Мотор для FPV-гоночных дронов выбирают по тому, что происходит в две секунды после выхода из поворота, а не по тому, что он показывает на испытательном стенде. Рабочий цикл гонки — это череда резких наборов газа, жёстких смен направления и восстановления после пропвоша, и всё это внутри одного батарейного блока; каждое из этих событий — переходный процесс: ротор должен быстро изменить скорость, удержать её, пока пропеллер снова зацепляет воздух, и сделать это так, чтобы обмотка не вышла из своего теплового конверта до финального сигнала. Поэтому полезные параметры здесь другие, чем те, что решают исход сборки на большую продолжительность полёта или на тяжелогрузный подъём. Этот обзор разбирает четыре мотора T-Hobby, охватывающих два гоночных класса, — модель массой 9.8 g для рам 3 дюйма и три модели класса 2207 для рам 5 дюймов, — и объясняет, какое зафиксированное значение определяет выбор в каждом случае.

Все четыре — бесколлекторные моторы с внешним ротором, управляемые внешним ESC, и все четыре находятся в одной категории ToBMS, Моторы для дронов. Различают их класс пропеллера, KV, геометрия статора, окно шины и масса, и эти различия соответствуют гонкам whoop-класса, гоночным сборкам 5 дюймов и фристайлу. Каждое значение здесь взято из соответствующей записи о продукте ToBMS; переводы между граммами и килограммами и любое отношение, построенное из двух зафиксированных значений, помечены как производные, а там, где поле не несёт значения, оно обозначено как отсутствующее, а не заполнено. У трёх записей из четырёх заполнены не все колонки, и знание того, какая колонка отсутствует в какой записи, — часть выбора.

Краткий ответ

Первое решение — класс пропеллера, потому что всё остальное следует из него. Для рамы 3 дюйма, где каждый грамм сидит на конце луча, а пропеллер настолько мал, что доминирует инерция мотора, T-Hobby F30 — единственная модель из четырёх, созданная для этой задачи: 9.8 g, корпус Ø17.9 × 17.4 mm со статором 9N12P, 351 g зафиксированной максимальной тяги и номинал 4S. Ничто другое здесь не относится к его классу, а установка мотора массой 33 g на 3-дюймовый аппарат отнимает манёвренности больше, чем добавляет тяги.

Для гонок 5 дюймов выбор упирается в то, какой батарейный блок стоит в сборке. Там, где сборка работает на 4S и требует наибольшей из зафиксированных тяги, T-Hobby F60PRO V KV1750 несёт 1883 g тяги при массе 34.3 g на статоре 12N14P. Там, где тот же аппарат может летать сегодня на 4S, а завтра на 6S, T-Hobby F60PRO IV V2 KV1750 несёт окно 4-6S и является единственной моделью здесь, которая публикует значение непрерывного тока — 36 A на окне 180 секунд, рядом с 819 W на том же окне. Там, где сборка остаётся на меньшем числе ячеек и требует максимальной скорости ротора, а не максимального момента, T-Hobby F50 KV2150 — крайняя модель: 2150 KV, 28.56 g и 1273 W зафиксированной максимальной мощности — самая высокая мощность и самая малая масса из трёх 5-дюймовых моделей.

Чего не даёт ни одна из четырёх записей, так это значения отклика в миллисекундах. Отклик приходится читать косвенно — по вращающейся массе, сопротивлению обмотки, геометрии статора и инерции пропеллера, который будет установлен. Поэтому сравнение, построенное только на тяге, расставляет эти моторы почти наоборот: самая большая зафиксированная тяга здесь принадлежит 5-дюймовому мотору, а наибольшее отношение тяги к собственной массе — другой модели, и ни одна из этих двух расстановок не предсказывает, какая модель чище выходит из пропвоша.

Что гоночный режим требует от мотора

В конструкции гоночного мотора нет ничего, что отличало бы его от любого другого малого бесколлекторного мотора с внешним ротором. Отличается форма нагрузки, и именно форма нагрузки решает, какая часть спецификации становится ограничением.

Резкие наборы газа, а не крейсерский режим

Аппарат на большую продолжительность полёта или тяжелогрузный аппарат проводит большую часть полёта в примерно постоянной рабочей точке, и вопрос подбора в том, лежит ли эта точка внутри непрерывного номинала. Гоночный квадрокоптер почти не бывает там. Газ меняется почти во всём диапазоне несколько раз за круг, среднее значение лежит заметно ниже пика, а пик посещается часто и коротко. Соответственно, рабочий конверт здесь — повторяющийся переходный: сколько тяги доступно, когда аппарат уже движется, как быстро ротор можно разогнать до неё и сколько тепла оставляет после себя каждый такой бросок.

