مقدمة أساسية عن محرك الطائرة بدون طيار - كيفية قراءة المحرك

في نظام طيران الطائرة بدون طيار، تلعب المحركات دورًا رئيسيًا لأنها تعمل بشكل مباشر على الطيران. لا يحدد أداء المحرك ما إذا كانت الطائرة بدون طيار قادرة على الإقلاع والتحليق والهبوط والتحرك بمرونة بنجاح فحسب، بل له أيضًا تأثير مهم على إجمالي وقت الرحلة واستقرارها. إذا كانت قوة المحرك غير كافية، فستكون سرعة الطيران وارتفاع الطائرة بدون طيار محدودة، وسيتم تقصير وقت الرحلة. لذلك، يعد اختيار محرك ذو كفاءة عالية وقوة عالية أمرًا بالغ الأهمية لأداء الطائرة بدون طيار.

 

 

1. هيكل محرك الطائرة بدون طيار

محرك الطائرة بدون طيار هو في الغالب تصميم محرك بدون فرش. يتكون المحرك بدون فرش بشكل عام من الجوز والدوار والمحمل المزدوج والجزء الثابت والغسالة والقاعدة ومسمار القفل والمكونات الأخرى، وهو مدمج ودقيق للغاية. على وجه التحديد، الجزء الدوار يحتوي على المغناطيس، العمود والمبيت، في حين أن الجزء الثابت يتكون من صفائح فولاذية من السيليكون وسلك مطلي بالمينا. لا يضمن هذا التصميم إنتاج الطاقة العالية للمحرك فحسب، بل يعمل أيضًا على تحسين استقرار ومتانة المحرك.

 

لنأخذ محركات VSD كمثال، والتي تتميز بغلاف قوي من سبائك التيتانيوم/الألومنيوم ومجهزة بفولاذ مغناطيسي منحني 48SH/N52H عالي الجودة ومحامل NMB مستوردة لتحقيق متانة عالية للغاية. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم محركات VSD ملفات مقاومة للحرارة من الدرجة العسكرية لضمان الاستقرار في درجات الحرارة المرتفعة والاهتزازات الشديدة. يعمل هيكل صفائح الفولاذ السليكونية بسمك 0.2 مم المستخدم داخل المحرك على تقليل حرارة المحرك بشكل فعال وتحسين الكفاءة الإجمالية ومتانة المحرك، مما يجعله لا يزال يعمل بشكل جيد في مهام الطيران طويلة المدى.

 

2. تحجيم محرك الطائرة بدون طيار

عند اختيار محرك الطائرة بدون طيار، يُشار عادةً إلى حجم المحرك بواسطة "2206" و"2306" ومعرفات الطراز الأخرى. يتكون نموذج المحرك من أربعة أرقام، أول رقمين يشيران إلى قطر ملف الجزء الثابت (الوحدة: مم)، وآخر رقمين يشيران إلى ارتفاع ملف الجزء الثابت. على سبيل المثال، يحتوي المحرك 2206 على الجزء الثابت بقطر 22 مم وارتفاع 6 مم. تعد طريقة الترميز الأبعاد هذه مناسبة لجميع العلامات التجارية للمحركات الدوارة الخارجية تقريبًا وتساعد المستخدمين على فهم المواصفات المادية للمحرك بسرعة.

 

خط إنتاج VSD الواسع منمحركات الطائرات بدون طياريدعم اختيار وتخصيص المواصفات المختلفة، بما في ذلك 2206، 2207، 2208، 2806، 2807، 2810، 2812، 3110 و3115. يمكن للمستخدمين اختيار طراز المحرك المناسب بمرونة وفقًا لاحتياجاتهم، كما توفر VSD أيضًا خدمات التخصيص لضمان ذلك تم تكييف المحرك بشكل مثالي مع سيناريو التطبيق المحدد للطائرة بدون طيار.

