Silniki do dronów wyścigowych FPV: cztery opcje T-Hobby od 9.8 g do 34.3 g

Silnik do drona wyścigowego FPV dobiera się pod to, co dzieje się w dwie sekundy po wyjściu z zakrętu, a nie pod to, co pokazuje na stanowisku badawczym. Cykl pracy w wyścigu to sekwencja gwałtownych przyspieszeń, ostrych zmian kierunku i wychodzenia z własnych zawirowań, wszystko w obrębie jednego pakietu, a każde z tych zdarzeń jest stanem przejściowym: wirnik musi szybko zmienić prędkość, utrzymać ją, gdy śmigło ponownie chwyta powietrze, i zrobić to tak, by uzwojenie nie wyszło poza swoją obwiednię termiczną przed końcowym sygnałem. To sprawia, że przydatne parametry różnią się od tych, które rozstrzygają o konstrukcji długotrwałej lub o dużym udźwigu. Ten przewodnik omawia cztery silniki T-Hobby obejmujące dwie klasy wyścigowe - jednostkę 9.8 g zbudowaną pod ramy 3-calowe oraz trzy jednostki klasy 2207 pod ramy 5-calowe - i wyjaśnia, która odnotowana wartość rozstrzyga wybór w każdym przypadku.

Wszystkie cztery to bezszczotkowe silniki z wirnikiem zewnętrznym napędzane zewnętrznym regulatorem ESC i wszystkie cztery figurują w jednej kategorii ToBMS: Silniki do dronów. Różni je klasa śmigła, KV, geometria stojana, okno napięcia szyny i masa, a te różnice przekładają się na wyścigi w klasie whoop, wyścigi spec 5 cali oraz freestyle. Każda liczba przytoczona tutaj pochodzi z odpowiedniego rekordu produktu ToBMS; przeliczenia między gramami a kilogramami oraz wszelkie stosunki zbudowane z dwóch odnotowanych wartości są oznaczone jako wyprowadzone, a tam, gdzie pole nie ma wartości, oznacza się je jako brakujące, a nie uzupełnia się. Trzy z czterech rekordów nie mają kompletu kolumn, a wiedza o tym, której kolumny brakuje w którym rekordzie, jest częścią doboru.

Szybka odpowiedź

Pierwszą decyzją jest klasa śmigła, bo wszystko inne z niej wynika. W ramie 3-calowej, gdzie każdy gram leży na końcu ramienia, a śmigło jest na tyle małe, że dominuje bezwładność silnika, F30 jest jedynym z czterech zbudowanym do tego zadania: 9.8 g, korpus Ø17.9 × 17.4 mm ze stojanem 9N12P, 351 g odnotowanego ciągu maksymalnego i znamionowanie 4S. Nic innego tutaj nie jest w jego klasie, a założenie silnika 33 g na 3-calowym płatowcu kosztuje więcej w zwrotności, niż zwraca w ciągu.

W przypadku wyścigów 5-calowych wybór sprowadza się do tego, jaki jest pakiet. Tam, gdzie konstrukcja pracuje na 4S i chce najwyższego dostępnego odnotowanego ciągu, F60PRO V KV1750 odnotowuje 1883 g ciągu przy 34.3 g i stojanie 12N14P. Tam, gdzie ten sam płatowiec lata jednego dnia na 4S, a drugiego na 6S, F60PRO IV V2 KV1750 ma okno 4-6S i jako jedyna jednostka tutaj publikuje wartość prądu ciągłego - 36 A w oknie 180 s, obok 819 W dla tego samego okna. Tam, gdzie konstrukcja zostaje przy niższej liczbie ogniw i woli maksymalną prędkość wirnika niż maksymalny moment, F50 KV2150 jest wartością skrajną: 2150 KV, 28.56 g i 1273 W odnotowanej mocy maksymalnej - największa moc i najmniejsza masa z trzech jednostek 5-calowych.

Tego, czego nie daje żaden z czterech rekordów, to wartość reakcji w milisekundach. Reakcję trzeba odczytać pośrednio - z masy wirującej, rezystancji uzwojenia, geometrii stojana oraz bezwładności śmigła, które zostanie przykręcone. Porównanie oparte wyłącznie na ciągu szereguje więc te silniki niemal odwrotnie: największy odnotowany ciąg należy tutaj do silnika 5-calowego, a największy stosunek ciągu do masy do innego, i żaden z tych rankingów nie przewiduje, która jednostka najczyściej wychodzi z własnych zawirowań.