Это меняет смысл тяги. Максимальная тяга фиксируется ToBMS как одно значение, взятое из собственных тестовых данных производителя, и описывает один пропеллер при одном газе и одном напряжении. На гоночном аппарате первый вопрос, на который она отвечает, — способен ли каждый мотор поднять свою четверть взлётной массы с остатком на полномочия управления, а второй — способна ли вся силовая установка выдавать это повторно, не перегреваясь. Самая большая цифра тяги редко означает самый быстрый круг.

Пропеллер задаёт размер статора

На практике первым идёт диаметр пропеллера, потому что его задаёт рама. Рама 3 дюйма не может вращать пропеллер 5 дюймов, значит мотор для неё должен быть малым, лёгким и намотанным под очень высокую скорость ротора; рама 5 дюймов способна принять куда больший момент, поэтому её мотор может использовать больший статор и больше меди. Четыре записи показывают это напрямую: 3-дюймовая модель имеет размеры Ø17.9 × 17.4 mm со статором 9N12P, а три 5-дюймовые модели группируются вокруг Ø26.8-27 mm со статорами 12N14P и куда большей длиной.

Отсюда два следствия, и оба важнее KV. Вращающаяся масса на конце луча добавляет к моменту инерции аппарата по крену и тангажу, поэтому тяжёлые моторы делают аппарат вялым даже там, где они создают достаточно тяги. А больший статор несёт больше меди при меньшем сопротивлении, из-за чего большая доля батарейного блока превращается в тягу, а не в тепло. Оба эффекта и объясняют, почему весь класс FPV по массе лежит намного ниже любого мотора самолётного типа сопоставимой тяги: сравнение целиком о том, что гонка требует от ротора десять раз за круг.

KV — это утверждение о батарейном блоке

KV описывает, как быстро мотор вращается на вольт без нагрузки, поэтому сам по себе он ничего не говорит о возможностях — он говорит, какое сочетание числа ячеек и пропеллера выводит ротор на рабочую скорость. Модель 2150 KV на 4S выходит примерно на ту же скорость без нагрузки, что и модель 1750 KV на большем числе ячеек, и именно поэтому два значения KV в этой группе нельзя сравнивать так, будто одно сильнее другого. Это два ответа на один вопрос, заданные с разными батарейными блоками.

Практическое чтение таково: смена KV обычно вынуждает менять батарейный блок или пропеллер, и именно эти два компонента определяют, станет ли замена улучшением. Этим же объясняется, почему запись без значения KV действительно трудно разместить: у записи T-Hobby F30 значение KV приведено в документации производителя, поэтому подбор к ней батарейного блока и пропеллера начинается оттуда, а не от этого сравнения.

Отклик, сопротивление и что фиксирует ток холостого хода

За отклик отвечают два зафиксированных поля, и ни одно из них не является измерением времени. Сопротивление обмотки говорит, какая доля приложенного напряжения теряется на меди по мере роста тока; меньшее сопротивление означает больше момента на ампер при разгоне и меньше батарейного блока, уходящего в тепло. Ток холостого хода при 10 V — это ток, который мотор потребляет, чтобы вращать сам себя, то есть косвенная мера потерь в железе, подшипниках и коммутации, которые оплачиваются постоянно, независимо от того, что делает пропеллер.

Вместе они описывают поведение мотора в той части диапазона газа, где решается гонка: выход из поворота на малом газу в полную мощность. Там, где эти колонки вообще зафиксированы, им место в том же сравнении, что и тяге. Там, где их нет — а у двух моделей из четырёх здесь пробелы, — честный ответ: считать это открытыми вопросами к производителю, а не предполагать значение по соседней модели.

Числа, которые решают выбор

Почти всё решение несут шесть групп значений. Три опубликованы для всех четырёх моторов, а три не охватывают все колонки, и это стоит знать до того, как составлен список кандидатов.

Класс и диаметр пропеллера

Это фильтр, который убирает кандидатов, а не ранжирует их. Мотор, рассчитанный на пропеллер 5 дюймов, — не слабый выбор на раме 3 дюйма; он просто не та деталь, потому что масса сидит там, где аппарат меньше всего её терпит, и аппарат не способен обеспечить площадь диска, которая оправдала бы эту массу. И наоборот: мотор для 3 дюймов на раме 5 дюймов не способен раскрутить крупный пропеллер до полезной скорости, не выйдя за пределы того, что его статор рассчитан отводить. Распределение по классам в записях явное: F30 несёт номинал 4S и корпус 17.9 mm для работы на 3 дюймах, а три более тяжёлые модели — моторы класса 2207 для рам 5 дюймов, причём это обозначение статора несут и собственные адреса продуктов производителя.

