Мотор BLDC для промышленного БПЛА: режим, резервирование и нагрузка

Мотор BLDC для промышленного БПЛА выбирают под задачу, которая повторяется, а не под один полёт, и восемь записей, представленных сейчас под режимом Промышленные БПЛА, показывают, насколько далеко друг от друга могут стоять два способа чтения спецификации. По всей группе KV идёт от 80 до 700, опубликованная масса — от 128 g до 1740 g, внутреннее сопротивление — от 17 mΩ до 116 mΩ, максимальная тяга — от 1800 g до 36500 g, а опубликованная мощность за 180 секунд — от 500 W до 8580 W. Этот разброс должен охватывать аппарат для аэросъёмки массой менее килограмма на одном конце и платформу, несущую десятки килограммов датчиков и батарейного блока, на другом, поэтому полезный вопрос не в том, какая запись публикует наибольшее число, а в том, какая удерживает свой ток, свою температуру и свой запас по тяге по всему профилю миссии, под который построен аппарат. Этот обзор читает восемь записей относительно этого вопроса, и тот же набор моделей собран на странице приложения «Промышленные БПЛА».

Краткий ответ

Промышленный аппарат не проводит свою жизнь в той точке, о которой громче всего говорит его панель характеристик. Он поднимает полезную нагрузку, стабилизируется, а затем удерживает позицию минутами за раз, несколько раз в день, столько, сколько аппарат остаётся в эксплуатации. Электрическое следствие в том, что ток, потребляемый в точке удержания, оплачивается непрерывно по всей миссии, тогда как пиковый ток длится секунды. Список кандидатов, составленный по столбцу пика, поэтому отвечает на вопрос, который аппарат задаёт редко, и оставляет без ответа тот, который он задаёт постоянно.

Три свойства несут этот режим, и записи ниже публикуют их неравномерно. Внутреннее сопротивление — это коэффициент при потерях в меди, а это потери, которые идут всю миссию, а не всплесками. Опубликованное окно числа ячеек решает, какой ток обмотка должна нести для заданной мощности на валу, и более высокая шина снижает этот ток. Опубликованная мощность за 180 секунд — это тепловое окно, а не непрерывный номинал, и её лучше читать как сигнал запаса между кандидатами со сходным режимом, а не как число, на которое делят энергию батарейного блока.

Восемь записей разделяются сначала по публикуемой тяге, а затем по шине, для которой они опубликованы. Четыре из них находятся ниже 3000 g опубликованной тяги, а четыре — выше 8000 g, и значения KV следуют тому же делению: более лёгкие записи опубликованы при 400 KV и 700 KV на 3-8S или ниже, тогда как каждая запись выше 8000 g опубликована при 170 KV или ниже на 6S и выше. Именно это деление разбирают разделы ниже: сначала как профиль миссии, затем как набор диапазонов массы платформ и наконец как последовательность решений.

Что промышленная миссия требует от мотора

На Промышленные БПЛА миссия — это режим прежде, чем спецификация, и разница между ней и любительским полётом — это разница в повторяемости, а не в размере. Аппарат, летающий несколько раз ради удовольствия, и аппарат, летающий несколько раз в день ради полезной работы, делят одну физику, но не одну экономику отказов, и второй случай — это тот, на который должны отвечать записи ниже.

Повторяемость, а не один полёт

Отличительная черта промышленного режима в том, что одна и та же миссия выполняется снова и снова, с короткими наземными интервалами между вылетами. Для мотора это важно, потому что тепловое поведение — это состояние, а не событие: обмотка, достигшая в одном полёте заданной температуры, начинает следующий полёт с той температуры, которую сохранила, и аппарат, выполняющий четыре вылета за день, подвергает изоляцию и подшипники накопленной нагрузке, которой один полёт не создаёт. Опубликованные здесь записи описывают тепловые пределы в рамках определённого окна, а не профиль режима, поэтому честное чтение — сравнительное: запись, опубликованная для большей мощности за 180 секунд, несёт в повторяющуюся миссию больше теплового запаса, чем запись с меньшей, при том же режиме.