Czego cykl pracy w wyścigu wymaga od silnika

W budowie silnika wyścigowego nie ma nic, co odróżniałoby go od dowolnego innego małego bezszczotkowego silnika z wirnikiem zewnętrznym. Różni się kształt obciążenia, a to właśnie kształt obciążenia rozstrzyga, która część specyfikacji staje się ograniczeniem wiążącym.

Gwałtowne przyspieszenia, nie lot przelotowy

Płatowiec długotrwały lub o dużym udźwigu spędza większość lotu w mniej więcej stałym punkcie pracy, a pytaniem doboru jest, czy ten punkt mieści się w znamionowaniu ciągłym. Wyścigowy quad niemal wcale tam nie przebywa. Przepustnica zmienia się w niemal całym zakresie kilka razy na okrążenie, średnia leży wyraźnie poniżej szczytu, a szczyt pojawia się często i krótko. Właściwą obwiednią jest więc powtarzalny stan przejściowy: ile ciągu jest dostępne, gdy statek już się porusza, jak szybko wirnik można do niego rozpędzić i ile ciepła zostawia po sobie każda taka ekskursja.

To zmienia odczyt ciągu. ToBMS zapisuje ciąg maksymalny jako pojedynczą wartość zaczerpniętą z własnych danych testowych producenta i opisuje ona jedno śmigło przy jednym otwarciu przepustnicy i jednym napięciu. Na wyścigowym płatowcu pierwszym pytaniem, na które odpowiada, jest to, czy każdy silnik uniesie swoją ćwiartkę masy całkowitej z zapasem na władzę sterowania, a drugim - czy cały układ napędowy dostarczy to powtarzalnie, bez przegrzania. Największa wartość ciągu rzadko jest najszybszym okrążeniem.

Śmigło ustala rozmiar stojana

Średnica śmigła jest w praktyce pierwsza, bo to rama o niej decyduje. Rama 3-calowa nie obróci śmigła 5-calowego, więc silnik, który ma je napędzać, musi być mały, lekki i uzwojony na bardzo dużą prędkość wirnika; rama 5-calowa przyjmie znacznie więcej momentu, więc jej silnik może użyć większego stojana i więcej miedzi. Cztery rekordy pokazują to wprost: jednostka 3-calowa mierzy Ø17.9 × 17.4 mm i ma stojan 9N12P, a trzy jednostki 5-calowe skupiają się wokół Ø26.8-27 mm ze stojanami 12N14P i znacznie większą długością.

Wynikają z tego dwie konsekwencje i obie znaczą więcej niż KV. Masa wirująca na końcu ramienia zwiększa moment bezwładności płatowca w przechyle i pochyleniu, więc ciężkie silniki sprawiają, że statek wydaje się ociężały nawet tam, gdzie wytwarzają dużo ciągu. A większy stojan mieści więcej miedzi przy niższej rezystancji, dzięki czemu więcej pakietu zamienia się w ciąg, a nie w ciepło. Oba efekty tłumaczą, dlaczego cała klasa FPV leży masą daleko poniżej każdego silnika stałopłata o podobnym ciągu - to porównanie dotyczy wyłącznie tego, co wyścig każe robić wirnikowi dziesięć razy na okrążenie.

KV to stwierdzenie o pakiecie

KV opisuje, jak szybko silnik obraca się na wolt bez obciążenia, więc samo w sobie nie mówi nic o możliwościach - mówi, jaka kombinacja liczby ogniw i śmigła wprowadzi wirnik na użyteczną prędkość. Jednostka 2150 KV na 4S osiąga w przybliżeniu tę samą prędkość bez obciążenia co jednostka 1750 KV na wyższej liczbie ogniw, i dlatego dwóch wartości KV w tej grupie nie można porównywać tak, jakby jedna była mocniejsza od drugiej. To dwie odpowiedzi na to samo pytanie, zadane przy różnych pakietach.

Praktyczny odczyt jest taki, że zmiana KV zwykle wymusza zmianę pakietu albo śmigła, i to właśnie te dwa elementy rozstrzygają, czy zamiana jest poprawą. To także powód, dla którego rekord bez wartości KV jest autentycznie trudny do umiejscowienia: wartość KV rekordu F30 znajduje się w karcie danych producenta, więc dopasowanie go do pakietu i śmigła zaczyna się od tej karty, a nie od tego porównania.

Reakcja, rezystancja i to, co zapisuje prąd biegu jałowego

Dwie odnotowane pozycje zastępują reakcję i żadna z nich nie jest pomiarem czasu. Rezystancja uzwojenia mówi, jaka część przyłożonego napięcia ginie na miedzi wraz ze wzrostem prądu; niższa rezystancja oznacza więcej momentu dostępnego na amper podczas przyspieszania i mniej pakietu zamienionego w ciepło. Prąd biegu jałowego przy 10 V to prąd, jaki silnik pobiera bez obciążenia, aby obracać sam siebie, więc jest miarą zastępczą strat w żelazie, łożyskach i przełączaniu, płaconych stale niezależnie od tego, co robi śmigło.