KV в связке с числом ячеек

При зафиксированном классе KV и зафиксированный диапазон ячеек вместе говорят, где оказывается рабочая точка. Две модели из четырёх публикуют окно напряжения — F30 на 4S, F60PRO IV V2 на 4-6S, — а одна, F60PRO V, фиксирует только 4S. Значение числа ячеек для F50 приведено в документации производителя, и без него KV не интерпретировать.

Две из трёх 5-дюймовых моделей несут один и тот же номинал 1750 KV, и именно их сравнение делает арифметику интересной. Они близки по диаметру — 26.8 mm, различаются на 1 mm по длине и на 0.8 g по массе, а их зафиксированная максимальная тяга различается примерно на 9 процентов — производное значение. Одинаковый KV, одинаковая конфигурация статора, схожий конверт, существенно разная тяга: оставшиеся различия — в обмотке, магните и расчётной шине, и именно поэтому две модели не взаимозаменяемы, хотя значения KV в таблице спецификаций предполагали бы обратное.

Тяга против массы

Самое полезное из производных отношений для гоночного сравнения — максимальная тяга, делённая на собственную массу мотора, потому что оно говорит, какая доля подъёмной способности аппарата покупается массой, которую приходится разгонять при каждой смене направления. По зафиксированным значениям четыре модели расходятся сильно: примерно 36, 75, 52 и 55 собственных масс у F30, F50, F60PRO IV V2 и F60PRO V соответственно — все значения производные.

На этой закономерности стоит задержаться, потому что она не та, которую подсказывает одна колонка тяги. У F50 и самая малая масса из трёх 5-дюймовых моделей, и самое высокое отношение тяги к массе, тогда как у F60PRO V — самая большая зафиксированная тяга при среднем отношении. У F30, на другом конце диапазона размеров, самое низкое отношение из четырёх — а это то, что происходит, когда статор делают настолько малым, чтобы он поместился на раму 3 дюйма, и это цена, которую класс платит сознательно, в обмен на манёвренность, а не дефект.

Окно шины и выбор батарейного блока

Число ячеек обычно задаёт батарейный блок, который уже есть у сборщика, но оно взаимодействует со всем остальным. Более высокое напряжение при заданной мощности означает меньший ток, поэтому падают потери в обмотке, кабелях и ESC; более низкое напряжение требует более толстой меди и более крупных разъёмов, чтобы передать ту же мощность. Этим и интересно самое широкое зафиксированное окно в группе: диапазон 4-6S у F60PRO IV V2 означает, что один и тот же мотор может стоять на спокойном тренировочном блоке 4S или на гоночном блоке 6S с высокой отдачей, что действительно полезно там, где один аппарат служит обеим задачам.

Здесь доступна одна производная проверка, и это как раз та арифметика, которую стоит сделать, прежде чем доверять колонке мощности. Если максимальная мощность F60PRO IV V2819 W на 180 секунд и её непрерывный ток 36 A на том же окне получены в одном и том же тесте, подразумеваемая шина — около 23 V по нашей оценке, исходя из двух зафиксированных значений, а это лежит ближе к верху её окна 4-6S, а не на 4S. Прочитанная так, цифра 819 W описывает то, что мотор делает в верхней части диапазона ячеек, и сборке на 4S не стоит её ожидать.

Ток холостого хода и сопротивление обмотки

Ток холостого хода при 10 V опубликован у трёх моделей из четырёх: 0.8 A у F30, 1.2 A у F60PRO IV V2 и 1.0 A у F60PRO V, при этом значение для F50 приведено в документации производителя. Порядок таков, какой предсказывают размеры, — больший статор, вращающий больший пропеллер, потребляет больший ток холостого хода, — и ни одно из трёх значений невелико в абсолютном выражении. Сопротивление зафиксировано тоже у трёх моделей из четырёх: 47 mΩ у F50, 70 mΩ у F60PRO IV V2 и отсутствует у F60PRO V.

