna è ciò che trasforma la corrente in calore e, su un braccio di sollevamento, la corrente è alta per i minuti in cui il motore lavora. I tre record portano 58 mΩ, 88 mΩ e 48 mΩ, e il valore si muove con l'avvolgimento anziché con la massa: il V602 KV180 è il più pesante con 300 g e porta la resistenza più alta con 88 mΩ, mentre il V605 KV210 è ancora più pesante con 340 g e porta la più bassa con 48 mΩ. Ciò di cui un impiego di sollevamento ha davvero bisogno è sufficiente massa termica per assorbire l'impulso, che è funzione dello statore e della carcassa anziché della sola resistenza; una resistenza bassa evita che la perdita venga generata, e il corpo evita che quella generata raggiunga troppo in fretta l'isolamento.
Cicli verticali ripetuti e la finestra di 180 s
I valori di potenza pubblicati per questi record sono valori a 180 secondi, e il braccio di sollevamento è l'unico impiego in cui quella finestra è davvero rappresentativa, perché una salita verticale vi rientra comodamente. Ciò che la finestra non descrive è una sequenza di salite separate solo da brevi intervalli, che è la forma di una missione di rilevamento o di consegna volata da una serie di punti di hovering. Ogni salita rientra nella finestra presa a sé, e l'accumulo lungo una sortita è ciò che segue la temperatura dell'avvolgimento - che è una questione di montaggio e di flusso d'aria oltre che di motore.
Motori per droni VTOL: matrice di confronto delle specifiche
I tre record attualmente raggruppati nell'applicazione Drone VTOL sono esposti di seguito come un unico insieme di specifiche, ordinati per spinta pubblicata così che il salto dall'unità più leggera alla più grande sia visibile nella colonna stessa. Ogni valore è la cifra che il produttore pubblica per quel modello; nessuna cella è stimata e nessun record porta un valore che il record non contiene.
| Modello | Configurazione | Resistenza interna | Spinta massima | Potenza max 180 s | Peso | Ingombro |
|---|---|---|---|---|---|---|
| V505 KV260 | 24N28P | 58 mΩ | 8741 g | 2500 W | 215 g | Ø55.6 × 38.9 mm |
| V602 KV180 | 24N28P | 88 mΩ | 9749 g | 2000 W | 300 g | Ø68.8 × 36.9 mm |
| V605 KV210 | 24N28P | 48 mΩ | 12761 g | 3200 W | 340 g | Ø68.8 × 39.9 mm |
Modello, configurazione, resistenza interna, spinta massima, potenza max 180 s, peso e ingombro sono i valori che il produttore pubblica per ciascun record, ordinati per spinta massima. L'ingombro è dato come diametro esterno per lunghezza del corpo ed esclude la sporgenza di albero, cavo e connettore. I valori sono riprodotti come li pubblica il produttore anziché riempiti con una stima, e il valore di potenza massima a 180 secondi è una finestra termica anziché un valore continuo; è pubblicato per tutti e tre i record qui. Tutte e tre le unità sono pubblicate per un bus LiPo a 12S, e i valori di spinta massima sono pubblicati a pieno gas sull'elica che il produttore specifica per ciascun modello.
La prima lettura è che la massa non segue la spinta nell'ordine che una rosa ristretta potrebbe supporre. Il V602 KV180 è il record intermedio con 300 g e restituisce la spinta più bassa dei tre con 9749 g, mentre il V505 KV260 è il più leggero con 215 g e restituisce 8741 g - un divario di poco superiore al 10 per cento nella spinta per un aggravio di massa di 85 g in più. Il V605 KV210 è il record che supera i 12761 g, e lo fa da 340 g, che è 40 g sopra il V602 per un valore di spinta quasi un terzo più alto.
La seconda lettura è che i due record più grandi condividono un diametro d'involucro. Il V602 KV180 e il V605 KV210 sono entrambi da Ø68.8 mm di diametro, e differiscono di 3 mm di lunghezza del corpo - 36.9 mm contro 39.9 mm. Entro quei 3 mm e i 40 g che li accompagnano, la resistenza scende da 88 mΩ a 48 mΩ e la spinta sale da 9749 g a 12761 g, che è ciò che uno statore più lungo e un circuito magnetico più lungo acquistano sullo stesso diametro. Il V505 KV260 è l'eccezione per involucro anziché per impiego: a Ø55.6 mm è un corpo sensibilmente più piccolo, e i suoi 58 mΩ si collocano tra gli altri due.