Razem opisują, jak silnik zachowuje się w tej części zakresu przepustnicy, w której rozstrzyga się wyścig: przy przejściu z niskiej przepustnicy w zakręcie do pełnej mocy. Tam, gdzie te kolumny są w ogóle zapisane, należą do tego samego porównania co ciąg. Tam, gdzie ich nie ma - a dwie z czterech jednostek mają tu luki - uczciwą odpowiedzią jest potraktować je jako otwarte pytania do producenta, a nie zakładać wartość z sąsiedniego modelu.

Liczby, które rozstrzygają wybór

Sześć grup wartości niesie niemal całą decyzję. Trzy są opublikowane dla wszystkich czterech silników, a trzy nie mają kompletu kolumn - warto to wiedzieć, zanim powstanie krótka lista.

Klasa i średnica śmigła

To filtr, który usuwa kandydatów, a nie szereguje ich. Silnik dobrany pod śmigło 5-calowe nie jest słabym wyborem na ramie 3-calowej; jest po prostu niewłaściwą częścią, bo masa ląduje tam, gdzie płatowiec najmniej ją toleruje, a sama konstrukcja nie dostarczy powierzchni tarczy, która tę masę by uzasadniła. I odwrotnie: silnik 3-calowy na ramie 5-calowej nie rozkręci dużego śmigła do użytecznej prędkości bez przekroczenia tego, co jego stojan jest w stanie oddać. Przypisanie do klasy jest w rekordach jawne: F30 ma znamionowanie 4S i korpus 17.9 mm do pracy w 3 calach, a trzy cięższe jednostki to silniki klasy 2207 pod ramy 5-calowe, co producent odnotowuje również w samych nazwach produktów.

KV wobec liczby ogniw

Przy ustalonej klasie KV i odnotowany zakres napięcia wspólnie mówią, gdzie ląduje punkt pracy. Dwie z czterech jednostek publikują okno napięcia - F30 przy 4S, F60PRO IV V2 przy 4-6S - a jedna, F60PRO V, odnotowuje tylko 4S. Wartość liczby ogniw dla F50 znajduje się w karcie danych producenta, a bez niej KV nie da się zinterpretować.

Dwie z trzech jednostek 5-calowych mają to samo znamionowanie 1750 KV i to właśnie ich porównanie jest arytmetycznie ciekawe. Mają zbliżoną średnicę 26.8 mm, różnią się o 1 mm długości i o 0.8 g masy, a ich odnotowany ciąg maksymalny różni się o około 9 procent - wartość wyprowadzona. To samo KV, ta sama konfiguracja stojana, podobna obwiednia, a jednak wyraźnie inny ciąg: pozostałe różnice leżą w uzwojeniu, magnesie i docelowej szynie, i właśnie dlatego tych dwóch jednostek nie można stosować zamiennie, nawet gdy wartości KV w tabeli specyfikacji sugerują co innego.

Ciąg wobec masy

Najbardziej użytecznym pojedynczym stosunkiem wyprowadzonym w porównaniu wyścigowym jest ciąg maksymalny podzielony przez masę własną silnika, bo mówi, jaka część zdolności nośnej statku jest kupowana masą, którą trzeba rozpędzać przy każdej zmianie kierunku. Według odnotowanych wartości cztery jednostki wypadają bardzo różnie: około 36, 75, 52 i 55 razy własna masa odpowiednio dla F30, F50, F60PRO IV V2 i F60PRO V - wszystkie wyprowadzone.

Ten wzorzec warto przemyśleć, bo nie jest taki, jak sugeruje sama kolumna ciągu. F50 ma zarówno najmniejszą masę z trzech jednostek 5-calowych, jak i najwyższy odnotowany stosunek ciągu do masy, podczas gdy F60PRO V ma największy odnotowany ciąg i przeciętny stosunek. F30, na drugim końcu zakresu rozmiarów, ma najniższy stosunek z czterech - a to właśnie dzieje się wtedy, gdy stojan zmniejsza się na tyle, by zmieścić się na 3-calowej ramie, i jest to cena, którą ta klasa płaci celowo w zamian za zwrotność, a nie wada.