Полезная нагрузка, которая должна выдержать всю миссию

Камера, лидар или мультиспектральный датчик должны удерживаться в стабильной ориентации на протяжении всего полёта, и стабильность — это электрическое свойство прежде, чем механическое. Удержание позиции — это контур управления, который корректирует тягой, а тяга создаётся током, поэтому порыв ветра или смещение нагрузки встречают ступенькой тока в обмотке. Запись о движителе с меньшим сопротивлением отвечает на эту ступеньку меньшими потерями в меди, что удерживает рабочую точку ближе к прежней и сокращает переходный процесс, на коррекцию которого контур ориентации тратит энергию. Поэтому сохранность полезной нагрузки и сопротивление обмотки связаны через токовый контур, а не только через аппарат.

Что аппарат допускает в моторе

Записи в этой группе идут от 128 g до 1740 g и от корпуса 41.8 mm до корпуса 147.5 mm, и эти два диапазона — ограничения компоновки не меньше, чем ограничения по характеристикам. У луча жёсткость на изгиб падает с ростом длины, у крепления мотора есть схема отверстий, которую аппарат должен обеспечить, а более тяжёлый мотор с внешним ротором на конце луча смещает инерционные свойства, которые приходится учитывать полётному контроллеру. Столбцы массы и габаритов — не украшение рядом с электрическими; в повторяющейся миссии они задают, какую часть луча можно построить под жёсткость, а не под нагрузку, которую налагает сам мотор.

Режим: число, при котором аппарат действительно работает

Режим — это доля миссии, которую обеспечивает каждая рабочая точка, и на промышленном аппарате им управляет сегмент, который даёт меньше всего зрелища. Висение — не самая интересная часть полёта для наблюдения, но это та часть, за которую платит батарейный блок, и это тот сегмент, по которому на самом деле делается выбор мотора BLDC для промышленного БПЛА.

Доля висения против доли крейсерского полёта

На несущем роторы аппарате сегмент висения несёт весь вес аппарата одной лишь тягой, без крыла, делящего нагрузку, и в инспекционной миссии или миссии удержания этот сегмент составляет большинство полёта. В миссии съёмки деление смещается к участку вперёд, но участок вперёд на мультикоптере всё равно летится на большом угле атаки на тех же роторах, поэтому снижение тока меньше, чем предполагает изменение воздушной скорости. Практическое чтение в том, что точка удержания, а не точка максимальной тяги, — это рабочая точка, под которую подбирается батарейный блок, и каждый столбец, описывающий эффективность в этой точке, ценнее столбца, описывающего потолок.

Повторяющийся набор высоты, а не один пик

Рабочий аппарат набирает высоту до рабочей, снижается для замены батарейного блока и повторяет. Каждый набор высоты — это событие с высоким током длительностью десятки секунд, и за рабочий день число таких событий доходит до десятков. Такой рисунок находится между двумя условиями, которые описывает панель характеристик: он куда длиннее мгновенного события, которое покрывает цифра пикового тока, и куда короче установившегося состояния, которое подразумевает непрерывный номинал. Это же и причина, по которой запись, опубликованная для более высокого непрерывного тока, ценнее для этого режима, чем запись, опубликованная для более высокого пика, потому что именно повторяющийся в течение дня набор высоты накапливается.

Почему столбец 180 s не может заменить режим

Опубликованная мощность за 180 секунд — это мощность, которую мотор способен поглощать 180 секунд до того, как его обмотка достигнет температурного предела, заданного его классом изоляции и его креплением. Это окно и условность, а не номинал, который мотор держит бесконечно, и оно публикуется при собственном тестовом условии производителя, а не при условии висения аппарата. Его польза сравнительная: запись, опубликованная при 3180 W, несёт больший запас по току, чем запись, опубликованная при 1600 W, когда две сравнивают при одном режиме, и именно этот запас расходует более тяжёлая полезная нагрузка или более жаркий день. Это не то число, на которое делят энергетический бюджет батарейного блока, потому что превращение накопленной энергии во время в воздухе идёт через ток в точке удержания.

Резервирование: запас по тяге, за который платит мультикоптер

Запас по тяге, который должен нести мотор BLDC для промышленного БПЛА, — это свойство, которого нет у самолёта или вертолёта: после потери одной силовой установки мультикоптер может остаться управляемым при условии, что у оставшихся установок есть тяга в резерве. Этот резерв покупается массой мотора и батарейного блока, и это второе ограничение, отделяющее промышленную спецификацию от любительской.