Арифметика потерь стоит одной строки. При зафиксированном непрерывном токе 36 A обмотка F60PRO IV V2 сопротивлением 70 mΩ рассеивает примерно 91 W в виде потерь в меди — наша оценка, без поправки на температуру, и около 11 процентов от 819 W, которые то же окно фиксирует. Эти потери — тепло внутри мотора, от которого требуют полной мощности повторно на одном батарейном блоке, поэтому колонки сопротивления и тока относятся к тому же предложению, что и колонка тяги.

Конверт, вал и кабели

Механические колонки решают, можно ли мотор вообще установить, а в этом классе они ещё и говорят о том, как он переживёт эксплуатацию. Два меньших 5-дюймовых размера близки друг к другу — Ø26.8 × 32.7 mm у F60PRO IV V2 и Ø26.8 × 31.7 mm у F60PRO V, — тогда как F50 имеет Ø27 × 29.5 mm, что делает его самым широким и самым коротким из трёх. F30 при Ø17.9 × 17.4 mm занимает примерно треть их объёма.

По диаметру вала группа разделяется: F50 фиксирует вал 5 mm, тогда как обе модели F60PRO — 4 mm, а это влияет на совместимость с пропеллерами и на то, сколько нагрузки принимает ступица при краше. Обе модели F60PRO фиксируют кабель 20 AWG, а F60PRO IV V2 публикует длину кабеля 150 mm — этого достаточно, чтобы дотянуться до ESC формата 4-в-1, установленного в центре стека. Там, где длина кабеля не зафиксирована, предположение следует сверить с самой деталью, а не с родственной моделью.

Сравнение четырёх моторов для FPV-гоночных дронов

Таблица ниже собирает четыре модели в порядке возрастания массы. Каждое значение — как опубликовано в записи о продукте ToBMS.

МодельКлассСтаторМакс. тягаМассаЧисло банок (LiPo)
T-Hobby F303 дюйма9N12P351 g9.8 g4S
T-Hobby F50 KV21505 дюймов12N14P2136 g28.56 gНе указано
T-Hobby F60PRO IV V2 KV17505 дюймов12N14P1730 g33.5 g4-6S
T-Hobby F60PRO V KV17505 дюймов12N14P1883 g34.3 g4S

Все четыре мотора перечислены в категории ToBMS Моторы для дронов, и все четыре опубликованы T-Hobby. Тяга хранится в граммах в каждой записи и показана здесь как зафиксирована; отношения тяги к массе, приведённые в других местах этой статьи, выведены из этих значений и помечены как производные там, где они встречаются. Три значения приведены в документации производителя, а не в записи: KV для F30, число ячеек для F50 и диаметр статора, сопротивление обмотки и мощность F60PRO V.

Первое, что показывает таблица: большинство разброса объясняет класс, а не качество. На всём диапазоне от 9.8 g до 34.3 g каждое значимое значение движется вместе: тяга растёт примерно в пять раз от самой малой зафиксированной модели к самой крупной, а масса — примерно в 3.5 раза, оба значения производные. Этот разрыв и есть весь спор между классами, и именно поэтому F30 вообще появляется в гоночном сравнении: это не слабый 5-дюймовый мотор, это малый мотор.

Вторая закономерность лежит внутри группы 5 дюймов, и она полезнее. Три модели класса 2207 укладываются в пределах 0.2 mm по диаметру и 5.8 g по массе, но фиксируют 1730 g, 1883 g и 2136 g тяги — разброс примерно 23 процента от наименьшего значения к наибольшему, производный от зафиксированных значений. Ничто в общих колонках этого не объясняет. Ответ — в том, что различается: KV, окно шины, длина и обмотка, а значит выбор между ними — вопрос о том, что делают аппарат и батарейный блок, а не о том, какая модель объективно лучше.

Третья закономерность касается отсутствующего. Модель с самой большой зафиксированной тягой — F60PRO V — не приводит в своей записи ни сопротивления, ни мощности, ни тока, а модель с самой большой мощностью — F50 — не приводит в своей записи ни числа ячеек, ни тока. Сравнение, которому нужны обе заполненные колонки, вынуждено было бы отбросить две модели из четырёх, и это разумный аргумент в пользу того, чтобы считать эти два пробела первыми вопросами к производителю.

Чтение четырёх моделей в сопоставлении с гонкой

Зафиксированные числа становятся решением только тогда, когда их читают в сопоставлении с тем, что делает аппарат. Каждая из четырёх моделей ниже подходит одному типу полёта, и ни одна не подходит всем четырём.