Okno napięcia szyny i dobór pakietu

Liczbę ogniw zwykle ustala pakiet, który budujący już ma, ale wchodzi ona w interakcje ze wszystkim innym. Wyższe napięcie przy danej mocy oznacza niższy prąd, więc spadają straty w uzwojeniu, przewodach i regulatorze ESC; niższe napięcie wymaga grubszej miedzi i większych złączy, aby przenieść tę samą moc. Dlatego najszersze odnotowane okno w grupie jest interesujące: zakres 4-6S w F60PRO IV V2 oznacza, że ten sam silnik może pracować na łagodnym treningowym pakiecie 4S albo na wyścigowym pakiecie 6S o dużym prądzie rozładowania, co jest autentycznie przydatne tam, gdzie jeden płatowiec pełni obie role.

Dostępna jest tu jedna kontrola wyprowadzona i to taka, którą warto wykonać, zanim zaufa się kolumnie mocy. Jeśli 819 W mocy maksymalnej przez 180 s oraz 36 A prądu ciągłego w tym samym oknie pochodzą z tego samego testu, to wynikająca z nich szyna to około 23 V według naszego oszacowania z dwóch odnotowanych liczb, czyli napięcie bliższe górnej granicy okna 4-6S niż 4S. Czytana w ten sposób wartość 819 W opisuje to, co silnik robi wysoko w swoim zakresie ogniw, i konstrukcja 4S nie powinna się jej spodziewać.

Prąd biegu jałowego i rezystancja uzwojenia

Prąd biegu jałowego przy 10 V opublikowano dla trzech z czterech: 0.8 A w F30, 1.2 A w F60PRO IV V2 i 1.0 A w F60PRO V, a wartość dla F50 znajduje się w karcie danych producenta. Kolejność jest taka, jak przewidują rozmiary - większy stojan obracający większym śmigłem pobiera więcej prądu bez obciążenia - i żadna z trzech wartości nie jest duża w ujęciu bezwzględnym. Rezystancję odnotowano również dla trzech z czterech: 47 mΩ w F50, 70 mΩ w F60PRO IV V2 i brak wartości w F60PRO V.

Arytmetyka strat zasługuje na jedno zdanie. Przy odnotowanym prądzie ciągłym 36 A uzwojenie 70 mΩ w F60PRO IV V2 rozprasza około 91 W w postaci strat w miedzi - nasze oszacowanie, bez korekty temperaturowej, około 11 procent z 819 W, które to samo okno odnotowuje. Te straty to ciepło wewnątrz silnika, od którego wymaga się oddawania pełnej mocy wielokrotnie na jednym pakiecie, dlatego kolumny rezystancji i prądu należą do tego samego zdania co kolumna ciągu.

Gabaryty, wał i przewody

Kolumny mechaniczne rozstrzygają, czy silnik w ogóle da się zamontować, a w tej klasie mówią też coś o tym, jak przetrwa. Dwa mniejsze wymiary 5-calowe są blisko siebie - Ø26.8 × 32.7 mm w F60PRO IV V2 i Ø26.8 × 31.7 mm w F60PRO V - podczas gdy F50 mierzy Ø27 × 29.5 mm, co czyni go najszerszym i najkrótszym z trzech. F30, przy Ø17.9 × 17.4 mm, ma w przybliżeniu jedną trzecią ich objętości.

Średnica wału dzieli grupę: F50 odnotowuje wał 5 mm, podczas gdy obie jednostki F60PRO odnotowują 4 mm, co wpływa na zgodność ze śmigłami i na to, ile zniesie piasta przy rozbiciu. Obie jednostki F60PRO odnotowują przewody 20 AWG, a F60PRO IV V2 publikuje długość przewodu 150 mm, co wystarcza, by sięgnąć do regulatora ESC typu 4-w-1 zamontowanego centralnie w stosie. Tam, gdzie długość przewodu nie jest odnotowana, założenie należy sprawdzić względem części, a nie względem modelu siostrzanego.

Cztery silniki do dronów wyścigowych FPV w porównaniu

Tabela poniżej zestawia cztery jednostki w rosnącej kolejności masy. Każda wartość jest zgodna z publikacją w odpowiednim rekordzie produktu ToBMS.

Wszystkie cztery silniki figurują w kategorii ToBMS Silniki do dronów i wszystkie publikuje T-Hobby. Ciąg przechowuje się w gramach w każdym rekordzie i pokazano go tu tak, jak go odnotowano; stosunki ciągu do masy przytaczane w innych miejscach tego artykułu są z tych wartości wyprowadzone i oznaczone jako wyprowadzone tam, gdzie się pojawiają. Trzy wartości znajdują się w karcie danych producenta, a nie w rekordzie: KV dla F30, wartość liczby ogniw dla F50 oraz średnica stojana, rezystancja uzwojenia i wartość mocy dla F60PRO V.

