Двигуни для квадрокоптера: огляд, поради щодо вибору, установка

Мотор – це важлива складова квадрокоптера, яка безпосередньо впливає на його працездатність. Розгледіти, як вибрати двигун для квадрокоптера, на які характеристики звернути увагу, які зустрічаються різновиди акумуляторів для безпілотників і як їх встановити.

Різновиди безпілотників

Таке поняття як "безпілотники" є досить великим. Під цим терміном мають на увазі не тільки Квадрокоптери, але ще і деякі моделі літаків і вертольотів на радіокеруванні. Це поняття можна ще замінити словом " мультикоптери» до яких відносяться всі пристрої, оснащені як мінімум трьома гвинтами.

Види безпілотників:

• Трикоптеры. Це літаючі конструкції, де на рухомій платформі знаходяться три несучих пропелера. Повертати дрон можна, змінюючи кут платформи. Цей варіант досить складний для новачків в управлінні, але відрізняється швидкістю і маневреністю.

• Квадрокоптери. Найбільш поширений вид дронів, який складається з 4 двигунів і такої ж кількості пропелерів. Вони легкі в управлінні і можуть піднімати різні вантажі, якщо оснащені навісним доповненням. Це найбільш оптимальний варіант для новачків. Але щоб отримати літальний апарат з хорошими характеристиками, важливо звернути на те, скільки коштує квадрокоптер. Ціни варіюються від 2 до 70 тис. руб. залежно від двигунів, якості збірки, а також наявності додаткових функцій.

• Гексакоптеры. У конструкції міститься 6 моторів і 6 пропелерів. Це оптимальний варіант для фото - і відеозйомки, оскільки конструкція зберігає стабільність в повітрі навіть при вітряній погоді. До того ж даний вид оснащений збільшеною вантажопідйомністю.

• Октокоптеры. Даний вид, оснащений відразу 8 гвинтами, зустрічається досить рідко. Варіант відноситься більше до професійних моделей. Відрізняється конструкція надійністю, здатністю піднімати великі вантажі і може працювати незалежно від погодних умов.

Особливості двигунів для квадрокоптерів

Двигуни для дронів в залежності від розміру можуть споживати значні струми. Але при цьому вага акумулятора повинен бути якомога менше. Тому одне з головних вимог до акумулятора-це висока токоотдача. Але не все залежить від цього елемента. Важливо правильно підібрати мотор, від якого залежить, наскільки високо, точно і як довго буде літати безпілотник.

Дешевими колекторними моторами оснащуються дрони, вартістю до 150 доларів. Вони володіють невеликою надійністю, але при бажанні їх можна замінити. Безпілотники з таким двигуном не розвивають високу швидкість, до того ж, з їх допомогою неможливо підняти додатковий вантаж. Серед переваг дешевих моделей квадрокоптерів можна відзначити велику різноманітність моделей, представлених на ринку, а також ідеальний вибір для новачків. Літальний апарат досить простий в управлінні.

Характеристики моторів для коптеров

Вибираючи двигун для квадрокоптера, варто звернути увагу на його характеристики. А саме:

• споживана потужність (Вт) - чим вище її показник, тим частіше потрібно буде заряджати акумулятор, а значить дрон літати довго не буде;
• вага-зазвичай, чим більше Вага мотора, тим вище його потужність, але тут потрібно враховувати і масу самого безпілотника, оскільки він повинен бути здатний підняти певну вагу;
• ККД-поняття, яке залежить від багатьох складових (батареї, пропелера, контролера і проводів), для безколеторних моторів показник енергоефективності повинен становити 90%, для двигунів колекторного типу-70 %;
• температура нагріву в робочому стані – безпосередньо залежить від попереднього показника, чим більше нагрівається, тим більше енергії витрачається даремно;
• Балансування і вібрація-дешеві моделі, оснащені найменш потужним мотором, схильні до підвищеної вібрації, що може позначитися на роботі дрона (в цьому випадку він швидше зношується);
• підйомна сила-вага, яку може підняти двигун.