Leggere i tre motori V per impiego
La tabella ordina per spinta, che è l'ordine giusto per una rosa ristretta e quello sbagliato per capire che cosa contiene il gruppo. Letti secondo l'impiego attorno a cui ciascun record è costruito, i tre motori di sollevamento per droni VTOL attualmente raggruppati nell'applicazione Drone VTOL si dividono in tre ruoli distinti.
V505 KV260: l'unità di sollevamento più leggera
Il V505 KV260 è il record più piccolo e più leggero qui: 215 g in un involucro da Ø55.6 × 38.9 mm, 260 KV su un bus a 12S e 52 A di corrente di picco pubblicata. I suoi 8741 g di spinta da 215 g sono la spinta per grammo più alta del gruppo, circa 40.7, che è il valore che conta su un telaio in cui le unità di sollevamento vengono dimensionate rispetto a un budget di carico utile. Il corpo più piccolo è il compromesso: meno statore e meno massa termica degli altri due record, il che si addice a un telaio più leggero che compie fasi verticali più brevi.
V602 KV180: la scelta di autonomia a basso KV
Il V602 KV180 porta il KV più basso del gruppo, 180, la maggiore lunghezza del corpo pubblicata dei tre, 36.9 mm su un diametro da Ø68.8 mm, e 300 g di massa. I suoi 9749 g di spinta sono il valore assoluto più basso qui e i suoi 88 mΩ la resistenza più alta, il che insieme lo contrassegna come il record avvolto per un'elica grande che gira lentamente anziché per la spinta più alta da una data massa. È il profilo che un telaio a lunga autonomia vuole dal proprio braccio di sollevamento: il carico di disco più basso che riesca a ottenere, al costo di un po' di spinta per grammo.
V605 KV210: la spinta più alta del gruppo
Il V605 KV210 è il record con la spinta più alta qui, 12761 g, da 340 g in un involucro da Ø68.8 × 39.9 mm, a 210 KV e con 3200 W pubblicati all'interno della finestra di 180 secondi. I suoi 48 mΩ sono la resistenza più bassa del gruppo e i suoi 70 A la corrente di picco pubblicata più alta, che è l'abbinamento che mostra un braccio di sollevamento pesante: l'avvolgimento è dimensionato per portare la corrente che l'erogazione di spinta richiede, e il corpo più lungo sullo stesso diametro è ciò che lo rende possibile. Il suo valore di potenza pubblicato a 180 secondi è il più alto dei tre, e porta una lunghezza dei cavi pubblicata di 600 mm.
Selezionare motori per droni VTOL: una sequenza di dimensionamento
L'ordine che segue è l'ordine in cui i valori pubblicati diventano decisioni, perché ogni passo elimina candidati che un passo successivo non può recuperare. È scritto per una rosa ristretta del braccio di sollevamento tratta dai tre record attualmente raggruppati nell'applicazione Drone VTOL, e la sequenza in sé non dipende da quali record siano nel gruppo. Una rosa ristretta di motori per droni VTOL parte dal braccio di sollevamento e vi resta finché la fase verticale non è stata dimensionata secondo i propri termini.
Fissare prima la massa a pieno carico e il rapporto spinta-peso
La massa a pieno carico fissa la spinta totale che le unità di sollevamento devono produrre con margine, e il numero di bracci di sollevamento fissa la spinta che ciascuno deve portare. Una volta fissate queste due, la rosa ristretta è delimitata dalla colonna della spinta: il V505 KV260 a 8741 g e il V602 KV180 a 9749 g servono le configurazioni più leggere, e il V605 KV210 a 12761 g è il record che copre quelle più pesanti. Il valore da confrontare è la spinta per braccio, non la spinta totale, perché è il valore che la struttura del braccio e la luce dell'elica devono accogliere.
Abbinare il KV al bus, poi all'elica
Con il diametro dell'elica delimitato dal telaio, la velocità dell'albero richiesta è nota, e il KV moltiplicato per la tensione del bus è ciò che la fornisce. Il bus è esso stesso una decisione, perché fissa la massa del pacco e il valore dell'ESC: tutti e tre i record qui sono pubblicati per 12S, quindi la scelta all'interno di questo gruppo non è di tensione ma di KV entro un bus fisso - 180, 210 e 260. Un KV più basso fa girare un'elica più grande alla stessa tensione, e il valore più basso del gruppo appartiene al record con la resistenza più alta e la spinta per grammo più bassa.