Pierwszą rzeczą, którą pokazuje tabela, jest to, że większość rozrzutu tłumaczy klasa, a nie jakość. W całym zakresie od 9.8 g do 34.3 g każda istotna wartość porusza się razem: ciąg rośnie w przybliżeniu pięciokrotnie od najmniejszej do największej odnotowanej jednostki, a masa około 3.5 raza - obie wartości wyprowadzone. Ta różnica to cały spór między klasami i właśnie dlatego F30 w ogóle pojawia się w wyścigowym porównaniu: nie jest słabym silnikiem 5-calowym, jest małym silnikiem.

Drugi wzorzec leży wewnątrz grupy 5-calowej i jest bardziej użyteczny. Trzy jednostki klasy 2207 mieszczą się w odległości 0.2 mm od siebie pod względem średnicy i w odległości 5.8 g pod względem masy, a mimo to odnotowują 1730 g, 1883 g i 2136 g ciągu - rozrzut około 23 procent od najniższej do najwyższej wartości, wyprowadzony z odnotowanych liczb. Nic we wspólnych kolumnach tego nie tłumaczy. Odpowiedź leży w tym, co się różni: KV, oknie napięcia szyny, długości i uzwojeniu, co oznacza, że wybór między nimi jest pytaniem o to, co robi płatowiec i pakiet, a nie o to, która jednostka jest obiektywnie lepsza.

Trzeci wzorzec dotyczy braków. Rekord jednostki o największym odnotowanym ciągu - F60PRO V - nie zawiera rezystancji, mocy ani prądu, a rekord jednostki o największej mocy - F50 - nie zawiera liczby ogniw ani prądu. Porównanie wymagające kompletu obu kolumn musiałoby odrzucić dwie z czterech jednostek, co jest rozsądnym argumentem za tym, by właśnie te dwie luki potraktować jako pierwsze pytania do producenta.

Cztery jednostki na tle wyścigu

Odnotowane liczby stają się decyzją dopiero wtedy, gdy odczyta się je na tle tego, co robi statek. Każda z czterech jednostek poniżej pasuje do jednego rodzaju latania i żadna nie pasuje do wszystkich czterech.

F30 - odpowiedź do 3 cali, przy 9.8 g

F30 jest najlżejszym silnikiem odnotowanym w tej kategorii - 9.8 g, gabaryty Ø17.9 × 17.4 mm, stojan 9N12P, 351 g ciągu maksymalnego i znamionowanie 4S. Jego prąd biegu jałowego 0.8 A przy 10 V jest najniższy w grupie, co jest spójne z tym, że najmniejszy stojan wykonuje najmniej pracy, aby obrócić sam siebie. Wartość KV znajduje się w karcie danych producenta, więc dobór pakietu i śmigła zaczyna się od tej karty.

To, co liczby pokazują, to konsekwencja klasy. Jego odnotowana rezystancja jest zdecydowanie najwyższa w grupie, ciąg to w przybliżeniu jedna piąta większych jednostek, a stosunek ciągu do masy jest najniższy z czterech - a wszystko to dzieje się wtedy, gdy stojan zmniejsza się, by zmieścić się na 3-calowej ramie. Żadna z tych rzeczy nie jest zarzutem. Na 3-calowym płatowcu alternatywą nie jest lepszy silnik 3-calowy, lecz silnik 34 g, którego masa ląduje na końcach ramion, które nigdy nie były projektowane, by ją nieść, a utracona zwrotność przewyższyłaby zyskany ciąg.

Producent publikuje tę jednostkę do zastosowań wyścigowych w klasie 3 cali i podaje ponad 300 g ciągu na silnik, co jest spójne z odnotowaną wartością 351 g, razem z blokadą śmigła na jedną śrubę i uniwersalnym wałem podstawy. Ten szczegół blokady śmigła nie jest kolumną specyfikacji, ale na wyścigowym płatowcu, który regularnie się rozkręca, znaczy tyle samo co jedna z nich.

F50 KV2150 - maksymalna prędkość wirnika przy minimalnej masie

Przy 28.56 g, uzwojeniu 2150 KV, stojanie 12N14P i rezystancji 47 mΩ F50 jest skrajnością grupy 5-calowej w dwóch kierunkach naraz: najwyższe KV i najmniejsza masa, i jako jedyny z trzech, którego odnotowana moc maksymalna sięga 1273 W przez 180 s. Jego ciąg maksymalny 2136 g to największa wartość odnotowana w tym zestawieniu, a średnica 27 mm jest nieznacznie największa, podczas gdy długość 29.5 mm jest najmniejsza - przysadzista geometria nastawiona na szybkie obroty.