Что происходит, когда один мотор останавливается

На аппарате с шестью роторами потеря одной силовой установки оставляет пять установок нести аппарат, поэтому оставшимся установкам приходится создавать около 6/5 своей обычной доли, то есть примерно на 20 процентов больше, чтобы удержать высоту на противоположной стороне рамы. Это арифметика, а не спецификация: число следует из количества роторов, а не из выбранной модели. Что вносит модель, так это то, способна ли она создать такую долю, не выходя из своего опубликованного непрерывного окна, потому что резерв, существующий только внутри столбца 180 секунд, доступен для снижения, а не для продолжения миссии.

Запас как масса, ток и размер батарейного блока

Запас по тяге не бесплатен, потому что мотор, рассчитанный на создание большей тяги при том же токе, — это мотор с большим количеством магнита и меди, и оба проявляются в столбце массы. Записи здесь делают этот обмен видимым: запись 128 g публикует 1800 g тяги, тогда как запись 1740 g публикует 36500 g, поэтому тяга на единицу массы мотора растёт круто по группе даже при росте абсолютной массы. Следствие для резервирования в том, что более лёгкий аппарат может позволить себе запас резервирования на меньшем моторе, тогда как тяжёлому аппарату приходится принимать, что запас несётся как масса мотора, как масса батарейного блока для его питания или как более короткий бюджет продолжительности. Какой из трёх вариантов расходуется — это решение аппарата, а не мотора.

Где резервирование перестаёт быть выбором мотора

Способность продолжать полёт после потери движителя зависит от микшера полётного контроллера, от токовой способности регулятора и от способности аппарата удерживать ориентацию оставшимися установками — всё это лежит вне записи о моторе. Мотор может лишь предложить запас, который делает манёвр возможным; выполняется ли манёвр, принадлежит системе вокруг него. Эта граница важна при чтении списка кандидатов, потому что запись с широким непрерывным окном и низким сопротивлением — это вклад в резервирование, а не гарантия его, и вопросы об управляемости относятся к документации полётного контроллера, а не к панели характеристик мотора.

Тепловой запас на протяжении повторяющейся миссии

Тепловое поведение — это та часть спецификации, которую одно число описывает хуже всего, и в повторяющейся миссии именно она решает, будет ли последний вылет дня похож на первый. Цепочка короткая, и каждое звено в ней публикуется: ток создаёт потери в меди, потери в меди создают тепло, а тепло должно покинуть обмотку по пути, которым аппарат не управляет.

Потери в меди при повторяющемся цикле

Потери в меди — это квадрат тока, умноженный на сопротивление обмотки, поэтому потери растут с квадратом нагрузки и линейно со значением сопротивления, которое публикует производитель. Это делает столбец сопротивления коэффициентом при текущих издержках, а не при мгновенных, и объясняет, почему этот столбец не просто следует за размером мотора: в этой группе сопротивление идёт от 17 mΩ у записи 1740 g U15 II KV80 до 116 mΩ у записи 195 g U5 KV400 и стоит на 45 mΩ и у 649 g P80 III Pin KV100, и у 453 g MN8017 KV120. Низкое сопротивление у записи с большой тягой — это то, как выглядит обмотка, построенная для длительного тока, и это то значение, которое стоит читать первым, когда режим повторяется.

Непрерывный ток, который выдерживает повторяющаяся миссия

Значение непрерывного тока описывает ток, который мотор способен нести, не выводя обмотку из теплового состояния, для которого она рассчитана, и это тот столбец, который ближе всего соответствует повторяющейся миссии. Он опубликован лишь для части этой группы, и это ограничение стоит назвать прямо: запись 128 g U3 KV700 несёт 25 A, запись 195 g U5 KV400 несёт 30 A, а запись 375 g P60 Pin KV170 несёт 38 A, тогда как оставшиеся пять записей публикуют пиковый ток или ток за 180 секунд, а не непрерывное значение. Эти три значения растут с массой мотора, что и ожидаемо, а отсутствие столбца у остальных пяти означает, что сопоставимого ранжирования по непрерывному току только по опубликованным записям собрать нельзя. Там, где сборка от него зависит, значение относится к вопросам, которые ставят документации производителя.

Тепловой путь из обмотки

Тепло покидает бесколлекторный мотор с внешним ротором по трём путям: теплопроводность в крепление и аппарат, конвекция с колокола и корпуса статора и излучение с открытых поверхностей. Все три зависят от установки, а не от мотора, поэтому за опубликованной мощностью за 180 секунд стоит условность крепления. На промышленном аппарате крепление часто представляет собой луч с ограниченной тепловой массой и ограниченным обдувом в висении, поэтому путь теплопроводности слабее, чем предполагает стендовая посылка. Практическое следствие в том, что тепловой запас, который публикует запись, — это сравнение между конструкциями, а не предсказание температуры, которой достигнет обмотка в конкретном аппарате, и посылка за этим числом остаётся с производителем.