F30 — ответ для 3 дюймов, при 9.8 g

F30 — самый лёгкий мотор из всех зафиксированных в этой категории: 9.8 g, размеры Ø17.9 × 17.4 mm, статор 9N12P, максимальная тяга 351 g и номинал 4S. Его ток холостого хода 0.8 A при 10 V — самый малый в группе, что согласуется с тем, что самый малый статор затрачивает меньше всего усилий на то, чтобы вращать сам себя. Значение KV приведено в документации производителя, поэтому подбор к нему батарейного блока и пропеллера начинается оттуда.

Что числа действительно показывают, так это последствия класса. Его зафиксированное сопротивление — самое высокое в группе с большим отрывом, его тяга составляет примерно пятую часть от тяги более крупных моделей, а его отношение тяги к массе — самое низкое из четырёх, и всё это происходит, когда статор ужимают до посадки на раму 3 дюйма. Ни одно из этого не упрёк. На 3-дюймовом аппарате альтернатива — не лучший 3-дюймовый мотор, а мотор массой 34 g, чья масса сидит на концах лучей, которые никогда не рассчитывались её нести, и потерянная манёвренность превысила бы полученную тягу.

Производитель публикует эту модель для гоночных применений 3 дюйма и указывает свыше 300 g тяги на мотор, что согласуется с зафиксированными 351 g, а также фиксатор пропеллера на одном винте и универсальный базовый вал. Эта деталь про фиксатор пропеллера — не колонка спецификации, но на гоночном аппарате, который регулярно разбирают, она значит не меньше любой другой.

F50 KV2150 — максимальная скорость ротора при минимальной массе

При 28.56 g, обмотке 2150 KV, статоре 12N14P и сопротивлении 47 mΩ модель F50 — крайность группы 5 дюймов сразу в двух направлениях: самый высокий KV и самая малая масса, и единственная из трёх, чья зафиксированная максимальная мощность достигает 1273 W на 180 секунд. Её максимальная тяга 2136 g — самое большое зафиксированное здесь значение, диаметр 27 mm — ненамного самый широкий, а длина 29.5 mm — самая короткая: приземистая, быстро вращающаяся геометрия.

Обмотка 47 mΩ — самая низкая из зафиксированных в этой группе, и именно эта часть спецификации поддерживает то, как этот мотор предполагается эксплуатировать. Низкое сопротивление означает меньшие потери напряжения на меди при скачках тока во время резкого набора газа, поэтому большая доля батарейного блока доходит до ротора ровно в тот переходный процесс, из которого и состоит гонка. Описание производителя позиционирует модель для соревновательных гонок 5 дюймов, где время круга решают момент и отклик, и ни одно из зафиксированных значений этому не противоречит.

Пробел — шина. Число ячеек для этой модели приведено в документации производителя, поэтому, хотя 2150 KV сильнее всего указывает на малое число ячеек, этот вывод следует подтвердить там, прежде чем выбирать батарейный блок. Её непрерывный ток также приведён в документации производителя, поэтому тепловую сторону картины следует закрывать там.

F60PRO IV V2 KV1750 — переходник между 4S и 6S

F60PRO IV V2 KV1750 фиксирует максимальную тягу 1730 g, максимальную мощность 819 W на 180 секунд и непрерывный ток 36 A на том же окне, при массе мотора 33.5 g, размерах Ø26.8 × 32.7 mm, статоре 12N14P, сопротивлении 70 mΩ, токе холостого хода 1.2 A при 10 V, вале 4 mm, кабеле 20 AWG и длине кабеля 150 mm. Это наиболее полно документированная модель из четырёх, и это само по себе чего-то стоит, когда подбор рассчитывают, а не угадывают.

Её отличительная черта — зафиксированное окно 4-6S. Ни один другой мотор здесь не публикует столь широкого диапазона, и это меняет назначение модели: один аппарат может работать на спокойном блоке 4S на тренировках и на блоке 6S с высокой отдачей в гоночный день, не меняя моторов, что раскладывает стоимость запасных моторов на обе задачи. Расплата видна в колонке тяги — 1730 g, самое малое зафиксированное значение из трёх 5-дюймовых моделей, примерно на 18 процентов ниже F50, — и в колонке сопротивления, где 70 mΩ — наибольшее из двух моделей, которые его публикуют.

Как отмечено выше, два её параметра мощности вместе подразумевают шину примерно 23 V, поэтому её заглавную мощность следует читать как число класса 6S. Собственная сводка производителя для этой модели делает акцент на тяге в среднем диапазоне и плавном управлении, а не на пиковой отдаче, что согласуется с таким чтением.