Uzwojenie 47 mΩ jest najniższe w tej grupie i to właśnie ta część specyfikacji wspiera sposób, w jaki ten silnik ma być latany. Niska rezystancja oznacza mniej napięcia traconego na miedzi przy skokach prądu podczas gwałtownego przyspieszenia, więc więcej pakietu dociera do wirnika dokładnie w tym stanie przejściowym, z którego składa się wyścig. Opis producenta pozycjonuje go w wyścigach 5-calowych, gdzie o czasie okrążenia rozstrzygają moment i reakcja, i nic w odnotowanych wartościach temu nie przeczy.

Luką jest szyna. Wartość liczby ogniw dla tej jednostki znajduje się w karcie danych producenta, więc choć 2150 KV wyraźnie wskazuje na niską liczbę ogniw, wniosek ten należy potwierdzić w tej karcie, zanim wybierze się pakiet. Prąd ciągły również znajduje się w karcie danych producenta, co pozostawia stronę termiczną obrazu do domknięcia w tej karcie.

F60PRO IV V2 KV1750 - jednostka na pograniczu 4-6S

F60PRO IV V2 KV1750 odnotowuje 1730 g ciągu maksymalnego, 819 W mocy maksymalnej przez 180 s i 36 A prądu ciągłego w tym samym oknie, w silniku o masie 33.5 g i gabarytach Ø26.8 × 32.7 mm, ze stojanem 12N14P, rezystancją 70 mΩ, prądem biegu jałowego 1.2 A przy 10 V, wałem 4 mm, przewodami 20 AWG i długością przewodu 150 mm. To najpełniej udokumentowana jednostka z czterech i to samo w sobie coś znaczy, gdy konstrukcję się dobiera, a nie zgaduje.

Jej cechą wyróżniającą jest odnotowane okno 4-6S. Żaden inny silnik tutaj nie publikuje tak szerokiego zakresu i zmienia to przeznaczenie jednostki: jeden płatowiec może latać na łagodnym pakiecie 4S podczas treningu i na pakiecie 6S o dużej wydajności prądowej w dniu wyścigu, bez zmiany silników, co rozkłada koszt zapasowych silników na obie role. Cena widoczna jest w kolumnie ciągu - 1730 g to najniższa odnotowana wartość z trzech jednostek 5-calowych, około 18 procent poniżej F50 - oraz w kolumnie rezystancji, gdzie 70 mΩ jest najwyższą z dwóch opublikowanych wartości.

Jak zauważono wyżej, jego dwie wartości związane z mocą razem implikują szynę około 23 V, więc nagłówkową moc należy czytać jako wartość klasy 6S. Własne podsumowanie producenta dla tej jednostki akcentuje ciąg w średnim zakresie i płynne sterowanie, a nie szczytową moc wyjściową, co jest spójne z takim odczytem.

F60PRO V KV1750 - największa wartość ciągu na 4S

F60PRO V KV1750 odnotowuje 1883 g ciągu maksymalnego przy 34.3 g, na szynie 4S, przy gabarytach Ø26.8 × 31.7 mm, stojanie 12N14P, średnicy stojana 22 mm, wale 4 mm, przewodach 20 AWG i prądzie biegu jałowym 1.0 A przy 10 V. Wobec IV V2 jest o 0.8 g cięższy, o 1 mm krótszy i o około 9 procent wyższy w odnotowanym ciągu - wszystkie to porównania wyprowadzone z dwóch rekordów, które poza tym zgadzają się co do KV, konfiguracji stojana, średnicy i rozmiaru wału.

To porównanie jest najbardziej pouczające w tym artykule. Dwa silniki wyglądające na karcie specyfikacji niemal identycznie różnią się o niemal jedną dziesiątą ciągu, a pozostałe różnice to okno napięcia szyny oraz szczegóły uzwojenia, których nie odnotowano. Dla wyścigowej konstrukcji 4S pozostającej na 4S F60PRO V jest więc bezpośrednią odpowiedzią wśród tych czterech: rezygnuje z elastyczności jednostki 4-6S i dopłaca osiem dziesiątych grama w zamian za największą wartość ciągu, jaką któraś z nich odnotowuje.

Tutejszy rekord jest ubogi w kolumnach elektrycznych. Nie opublikowano rezystancji, mocy ani prądu, więc dwie rzeczy, które wyścigowy pilot chce wiedzieć najbardziej - ile pakietu dociera do wirnika i gdzie leży granica termiczna - muszą pochodzić od producenta. Prąd biegu jałowego 1.0 A przy 10 V wobec 1.2 A w IV V2 sugeruje inne uzwojenie, ale jedna odnotowana wartość to za mało, by budować na niej wniosek.