Масса и кабель как издержки полезной нагрузки

Масса на промышленном аппарате — не нейтральное свойство компонента; это вычитание из двух бюджетов, которые решают, для чего аппарат предназначен: полезной нагрузки и батарейного блока. Собственная масса мотора и кабель с разъёмом, которые идут с ним, — обе части этого вычитания, и записи публикуют их по отдельности достаточно часто, чтобы это деление было читаемым.

Доля мотора в бюджете полезной нагрузки

Каждый грамм массы движителя приходится поднимать всю миссию, что повышает мощность, требуемую сегментом висения, и быстрее разряжает батарейный блок; тот же грамм, убранный из блока, убирает накопленную энергию. Поэтому обмен двусторонний, а не простое наказание, и это причина, по которой столбец массы стоит рядом со столбцами эффективности, а не в механическом приложении. В этой группе разброс достаточно велик, чтобы изменить характер сборки: запись 128 g и запись 1740 g — это не две точки на одной шкале, а два разных класса аппаратов, и именно публикуемая каждой тяга делает разницу стоящей того, чтобы за неё платить.

Кабель, разъём и AWG как издержки интеграции

Опубликованная масса мотора обычно включает его кабель и разъём, и там, где публикуется отдельное значение для одного мотора, разница измерима. Запись U5 KV400 показывает это напрямую: 195 g — это опубликованная масса с кабелем, а 156 g — значение для мотора без него, разница 39 g, которую несут на конце луча в каждом полёте. Та же запись публикует провод AWG 16, а запись U10 II KV100 публикует провод AWG 16 с выводом 90 mm, поэтому кабель — это заданная часть сборки, а не аксессуар. В конструкции, где лучи покупаются под жёсткость, длина вывода больше, чем нужно для прокладки, — это масса, которая не покупает ничего.

Нагрузки подвеса и датчиков на той же шине

Промышленная полезная нагрузка редко берёт питание из отдельного источника: подвес, датчик и линия связи обычно питаются от того же батарейного блока, что и силовая установка, через регулятор или отдельный отвод. Такая схема делает ток движителя и ток полезной нагрузки двумя требованиями к одной батарее, и напряжение, которое видит обмотка движителя, — это напряжение, оставшееся после обоих. Запись о движителе с меньшим сопротивлением и более широким опубликованным окном ячеек даёт интеграции больше места для размещения отвода нагрузки, потому что просадка под нагрузкой меньше и у шины остаётся больше запаса для работы регулятора. Поэтому полезная нагрузка — часть электрического режима, а не пассажир в нём.

Ветер и рабочая точка, которую нужно удержать

Ветер — это та часть промышленной миссии, которой нет в плане полёта, и его влияние на мотор BLDC для промышленного БПЛА идёт целиком через точку удержания. Порыв не меняет массу аппарата или его пропеллер, но меняет тягу, которую должны создавать роторы, и поэтому ток, который обмотка должна нести в этот момент.

Запас на порыв — это запас по току

Удержание позиции в порыве требует, чтобы роторы увеличили тягу, а увеличение тяги при фиксированном пропеллере и шине покупается током. Поэтому ток, нужный для ответа на порыв, потребляется сверх тока, который уже требует висение, и в повторяющейся миссии ветреный день — это день, в который обмотка проводит больше времени ближе к своему тепловому пределу. Поэтому столбец сопротивления и тепловое окно важны вместе: запись с низким сопротивлением превращает дополнительный ток порыва в меньшее количество тепла, так что тот же порыв стоит меньше того запаса, который у аппарата есть на остаток полёта.

Почему обмотку задаёт точка удержания, а не пик

Обмотка рассчитывается по току, который она несёт большую часть времени, потому что именно его потери накапливаются. Пиковое значение описывает, сколько тока мотор способен пропустить кратковременно, прежде чем что-то сдаст, и оно ограничено не меньше регулятором и батарейным блоком, чем самой обмоткой. В промышленном режиме различие практическое, а не академическое: два мотора с одинаковым опубликованным пиком могут далеко расходиться в точке удержания, и именно тот, что лучше в точке удержания, и выигрывает для повторяющейся миссии. Поэтому последовательность расчёта ниже начинается с режима и тока удержания, а столбец пика рассматривает как проверку запаса, а не как основу выбора.