F60PRO V KV1750 — самая большая цифра тяги на 4S

F60PRO V KV1750 фиксирует максимальную тягу 1883 g при массе 34.3 g на шине 4S, при размерах Ø26.8 × 31.7 mm, статоре 12N14P, диаметре статора 22 mm, вале 4 mm, кабеле 20 AWG и токе холостого хода 1.0 A при 10 V. В сравнении с IV V2 она на 0.8 g тяжелее, на 1 mm короче и примерно на 9 процентов выше по зафиксированной тяге — все производные сравнения двух записей, которые в остальном совпадают по KV, конфигурации статора, диаметру и размеру вала.

Это самое поучительное сравнение в статье. Два мотора, которые на листе спецификаций выглядят почти одинаково, различаются почти на десятую долю по тяге, а оставшиеся различия — это окно шины и детали обмотки, которых в записи нет. Для гоночной сборки, остающейся на 4S, F60PRO V поэтому и есть прямой ответ среди этих четырёх: она отказывается от гибкости модели с окном 4-6S и платит восемь десятых грамма в обмен на самую большую цифру тяги, которую фиксирует любая из двух.

Запись здесь бедна в электрических колонках. Не опубликованы ни сопротивление, ни мощность, ни значения тока, поэтому два вопроса, которые гонщик хочет прояснить больше всего — какая доля батарейного блока доходит до ротора и где лежит тепловой предел, — приходится адресовать производителю. Её ток холостого хода 1.0 A при 10 V против 1.2 A у IV V2 намекает на другую обмотку, но одного зафиксированного поля мало, чтобы строить на нём вывод.

Где конкурируют эти классы

Две из четырёх моделей ниже относятся к разным классам и никогда не являются реальной альтернативой друг другу; настоящее соперничество — внутри группы 5 дюймов. Понимание того, для какого типа полёта предназначен аппарат, определяет выбор быстрее любой таблицы.

Гонки whoop-класса, 3 дюйма

Это класс F30, и ни одна другая модель здесь в нём не конкурирует. Характерный аппарат строится вокруг малых пропеллеров, экономит массу везде и ценит смены направления выше максимальной скорости. Вращающаяся масса доминирует во всём решении — отсюда мотор, чья зафиксированная масса составляет примерно четверть самой лёгкой 5-дюймовой альтернативы, — а опубликованные рекомендации производителя прямо говорят, что предполагаемые сочетания включают малые трёхлопастные пропеллеры и компактные блоки с высокой отдачей.

Гоночный класс 5 дюймов

Все три модели класса 2207 относятся сюда, а разделение между ними — о батарейном блоке и о том, что пилот хочет получить от кривой газа: F50 — для максимальной скорости ротора и минимальной массы на стороне пропеллера при малом числе ячеек, F60PRO V — для самой большой зафиксированной тяги на 4S, а F60PRO IV V2 — для аппарата, который должен охватывать 4S и 6S без смены мотора. Общее у всех трёх — класс, где значения тяги около 1.7-2.1 kg на мотор стоят против взлётной массы, обычно сопоставимой с суммарной тягой четырёх моторов, и именно поэтому аппарат ощущается быстрым благодаря полномочиям управления, а не пиковой тяге.

Фристайл и тренировочные аппараты

Не каждый аппарат с мотором для FPV-гоночных дронов на борту участвует в гонках. Фристайл и тренировочные сборки видят куда больше крашей в час и куда меньше устойчивых трёхзначных переходных процессов по газу, что поднимает в списке приоритетов устойчивость к крашам, прочность ступицы и стоимость замены, а пиковую тягу опускает. Вал 5 mm у F50 и спецификация кабеля у обеих моделей F60PRO — зафиксированная часть этой истории; остальное механическое и лежит вне того, что способна выразить запись о продукте.

Где вступает в силу эффективность

Гоночные моторы — не эффективные моторы, и эту границу стоит назвать. Как только задачей аппарата становится длительность, а не время круга — нести камеру двадцать минут вместо того, чтобы пройти шесть кругов, — вся приведённая выше расстановка перестаёт работать, потому что рабочая точка перемещается в ту часть карты, где выигрывают крупный, медленно вращающийся пропеллер и обмотка с низким KV. Это другая задача подбора, и именно под неё построена группа БПЛА большой продолжительности, а не что-либо в этом классе.

Чек-лист подбора

Три проверки покрывают большую часть пути, и лучше выполнять их по порядку, потому что каждая сужает поле для следующей.