Gdzie te klasy ze sobą konkurują

Dwie z czterech jednostek poniżej należą do różnych klas i nigdy nie są dla siebie realną alternatywą; prawdziwa konkurencja toczy się wewnątrz grupy 5-calowej. Rozpoznanie, do jakiego latania jest płatowiec, rozstrzyga wybór szybciej niż jakakolwiek tabela.

Wyścigi w klasie whoop 3 cale

To klasa F30 i żadna inna jednostka tutaj w niej nie startuje. Charakterystyczny płatowiec buduje się wokół małych śmigieł, oszczędza masę wszędzie i nagradza zmiany kierunku bardziej niż prędkość maksymalną. Masa wirująca dominuje w całej decyzji - stąd silnik, którego odnotowana masa to w przybliżeniu jedna czwarta najlżejszej alternatywy 5-calowej - a publikowane wskazówki producenta są jawne: przewidziane kombinacje obejmują małe trójłopatowe śmigła i kompaktowe pakiety o dużym prądzie rozładowania.

Wyścigi spec w klasie 5 cali

Wszystkie trzy jednostki klasy 2207 należą tutaj, a podział między nimi dotyczy pakietu oraz tego, czego pilot oczekuje od krzywej przepustnicy: F50 dla maksymalnej prędkości wirnika i minimalnej masy po stronie śmigła przy niskiej liczbie ogniw, F60PRO V dla największego odnotowanego ciągu na 4S, a F60PRO IV V2 dla płatowca, który musi obejmować 4S i 6S bez zmiany silnika. Tym, co łączy wszystkie trzy, jest klasa, w której wartości ciągu rzędu 1.7 do 2.1 kg na silnik stoją przeciwko masie całkowitej porównywalnej zwykle z sumą ciągu czterech silników, i dlatego to władza sterowania, a nie szczytowy ciąg sprawia, że płatowiec wydaje się szybki.

Freestyle i konstrukcje treningowe

Nie każdy płatowiec z silnikiem do drona wyścigowego FPV na pokładzie startuje w wyścigach. Konstrukcje freestylowe i codzienne treningowe notują znacznie więcej rozbić na godzinę i znacznie mniej trwałych trzycyfrowych skoków przepustnicy, co przesuwa w górę listy odporność na rozbicia, wytrzymałość piasty i koszt wymiany, a w dół - szczytowy ciąg. Wał 5 mm w F50 i specyfikacja przewodów w obu jednostkach F60PRO to odnotowana część tej historii; reszta jest mechaniczna i leży poza tym, co potrafi wyrazić rekord produktu.

Gdzie przejmuje wydajność

Silniki wyścigowe nie są silnikami wydajnymi, a moment przejścia warto nazwać. Gdy tylko zadaniem płatowca staje się czas lotu, a nie czas okrążenia - niesienie kamery przez dwadzieścia minut zamiast ukończenia sześciu okrążeń - cały powyższy ranking przestaje działać, bo punkt pracy przesuwa się w tę część mapy, w której wygrywają duże, wolno obracające się śmigło i uzwojenie o niskim KV. To inny problem doboru i to właśnie wokół niego zbudowano grupowanie UAV o długim czasie lotu, a nie wokół czegokolwiek z tej klasy.

Lista kontrolna doboru

Trzy kontrole pokrywają większość potrzebnego obszaru i najlepiej przeprowadzać je w tej kolejności, bo każda zawęża pole dla następnej.

Najpierw klasa

Ustal średnicę śmigła, jaką przyjmuje rama, a potem odrzuć każdy silnik, który nie jest pod nią zbudowany. Ten krok usuwa więcej kandydatów niż jakikolwiek inny i zapobiega najczęstszemu błędowi w tej kategorii - wybieraniu między wartościami ciągu, które należą do różnych klas. Sprawdź rozstaw mocowania, średnicę wału oraz to, czy długość przewodu sięga do regulatora ESC.

Potem pakiet

Zdecyduj, czy konstrukcja jest wyłącznie 4S, czy pracuje na dużej liczbie ogniw, czy musi robić jedno i drugie, i czytaj KV wobec tej decyzji, a nie jako ranking. Tam, gdzie rekord publikuje zakres liczby ogniw, wybierz jednostkę, której zakres obejmuje pakiety faktycznie używane. Tam, gdzie go nie publikuje, potraktuj szynę jako otwarte pytanie.