Сравнение восьми моторов для промышленных БПЛА

Восемь записей, представленных сейчас под режимом Промышленные БПЛА, изложены ниже как один набор характеристик, упорядоченный по опубликованной максимальной тяге, так что шаг от самого лёгкого режима к самому тяжёлому виден в самом столбце. Каждое значение — это число, которое производитель публикует для данной модели, и ни одна ячейка не оценена. Те же восемь моделей сгруппированы под режимом, рассмотренным в разделах выше.

Модель, конфигурация статора, внутреннее сопротивление, опубликованное число ячеек, максимальная тяга, максимальная мощность за 180 секунд и масса — как опубликовано производителем для восьми моделей, представленных сейчас под режимом Промышленные БПЛА, упорядоченных по опубликованной максимальной тяге. Максимальная тяга и мощность за 180 секунд — это числа, которые производитель публикует для каждой модели; оба зависят от пропеллера и напряжения шины, использованных в тесте, поэтому внутри группы они сопоставимы лишь в том смысле, что описывают собственное опубликованное условие каждой модели. Число ячеек показано как опубликовано, поэтому одно значение означает одно опубликованное окно, а диапазон — что модель опубликована по всему диапазону. Масса включает кабель и разъём там, где производитель публикует её так. Столбец KV не показан, потому что каждое название модели в таблице несёт собственное значение KV, и столбец габаритов не показан, потому что описанный здесь режим определяется электрическими столбцами, а не размерами корпуса.

Два наблюдения выделяются, как только восемь записей оказываются на одной странице, и ни одно из них не относится к столбцу мощности. Первое — внутреннее сопротивление идёт не в том же порядке, что тяга. 453 g MN8017 KV120 и 649 g P80 III Pin KV100 оба несут 45 mΩ, тогда как 282 g U8 Lite L KV110 несёт 105 mΩ, а 195 g U5 KV400 несёт 116 mΩ, и самое широкое значение в группе стоит на самой малой записи: 116 mΩ против 17 mΩ у самой большой. При чтении вниз по этому столбцу лёгкие записи — это записи с наибольшим сопротивлением, что и выглядит как обмотка, рассчитанная на лёгкий аппарат, а корпуса 36N42P в верхней половине таблицы — это те, у которых значения низкие.

Второе — число ячеек делит таблицу на две половины, которые сходятся посередине. Четыре записи опубликованы для 6-14S или выше, а четыре — для 3-8S или ниже, и значения KV следуют этому делению: четыре более лёгкие записи идут от 400 до 700 KV, а четыре более тяжёлые — от 80 до 170 KV. Поскольку KV — это скорость вала на вольт, обе половины могут достичь сопоставимых скоростей вала от разного напряжения батарейного блока, и число, которое их разделяет, — это ток, который каждая потребляет для своей опубликованной мощности. Записи 36N42P, несущие наибольшую тягу в группе, все опубликованы при 170 KV или ниже, и две записи с наибольшей тягой в таблице — это также две с наименьшим сопротивлением, что и есть форма обмотки, построенной для длительного тока.

Третье наблюдение касается записей, стоящих ближе всего друг к другу по тяге. U10 II KV100 и U8 Lite L KV110 публикуют 10600 g и 11200 g при 415 g и 282 g соответственно, поэтому разница 600 g тяги покупается 133 g массы мотора. Соседняя тяга при иной массе и ином окне шины — самое ясное напоминание в таблице о том, что масса это результат компоновки, а не описание режима. Выбор между этими двумя зависит от того, сколько бюджета полезной нагрузки аппарат способен потратить на движитель и на пропеллер, который каждый из них должен вращать, а не от 600 g тяги, которые разделяют их записи.

Чтение восьми записей по диапазонам массы платформ

Таблица упорядочена по тяге, и это верный порядок для списка кандидатов и неверный порядок для понимания того, что содержит группа. При чтении по платформам, напротив, восемь записей распадаются на четыре диапазона, и границы этих диапазонов задаются взлётной массой аппарата, а не мотором. Оценки ниже переводят опубликованную тягу в приблизительную массу платформы на четырёх роторах при отношении тяги к весу 2:1, что является рабочей условностью, а не спецификацией, и они приведены, чтобы диапазоны можно было сравнить друг с другом, а не как числа, по которым проектируют.