Сначала класс

Зафиксировать диаметр пропеллера, который принимает рама, затем отбросить каждый мотор, не созданный под него. Этот шаг убирает больше кандидатов, чем любой другой, и предотвращает самую частую ошибку в этой категории — выбор между значениями тяги, принадлежащими разным классам. Проверить схему крепления, диаметр вала и дотягивается ли кабель до ESC.

Затем батарейный блок

Решить, аппарат ли это только на 4S, аппарат с большим числом ячеек или такой, который должен работать и так и так, и читать KV в сопоставлении с этим решением, а не как рейтинг. Там, где запись публикует диапазон ячеек, предпочесть модель, чей диапазон охватывает реально используемые блоки. Там, где его нет, считать шину открытым вопросом.

Переходные процессы последними

Только после того, как зафиксированы класс и батарейный блок, колонки тяги и мощности что-либо значат, и даже тогда это потолочные значения, а не рабочие точки. Проверить тягу, которую четыре мотора создали бы вместе, против взлётной массы с запасом на полномочия управления, проверить, публикуются ли вообще непрерывный ток и сопротивление, и проверить, каковы пробелы, прежде чем предполагать значение по соседней модели.

  1. Сначала зафиксировать раму и класс пропеллера и отбросить любой мотор, чей размер статора не был рассчитан под него.
  2. Определить число ячеек, которое реально дают батарейные блоки, затем читать KV в сопоставлении с ним, а не сравнивать значения KV напрямую.
  3. Предпочесть модель, чьё зафиксированное окно шины охватывает используемые блоки, а отсутствующее число ячеек считать открытым пунктом.
  4. Сравнить максимальную тягу четырёх моторов со взлётной массой, оставляя запас на полномочия управления, а не только на подъём.
  5. Читать любое значение мощности на 180 секунд как окно режима, а не как непрерывный номинал, и проверять, существует ли рядом значение непрерывного тока.
  6. Использовать сопротивление обмотки и ток холостого хода как доступные косвенные меры отклика и не заполнять ни одно из них по родственной модели.
  7. Сверить диаметр вала, схему крепления, сечение кабеля и длину кабеля с рамой и местом установки ESC.
  8. Зафиксировать, какие значения взяты из даташита, а не из записи о продукте, чтобы подбор можно было перепроверить, когда поле заполнится.

Часто задаваемые вопросы

QЧто делает мотор пригодным для FPV-гонок, а не для общего применения на дронах?

Конструкция та же; рабочий цикл другой. Гоночный квадрокоптер за один батарейный блок проходит почти весь диапазон газа несколько раз за круг, поэтому скорость ротора должна меняться быстро и многократно, а охлаждение зависит от обдува, который зависит от скорости полёта. Это выдвигает вперёд массу, сопротивление обмотки и окно шины и сильно опускает эффективность в установившемся режиме. Ничего экзотического в гоночном моторе нет — это малый мотор с внешним ротором, оптимизированный под повторяющиеся переходные процессы, а не под фиксированную рабочую точку.

QОзначает ли более высокий KV всегда более высокую скорость?

Нет. KV задаёт, как быстро мотор вращается на вольт без нагрузки, поэтому большее значение означает более высокую скорость лишь при неизменных пропеллере и батарейном блоке, а эти два обычно не сохраняются. Модель 2150 KV на малом числе ячеек и модель 1750 KV на большем числе ячеек способны выйти на сопоставимую скорость ротора при очень разном поведении тока и момента. Смена KV обычно меняет подходящий пропеллер или батарейный блок, и именно это сочетание — а не цифра KV — решает вопрос скорости.

QУ какой из четырёх моделей лучшее отношение тяги к собственной массе?

По зафиксированным значениям оно у F50 KV2150 — примерно 75-кратная собственная масса, производное от её максимальной тяги 2136 g и массы 28.56 g. Далее идут F60PRO V примерно с 55-кратной, F60PRO IV V2 примерно с 52-кратной и F30 примерно с 36-кратной, все выведены одинаково. Отношение полезно как фильтр, а не как вердикт: сравнительно низкое отношение F30 отражает то, что происходит, когда статор ужимают до посадки на раму 3 дюйма, а в этом и весь смысл того класса.

QЧто означает значение мощности на 180 секунд у мотора, используемого для гонок?