Dimensionare l'avvolgimento sulla corrente di hovering
La corrente che il braccio di sollevamento assorbe in hovering è la corrente che l'avvolgimento porta per il tratto singolo più lungo della fase verticale, ed è il valore rispetto al quale va letta la colonna della resistenza; la corrente di picco a pieno gas è breve ed è limitata dall'ESC e dal pacco anziché dall'avvolgimento. Questo è il passo in cui la colonna della resistenza decide una scelta ravvicinata: il V602 KV180 e il V605 KV210 condividono un diametro da Ø68.8 mm, e gli 88 mΩ contro 48 mΩ sono la differenza che i cicli verticali ripetuti noteranno.
Verificare separatamente il braccio di crociera
La rosa ristretta del braccio di sollevamento non si trasferisce al braccio di crociera, e trattarla come se lo facesse è l'errore che questa sequenza è scritta per prevenire. Se l'aeromobile va in crociera con un propulsore separato, quell'unità va specificata rispetto a una corrente sostenuta e a un'elica piccola e veloce, che è la classe ala fissa descritta sopra e non uno qualsiasi dei tre record di questa tabella. Se invece il telaio inclina in avanti le proprie unità di sollevamento e va in crociera su di esse, alla banda di KV che si addice all'hovering si chiede di servire anche un volo in avanti veloce, e il compromesso si manifesta come un'elica troppo grossa per la crociera o una velocità dell'albero troppo bassa per l'ala.
I tre passi applicati a questo gruppo danno una rosa ristretta anziché una risposta:
- Telai leggeri con un carico utile modesto e fasi verticali brevi. Il V505 KV260 porta la spinta per grammo più alta del gruppo a 215 g, ed è il record da cui partire dove la massa è il vincolo stringente.
- Telai a lunga autonomia che vogliono il carico di disco più basso che riescano a mantenere. Il V602 KV180 a 180 KV fa girare l'elica più grande e più lenta dei tre sullo stesso bus a 12S, al costo della spinta più bassa e della resistenza più alta del gruppo.
- Configurazioni di sollevamento pesanti che necessitano della massima spinta da un solo braccio. Il V605 KV210 è il record qui sopra i 12761 g, e quello che porta il valore di potenza pubblicato a 180 secondi più alto e una lunghezza dei cavi pubblicata con cui lavorare.
Domande frequenti
DPerché un motore di classe ala fissa non è un motore di sollevamento VTOL?
Perché i due sono avvolti per punti di funzionamento opposti. Un motore di classe ala fissa è specificato attorno a una corrente di crociera sostenuta, a una velocità dell'albero relativamente alta e a un'elica più piccola e più fine, e la sua massa e il suo involucro sono fissati dall'impiego termico continuo. Un motore di sollevamento VTOL è specificato attorno alla spinta di picco a bassa velocità dell'albero su un'elica grande, erogata per i minuti che occupa il volo verticale. La serie AT in questa categoria di prodotto è la classe ala fissa, con statori 12N14P sui membri più piccoli e valori selezionati per l'efficienza a carico moderato, e non è un motore di sollevamento VTOL. I record del braccio di sollevamento qui sono unità 24N28P, che è la costruzione opposta.
DQuale valore di spinta dimensiona i motori di sollevamento su un drone VTOL?
La spinta massima pubblicata per l'elica che il produttore specifica, divisa per il numero di bracci di sollevamento, confrontata con la massa a pieno carico lasciando margine sufficiente per l'autorità di controllo e per una raffica. Sui tre record qui quel valore va da 8741 g sul V505 KV260 a 9749 g sul V602 KV180 fino a 12761 g sul V605 KV210. È un valore a pieno gas e il margine conta, perché la spinta che un multirotore in hovering deve riservare al controllo d'assetto non è disponibile per il sollevamento.
DQuale KV e quale numero di celle si addicono a un motore di sollevamento VTOL a 12S?
Su un bus a 12S i tre record qui vanno da 180 a 260 KV, e la banda è stretta perché l'impiego è stretto: tutti e tre sono dimensionati per un'elica grande che gira lentamente anziché per una veloce. Il KV è giri al minuto per volt, quindi entro un bus a 12S fisso un valore più basso significa una velocità dell'albero inferiore e quindi un'elica più grande e più lenta. Il V602 KV180 è il più basso dei tre, il V505 KV260 il più alto, e la scelta tra loro è una scelta di diametro dell'elica e di carico di disco anziché di tensione di bus.
DCome si legge la spinta per grammo nei tre motori di sollevamento della serie V?