Колекторні двигуни для дронів: особливості

Колекторні мотори в основному використовуються для дешевих моделей дронів, які призначені для новачків. Конструкції з таким двигуном не можуть розвивати великі обороти і мати високу потужність, а значить, мають маленьку вантажопідйомність. При цьому вони громіздкі, часто виходять з ладу, оскільки деталі всередині мотора зношуються за нетривалий час.

Колекторний двигун для квадрокоптера складається з нерухомого корпусу, всередині якого містяться магніти (плюс і мінус). У рух мотор приводиться ротором з обмоткою за допомогою щіток, які подають електрику. Саме наявність щіток і знижує термін експлуатації мотора, оскільки вони створюють тертя і з часом стираються.

Переваги колекторного мотора:

• невеликий розмір і вага;
• низька ціна;
• легко проводити ремонт або заміну.

Але в такому типі моторів для коптеров є і мінуси. Двигун володіє низьким ККД, часто перегрівається і швидко зношується.

Квадрокоптер з безколекторним двигуном

Безколекторним мотором оснащуються більш дорогі моделі дронів. Найчастіше встановлюються на професійних або гоночних квадрокоптерах. Вони відрізняються високою тягою, оборотами і потужністю. При цьому досить компактні і довговічні.

Мотор безколекторного типу ділиться на дві частини-дзвін (верхня рухома частина, міцно закріплена на роторі) і підстава. Усередині дзвони розміщуються неодимові магніти.

Безколекторний двигун для коптера володіє наступними перевагами:

• розгін і уповільнення квадрокоптера відбувається швидко (все це обумовлюється наявністю великих обертів двигуна квадрокоптера);
• тривалий термін служби;
• захист від впливу факторів навколишнє середовище.

Але є і недоліки у такого виду моторів. Коштують вони дорого, а ремонт проводити досить складно.

Який мотор потрібен для гоночного і знімального безпілотника?

Вибираєте двигун для квадрокоптера гоночного типу? Зверніть увагу на безколекторні мотори. Такому безпілотнику важлива швидкість, висока тяга, щоб миттєво набирати обертів і розганятися. Наприклад, двигун з маркуванням KV 2300-2600 (обороти в хвилину на вольт) розжене коптер до 100 км / год.

Для знімального квадрокоптера, якому потрібна менша швидкість також підійдуть безколекторні мотори, але показник KV може становити 930-1000. За рахунок малих обертів двигуни є економними, до того ж, на такі коптери ставляться великі пропелери. Також для зйомки можна вибрати дрони з колекторними моторами, які за вартістю обійдуться значно нижче.

Де купити квадрокоптер з безколекторним і колекторним мотором? Перший варіант з більш надійним безколеторним мотором обійдеться від 10 тис. рублів, з колекторним мотором - від 2 тис. рубель.

Критерії вибору

Вибираючи двигун для квадрокоптера, варто керуватися в першу чергу його призначенням. Потрібно визначити, навіщо він купується, тобто для якої мети. Також важливо звернути увагу на такі фактори:

1. Загальна вага і тяга. Для досягнення хороших характеристик двигун повинен піднімати вагу вдвічі більше себе.
2. Розмір рами і пропелера. Від цих показників залежить, скільки моторів потрібно поставити в конструкцію.
3. Маркування. V говорить про високу точність збірки (з таким показником зазвичай йдуть гоночні Квадрокоптери), X – непогана якість коптеров, відповідне для середнього класу, A – бюджетний варіант, який також може непогано працювати.

Установка

При установці моторів на квадрокоптер важливо, щоб вони оберталися в різну сторону. Наприклад, два мотора - за годинниковою стрілкою, а два-проти. При цьому розташовуються вони один навпроти одного. Якщо ж всі гвинти будуть обертатися в одну сторону, коптер просто закрутиться і літати не зможе.

Як буде себе вести дрон в повітрі, залежить від різної швидкості обертання двигунів. Щоб безпілотник мав правильний і збалансований рух, обертання гвинтів повинно бути спрямоване вздовж корпусу. Потік повітря знизу створить різницю між атмосферним тиском і його показником під крилом.

Якщо повітряні гвинти обертаються, але дрон не злітає, варто перевірити маркування на променях і гвинтах. Вони повинні збігатися. При покупці мотора до нього додається інструкція з докладним описом, як встановити той чи інший вид двигуна на певні моделі квадрокоптерів.