Аппараты до 6 kg и записи для лёгких мультикоптеров

Лёгкий конец группы несут две записи, построенные для малых съёмочных и картографических платформ. T-Motor U3 KV700 мотор для БПЛА — самый лёгкий при 128 g: запись 12N14P 3-4S, публикующая 1800 g тяги и 500 W, а T-Motor U5 KV400 мотор для БПЛА — запись 12N14P 3-8S массой 195 g, публикующая 2850 g и 850 W. На четырёх роторах при 2:1 эти значения тяги помещают платформу примерно на 3.6 kg и 5.7 kg соответственно, что ставит обе записи на малом конце рабочего аппарата и ни одну из них в промышленный масштаб полезной нагрузки. U5 KV400 охватывает более широкое окно шины из двух, 3-8S против 3-4S, и это запись в этом диапазоне, которая способна поглотить смену батарейного блока без смены мотора.

Рабочие аппараты 10-25 kg

Середина группы — это то место, где начинается собственно промышленный режим, и там стоят три записи. T-Motor P60 Pin KV170 мотор для БПЛА — это запись 375 g 24N28P 6-14S, публикующая 8414 g и 1800 W; T-Motor U10 II KV100 мотор для БПЛА — это запись 415 g 36N42P 12S, публикующая 10600 g и 1600 W; а T-Motor U8 Lite L KV110 мотор для БПЛА — это запись 282 g 36N42P 12S, публикующая 11200 g и 2140 W. По той же условности с четырьмя роторами они помещают платформы примерно на 17 kg, 21 kg и 22 kg. Все три делят диапазон тяги, но не режим: P60 Pin KV170 опубликован для самого широкого окна шины, 6-14S, тогда как две записи 36N42P — это 12S, и они различаются тем, куда сделан акцент: на диаметр корпуса или на запас за 180 секунд, — U10 II KV100 публикует 98.6 mm по диаметру при 1600 W, а U8 Lite L KV110 публикует 87.1 mm при 2140 W.

Диапазон полезной нагрузки 25-40 kg

Две записи стоят выше среднего диапазона, и они — самая близкая пара в группе по сопротивлению. T-Motor P80 III Pin KV100 мотор для БПЛА — это запись 649 g 36N42P 6-12S, публикующая 16344 g и 2700 W при корпусе 91.6 mm, а T-Motor MN8017 KV120 мотор для БПЛА — это запись 453 g 36N42P 12S, публикующая 16841 g и 3180 W при корпусе 87.8 mm. Оба несут 45 mΩ, и по условности с четырьмя роторами они помещают платформы примерно на 33 kg и 34 kg. Пара показывает обмен, который делает этот диапазон: P80 III Pin KV100 — более тяжёлая запись с меньшей опубликованной мощностью, а MN8017 KV120 возвращает 497 g тяги и 480 W больше с корпуса на 196 g легче, поэтому две различаются меньше в том, что способны поднять, чем в том, чего стоит их нести, пока они это делают.

Выше 40 kg и самое широкое окно шины

Самая крупная запись в группе стоит особняком от остальных семи с большим отрывом. T-Motor U15 II KV80 мотор для БПЛА — это запись 1740 g 36N42P, опубликованная для 12-24S, с 36500 g тяги, 8580 W мощности за 180 секунд и внутренним сопротивлением 17 mΩ, самым низким в группе. По той же условности она помещает платформу примерно на 73 kg, что за пределами масштаба полезной нагрузки остальных семи и в диапазоне, где аппарат — это подъёмная машина, а не платформа для камеры. Её окно 12-24S — также самое широкое в группе, что означает, что ток, который она потребляет для заданной мощности на валу, может задаваться батарейным блоком, а не мотором, и именно это свойство делает её полезной на тяжёлом конце повторяющегося режима.

Две самые новые записи: MN8017 KV120 и U10 II KV100

Две из восьми записей были добавлены на платформу совсем недавно, и обе стоят в позициях, которые группа иначе не заполняет. Ни одна не является мелкой вариацией уже имеющейся записи: одна — это самый лёгкий корпус 36N42P, опубликованный на этом уровне тяги, а другая — запись с наименьшим диаметром среди тех, что выше 10000 g.