Это окно режима, а не непрерывный номинал. Там, где запись ToBMS указывает максимальную мощность на 180 секунд, она говорит, что модель выдержала эту мощность три минуты на испытательном стенде — полезное указание на тепловые возможности, но не определение того, что можно удерживать бесконечно или повторять каждый круг. Здесь это публикуют две модели — F50 с 1273 W и F60PRO IV V2 с 819 W, — и именно сопровождающий непрерывный ток 36 A у второй делает её значение вообще интерпретируемым.

QМожно ли один и тот же 5-дюймовый мотор летать на 4S и на 6S?

Только там, где запись публикует окно, покрывающее оба варианта, и только с пропеллером, подходящим каждому из них. F60PRO IV V2 KV1750 — единственная модель здесь с диапазоном 4-6S; F60PRO V фиксирует 4S, F30 фиксирует 4S, а в записи F50 число ячеек вообще не приведено. Работа вне зафиксированного окна — самый быстрый способ найти пределы обмотки, поэтому к незафиксированной шине следует относиться как к неизвестной, а не предполагать её.

QНасколько важна масса мотора на гоночном аппарате?

Больше, чем подсказывают цифры тяги, потому что масса сидит на концах лучей. Она учитывается дважды: один раз против тяги, доступной для разгона аппарата, и один раз против момента инерции аппарата, который определяет, как быстро он способен менять направление. Четыре мотора F50 весят около 114 g, а четыре F60PRO V — около 137 g, производные от зафиксированных масс, поэтому разброс по всей группе — менее 100 g аппарата, но ощущается он при каждой смене направления, а не один раз.

QПочему в некоторых ячейках сравнения стоит «Не указано»?

Потому что значение для этой колонки не приводится, а заполнение его по соседней модели — ровно тот вид вывода, который даёт неверную сборку. Здесь существенны три пробела: нет KV для F30, нет числа ячеек для F50 и нет значений сопротивления, мощности и тока для F60PRO V. В каждом случае закрыть пробел следует по даташиту производителя, а зафиксированное сопротивление F30 к тому же расходится со значением, приведённым в более раннем обзоре ToBMS, поэтому эта колонка и несёт примечание.

Официальные материалы

Все четыре мотора публикует T-Hobby, и страницы самого производителя несут даташиты и тестовые данные, которые записи ToBMS не воспроизводят: T-Hobby F30, T-Hobby F50 KV2150, T-Hobby F60PRO IV V2 KV1750 и T-Hobby F60PRO V KV1750, а более широкий ряд — на официальном сайте T-Hobby. Там, где запись ToBMS молчит — KV у F30, число ячеек у F50, сопротивление, мощность и ток у F60PRO V и любое значение тяги, нормированное для висения, — эти страницы или соответствующий даташит и есть место, где закрыть пробел.

Куда двигаться дальше

Прочтение до этого места даёт список кандидатов, а не решение, и три инструмента превращают этот список в одно: каждый мотор отсюда находится в категории Моторы для дронов, кандидатов можно сузить по классу, KV и массе в Подбор, а две-три модели можно поставить друг против друга в Сравнение продуктов. Прикладная сторона того же решения собрана на странице BLDC-моторы для FPV-гоночных дронов, которая группирует зафиксированные соответствия по классу, а не по спецификации.

Три существующих обзора расширяют картину в стороны. Моторы для дронов: выбор для FPV, самолётного типа и VTOL охватывает ту же категорию со стороны всего класса, ставя эти FPV-модели рядом с моторами самолётного типа и VTOL, и служит парой к этому взгляду, ведомому гонкой. Моторы для БПЛА: подбор KV, тяги и массы под аппарат переходит к более крупным аппаратам, где вопросы меняют форму целиком, а BLDC-двигатели: типы, параметры и выбор бесколлекторных двигателей помещает все эти классы в одну рамку для тех, кто идёт от технологии, а не от аппарата. Более новый сопутствующий материал, Моторы для FPV-гоночных дронов: четыре варианта T-Hobby от 9.8 g до 34.3 g, рассматривает тот же класс со стороны характеристик.

Коротко: сначала зафиксировать класс пропеллера, который допускает рама, и отбросить всё, что вне него, затем читать KV в сопоставлении с реально используемыми батарейными блоками, затем сравнивать значения тяги и тепловые значения, зная, что самая большая цифра тяги здесь принадлежит другому классу, чем самое высокое отношение тяги к массе. В этой группе такая последовательность обычно приводит к F30 для любых рам 3 дюйма, к F50 там, где приоритет — минимальная масса и максимальная скорость ротора, к F60PRO V для сборки, предназначенной только под 4S, и к F60PRO IV V2 везде, где один аппарат должен охватывать 4S и 6S.