Dividendo la spinta massima pubblicata per la massa pubblicata del motore, che è aritmetica su due valori pubblicati anziché una colonna che il produttore stampa. Il V505 KV260 restituisce circa 40.7 g di spinta per grammo di motore da 8741 g su 215 g, il V605 KV210 circa 37.5 da 12761 g su 340 g, e il V602 KV180 circa 32.5 da 9749 g su 300 g. Il record più leggero primeggia su questa misura e il più pesante primeggia sulla spinta assoluta, che è il compromesso tra sollevare di più e sollevarlo in modo più efficiente.
DPerché il KV non è mostrato separatamente nella tabella di confronto?
Perché ogni nome di modello nella tabella porta già il proprio valore di KV: V505 KV260, V602 KV180 e V605 KV210. Ripetere lo stesso numero in una voce dedicata aggiungerebbe larghezza senza aggiungere informazione, e lo spazio è meglio impiegato per l'ingombro, che differisce tra tutti e tre i record e non è ricavabile dal nome del modello. Dove un rapporto tra KV è il punto di un confronto, come tra il V505 KV260 e il V602 KV180 su un bus comune, il calcolo è dato nel testo anziché in una colonna.
DChe cosa cambia uno statore 24N28P su un motore di sollevamento VTOL?
Rende più uniforme l'erogazione di coppia alle basse velocità dell'albero. Con 24 cave e 28 poli il circuito magnetico avanza attraverso più posizioni a ogni giro rispetto a uno schema 12N14P, quindi la coppia che vede un'elica grande e lenta arriva in incrementi più piccoli. È il comportamento che un impiego di hovering vuole, ed è per questo che il conteggio di cave e poli è elevato in tutti e tre i record di sollevamento qui anziché solo sul più grande. Il costo è che la frequenza elettrica di commutazione è il conteggio dei poli moltiplicato per la velocità meccanica, quindi l'ESC va abbinato all'avvolgimento anziché dato per scontato.
Risorse ufficiali
T-Motor pubblica una pagina prodotto ufficiale per ogni unità con il relativo pannello delle specifiche e i propri dati di prova sull'elica, e quelle pagine restano la fonte di verità per ogni valore qui citato - ad esempio la pagina prodotto V505 KV260, la pagina prodotto V602 KV180 e la pagina prodotto V605 KV210. I valori di resistenza, spinta, potenza, massa e ingombro nella tabella sopra sono i valori che quelle pagine pubblicano, e una finestra di impiego, un'ipotesi termica o una raccomandazione sull'elica da cui dipende una costruzione è una domanda per il produttore anziché un valore derivabile dal pannello delle specifiche.
Dove andare dopo
Per costruire una rosa ristretta anziché limitarsi a leggere, tre strumenti della piattaforma fanno il lavoro in sequenza. Esplorare l'intera categoria Motori per droni per vedere i tre record di sollevamento qui accanto ai modelli ad ala fissa e FPV della stessa categoria, usare Selezione per restringere per spinta, massa e numero di celle, quindi mettere i candidati a confronto tra loro in Confronto prodotti. La pagina dell'applicazione Drone VTOL contiene gli stessi tre record con i loro attributi di filtro.
Altri due articoli trattano le parti di questo argomento che una selezione del braccio di sollevamento non risolve. Motori BLDC per modello ad ala fissa: abbinare KV, elica e potenza di crociera espone per intero la catena del braccio di crociera, dal diametro dell'elica alla velocità di passo fino al numero di celle che decide la risposta, ed è la classe a cui si fa riferimento nella quarta sezione qui sopra. Motori per droni: scelta per FPV, ala fissa e VTOL mette le classi sollevamento, ala fissa e FPV l'una accanto all'altra nella stessa categoria di prodotto.
La versione breve per i motori per droni VTOL: fissare prima la massa a pieno carico e la spinta che ciascun braccio deve portare, perché è ciò che delimita la rosa ristretta del braccio di sollevamento prima di ogni altra cosa; abbinare in secondo luogo il KV al bus a 12S e poi al diametro dell'elica, perché un KV basso significa un'elica grande solo una volta che gli si applica una tensione; e dimensionare in terzo luogo l'avvolgimento sulla corrente di hovering anziché sul picco, perché il picco è un impulso che l'ESC e il pacco devono sopportare anziché un valore nominale che il motore mantiene. Applicata a questo gruppo, la sequenza separa il record da 215 g dai due record da Ø68.8 mm prima che qualsiasi singolo modello venga pesato contro un altro, e lascia al braccio di crociera il compito di essere specificato secondo i propri termini.