MN8017 KV120: 36N42P при 453 g

T-Motor MN8017 KV120 мотор для БПЛА — это запись 453 g 36N42P на корпусе 87.8 mm и длине 34.5 mm, опубликованная для 12S с 16841 g максимальной тяги, 3180 W мощности за 180 секунд и 68.6 A тока за 180 секунд. Её внутреннее сопротивление — 45 mΩ, а опубликованный ток холостого хода — 1.8 A при 24 V. В сравнении с P80 III Pin KV100, который достигает сопоставимой тяги с корпуса 649 g при 2700 W, MN8017 KV120 — более лёгкий путь к тому же диапазону подъёма, и его статор 36N42P — та же конфигурация, которую используют две самые тяжёлые записи в группе. Запись указывает внутренний размер вала, но не указывает наружный размер вала, поэтому крепление, рассчитанное вокруг вала, следует сверить с чертежом производителя, а не с таблицей.

U10 II KV100: габарит 98.6 mm при 415 g

T-Motor U10 II KV100 мотор для БПЛА — это запись 415 g 36N42P на корпусе 98.6 mm и длине 33.1 mm, опубликованная для 12S с 10600 g максимальной тяги, 1600 W мощности за 180 секунд и 32.4 A пикового тока. Её внутреннее сопротивление — 101 mΩ, она несёт провод AWG 16 на выводе 90 mm и вал 15 mm, а её опубликованный ток холостого хода — 1 A при 18 V. В сравнении с U8 Lite L KV110, который достигает немного большей тяги с корпуса 282 g, U10 II KV100 обменивает 133 g массы и 540 W мощности за 180 секунд на 11.5 mm дополнительного диаметра корпуса, и более широкая форма — это свойство, под которое проектируют крепление или зазор до луча.

Где промышленные моторы выполняют свою работу

Три режима ниже — это те, под которые записи в этой группе указываются чаще всего, и каждый из них читает столбцы в своём порядке. Они описаны здесь как режимы, а не как продукты, потому что мотор выбирается после профиля миссии, а не до него.

Инспекция линий электропередачи и объектов

Инспекционный аппарат летит вдоль линейного объекта на контролируемом расстоянии и удерживает позицию, пока датчик ведёт запись. Режим близок к непрерывному висению с медленным перемещением, что ставит точку удержания в центр спецификации, а полезная нагрузка обычно представляет собой стабилизированную камеру, ориентация которой должна выдерживать порывы от обследуемых конструкций. Такое сочетание указывает на средний диапазон группы, где режим Инспекционные БПЛА размещает свой набор моделей, и на записи с сопротивлением, которое не даёт току порыва стать тепловой издержкой.

Съёмка, картографирование и охранное патрулирование

Миссия съёмки или патрулирования проводит больше своей продолжительности в полёте вперёд, чем инспекционная, поэтому режим смещается к крейсерскому концу конверта, сохраняя ту же интеграцию полезной нагрузки. Следствие в том, что окно ячеек здесь важнее пикового значения, потому что более широкое опубликованное окно позволяет подобрать батарейный блок под длительность миссии, а не под наибольший ток, который аппарат способен потреблять. Записи, опубликованные для 6-14S и 12-24S в этой группе, — это те, что дают такое место, и режим Аэрофотосъёмочные БПЛА собирает те же модели там, где полезная нагрузка — камера, а не картографический датчик.

Аппараты для сельского хозяйства и логистики

Сельскохозяйственный аппарат несёт бак, а не датчик, и нагрузка меняется на протяжении полёта по мере опустошения бака, что означает, что тяга, которую должны создавать роторы, падает от взлёта к посадке. Поэтому режим фронтально нагружен и повторяем: высокая потребность в тяге в начале каждого вылета и меньшая в конце, и аппарат обычно летает с неподготовленной площадки. Записи, опубликованные для самых широких окон шины и самой высокой мощности за 180 секунд, лучше всего несут такой рисунок, и режим Сельскохозяйственные БПЛА перечисляет модели, указанные для этого. Режим БПЛА большой продолжительности охватывает те же аппараты там, где требование — длительность, а не нагрузка.

Подбор мотора BLDC для промышленного БПЛА: последовательность расчёта

Последовательность ниже превращает разделы выше в три шага для Промышленные БПЛА, и порядок важен не меньше содержания. Каждый шаг сужает группу до применения следующего, так что итоговое сравнение делается между записями, которые уже достаточно близки, чтобы их различия были значимыми.