Na końcu stany przejściowe

Dopiero po ustaleniu klasy i pakietu kolumny ciągu i mocy cokolwiek znaczą, i nawet wtedy są to wartości pułapowe, a nie punkty pracy. Sprawdź ciąg, jaki cztery silniki wytworzyłyby razem, wobec masy całkowitej z zapasem na władzę sterowania, sprawdź, czy prąd ciągły i rezystancja są w ogóle publikowane, i sprawdź, jakie są luki, zanim założysz wartość z sąsiedniego modelu.

1. Najpierw ustal ramę i klasę śmigła, a potem odrzuć każdy silnik, którego rozmiar stojana nie jest pod nie zbudowany.
2. Zdecyduj, jaką liczbę ogniw faktycznie dostarczają pakiety, a potem czytaj KV wobec niej, zamiast porównywać wartości KV bezpośrednio.
3. Wybieraj jednostkę, której odnotowane okno napięcia szyny obejmuje używane pakiety, a brakującą wartość liczby ogniw traktuj jako pozycję otwartą.
4. Porównaj ciąg maksymalny czterech silników z masą całkowitą, zostawiając zapas na władzę sterowania, a nie tylko na samo unoszenie.
5. Czytaj każdą wartość mocy dla 180 s jako okno obciążenia, a nie znamionowanie ciągłe, i sprawdź, czy obok niej istnieje wartość prądu ciągłego.
6. Traktuj rezystancję uzwojenia i prąd biegu jałowego jako dostępne miary zastępcze reakcji i nie uzupełniaj żadnej z nich z modelu siostrzanego.
7. Sprawdź średnicę wału, rozstaw mocowania, przekrój przewodu i długość przewodu wobec ramy i miejsca regulatora ESC.
8. Zapisuj, które wartości pochodzą z karty danych, a nie z rekordu produktu, aby dobór można było ponownie sprawdzić, gdy pole zostanie uzupełnione.

Najczęściej zadawane pytania

Zasoby oficjalne

Wszystkie cztery silniki publikuje T-Hobby, a strony producenta zawierają karty danych i dane testowe, których rekordy ToBMS nie powtarzają: F30, F50 KV2150, F60PRO IV V2 KV1750 i F60PRO V KV1750, a szerszy zakres na oficjalna strona T-Hobby. Tam, gdzie rekord ToBMS milczy - KV modelu F30, liczba ogniw modelu F50, rezystancja, moc i prąd modelu F60PRO V oraz jakakolwiek wartość ciągu dla zawisu - właśnie te strony lub odpowiednia karta danych domykają lukę.

Co dalej

Przeczytanie tego tekstu daje listę kandydatów, a nie decyzję, a trzy narzędzia zamieniają tę listę w jedną: każdy silnik stąd figuruje w kategorii Silniki do dronów, kandydatów można zawęzić według klasy, KV i masy w narzędziu Dobór, a dwie lub trzy jednostki zestawić ze sobą w narzędziu Porównanie produktów. Stronę aplikacyjną tej samej decyzji zbiera silniki BLDC do dronów wyścigowych FPV, grupując odnotowane dopasowania według klasy, a nie według parametru.

Trzy istniejące przewodniki rozciągają się stąd w bok. Pozycja Silniki do dronów: dobór do FPV, stałopłatów i VTOL obejmuje tę samą kategorię od strony całej klasy, stawiając te jednostki FPV obok silników stałopłatów i VTOL, i jest odpowiednikiem tego ujęcia prowadzonego od wyścigu. Przewodnik Silniki do UAV: dobór KV, ciągu i masy do płatowca przechodzi do większych płatowców, gdzie pytania zmieniają kształt całkowicie, a Silniki BLDC: kompletny przewodnik po typach, parametrach i doborze umieszcza każdą z tych klas w jednej ramie dla każdego, kto zaczyna od technologii, a nie od konstrukcji. Nowszy artykuł towarzyszący, Silniki do dronów wyścigowych FPV: cztery opcje T-Hobby od 9.8 g do 34.3 g, ujmuje tę samą klasę od strony danych technicznych.

Krótka wersja: najpierw ustal klasę śmigła, na jaką pozwala rama, i odrzuć wszystko poza nią, potem czytaj KV wobec pakietów faktycznie używanych, a następnie porównuj ciąg i parametry termiczne ze świadomością, że największa liczba ciągu należy tu do innej klasy niż najwyższy odnotowany stosunek ciągu do masy. W tej grupie ta sekwencja prowadzi zwykle do F30 przy wszystkim, co 3-calowe, do F50 tam, gdzie priorytetem jest minimalna masa i maksymalna prędkość wirnika, do F60PRO V w konstrukcji przeznaczonej na 4S, i do F60PRO IV V2 wszędzie tam, gdzie jeden płatowiec musi obejmować 4S i 6S.