Сначала зафиксировать режим миссии

Записать миссию как профиль, а не как длительность: долю полёта, проводимую в удержании позиции, долю, проводимую в полёте вперёд, число вылетов в день и полезную нагрузку, которую аппарат должен стабилизировать. Из этого профиля взять ток в точке удержания как число, по которому рассчитывается обмотка, а тягу, требуемую для набора высоты, рассматривать как проверку запаса, а не как основу выбора. Мощность за 180 секунд кандидата тогда читается как утверждение о запасе по профилю, а не как номинал, на который делят миссию.

Затем электрический конверт и батарейный блок

Выбрать шину до KV, потому что число ячеек и значение KV означают скорость вала только при их перемножении. Более широкое опубликованное окно ячеек даёт аппарату больше места обменивать ток на массу батарейного блока, и записи в этой группе, опубликованные для 6-14S и 12-24S, — это те, что оставляют больше всего места. Затем прочитать столбец сопротивления против тока, который подразумевает режим, потому что потери, идущие всю миссию, — это те, за которые батарейный блок платит непрерывно.

Затем габариты, крепление и запись

Когда электрические кандидаты сужены, механические столбцы решают остальное: диаметр корпуса против зазора до луча, масса против бюджета полезной нагрузки, а длина и сечение кабеля против прокладки, которая действительно нужна аппарату. Наконец, отметить, что каждая запись оставляет открытым. Непрерывный ток, опубликованный лишь для части группы, размер вала, опубликованный как одно значение, а не два, и тепловая посылка, которая принадлежит тестовому стенду производителя, а не аппарату, — всё это вопросы к документации производителя, и их лучше ставить до сборки, а не после неё.

Часто задаваемые вопросы

Официальные материалы

T-Motor публикует официальную страницу продукта для каждого изделия с его панелью характеристик, и эти страницы остаются источником истины для каждого значения, приведённого в этом обзоре — например, страница продукта U3 KV700, страница продукта U5 KV400, страница продукта P60 Pin KV170, страница продукта P80 III Pin KV100, страница продукта U8 Lite L KV110, страница продукта U10 II KV100, страница продукта MN8017 KV120 и страница продукта U15 II KV80. Значения конфигурации, сопротивления, числа ячеек, тяги, мощности, тока и массы в таблице выше — это значения, которые эти страницы публикуют для каждой модели. Непрерывный ток для модели, чья запись его не несёт, размер вала, опубликованный как одно значение, или тепловая посылка за цифрой 180 секунд — это вопрос к документации производителя, а не значение, которое можно вывести из панели характеристик.

Куда двигаться дальше

Для отбора, а не для чтения, три инструмента на платформе выполняют работу последовательно. Изучить всю категорию Моторы для БПЛА, чтобы увидеть восемь записей отсюда рядом с моделями Navigator и тяжелогрузными, сузить кандидатов по числу ячеек, массе и опубликованной мощности в Подбор, затем поставить кандидатов друг против друга в Сравнение продуктов. Страница приложения Промышленные БПЛА содержит тот же режим с собственными атрибутами фильтрации, а страница производителя T-Motor собирает весь ряд за этими записями.

Три дальнейших обзора несут те части этой темы, которые промышленный режим не решает. Моторы для БПЛА: подбор KV, тяги и массы под аппарат охватывает более широкую картину воздушного движителя, включая записи серии P и тяжелогрузные для режимов вне промышленного диапазона, сравниваемого здесь. Моторы BLDC для БПЛА большой продолжительности: эффективность, масса и напряжение шины берёт ту же цепочку пропеллер — KV — число ячеек и применяет её к длительности как к главному требованию, а не к режиму. Моторы для тяжелогрузных дронов: три варианта T-Motor от 2.85 кг до 101 кг тяги охватывает подъёмный конец того же режима, где аппараты задаются под длительную тягу в масштабе нескольких килограммов.

Коротко: сначала зафиксировать профиль миссии, потому что доля полёта, проводимая в удержании позиции, задаёт ток, по которому рассчитывается обмотка; выбрать шину до KV, потому что вместе они означают скорость вала только вместе, а шина и есть то, что решает ток; и прочитать обмотку против тока удержания последней, потому что значение мощности за 180 секунд — это тепловое окно, а не номинал. Внутри этой группы такая последовательность отделяет две записи ниже 3000 g тяги от трёх в среднем диапазоне и обе эти группы — от двух тяжёлых записей и единственной записи, опубликованной для 12-24S, ещё до того, как какая-либо отдельная модель взвешена против другой.