 

 

 

3. قيمة KV للمحرك بدون طيار

تعد قيمة KV أحد المعلمات المهمة لمحرك DC بدون فرش. تشير قيمة KV (الوحدة: RPM/V) إلى السرعة التي يمكن للمحرك الوصول إليها مع كل جهد 1V مطبق في ظل ظروف عدم التحميل. على سبيل المثال، سيصل محرك 880KV إلى 880 دورة في الدقيقة عند تطبيق 1V بدون تحميل. يمكن أن تساعد هذه القيمة المستخدمين على فهم العلاقة بين سرعة المحرك والجهد، واختيار المحرك المناسب وفقًا لاحتياجات تطبيق الطائرة بدون طيار.

 

كلما كانت قيمة KV أصغر، انخفضت سرعة المحرك، لكنه يمكنه تحمل الجهد العالي، لذلك فهو مناسب للسيناريوهات التي تتطلب عزم دوران أكبر ويمكنه تشغيل مراوح ذات قطر أكبر. ومحرك KV الأعلى لديه سرعة أعلى، ومناسب لقيادة مراوح صغيرة الحجم وسريعة الدوران. تقدم VSD مجموعة متنوعة من خيارات قيمة KV، بما في ذلك نماذج 900KV، 1350KV، 1750KV و2400KV، لتلبية الاحتياجات المختلفة بدءًا من الحمل الخفيف عالي السرعة إلى حمل عزم الدوران العالي.

 

4. يدور ملف محرك الطائرة بدون طيار

يتم تحديد عدد لفات ملف المحرك على أنها "9T"، "13T"، وما إلى ذلك، في بعض المحركات، مما يشير إلى عدد لفات الجزء الثابت. يرتبط عدد الدورات ارتباطًا وثيقًا بقيمة KV، وعادةً ما يكون عدد لفات المحرك ذات قيمة KV أقل أقل، ويكون السلك أكثر سمكًا، وهو مناسب لقيادة المروحة كبيرة الحجم بسرعة منخفضة؛ والمحرك ذو قيمة KV الأعلى لديه المزيد من المنعطفات والأسلاك الرقيقة، وهو مناسب لقيادة المروحة الصغيرة عالية السرعة.

 

يمكن تخصيص عدد فتحات لف المحرك VSD وفقًا لاحتياجات العملاء، فكلما زاد عدد الفتحات، زادت كفاءة المحرك، وهو مناسب بشكل خاص للتعامل مع متطلبات سيناريوهات الطيران المعقدة. وبطبيعة الحال، قد يؤدي العدد الأكبر من الفتحات إلى ارتفاع تكاليف التصنيع، ولكن أداء المحرك المحسن غالبًا ما يستحق المال الذي يتم إنفاقه في التطبيقات الصعبة.

 

5. محرك الطائرة بدون طيار بدون تحميل التيار والجهد

في اختبار عدم التحميل لمحرك الطائرة بدون تحميل، التيار الذي يتم قياسه عند تطبيق جهد عدم التحميل المحدد (عادةً 10 فولت أو 24 فولت) هو تيار عدم التحميل. يمكن أن تساعد هذه المعلمة في تقييم كفاءة المحرك واستهلاكه للطاقة. كلما انخفض تيار عدم التحميل، قل فقدان المحرك للطاقة وازدادت الكفاءة، مما يساعد على إطالة قدرة الطائرة على التحمل. يعد محرك VSD ممتازًا في تيار عدم التحميل والكفاءة، ويمكنه تلبية احتياجات التطبيقات المختلفة، خاصة لتحقيق قدرة تحمل أطول واستقرار لسيناريو تطبيق الطائرات بدون طيار.

 

6. الحد الأقصى لتيار وقوة محرك الطائرة بدون طيار

يحتاج محرك الطائرة بدون طيار إلى مراعاة الحد الأقصى للتيار والطاقة التي يمكن تحملها عند العمل. يشير الحد الأقصى للتيار أو الطاقة إلى الحد الذي يمكن للمحرك تحمله دون ضرر. على سبيل المثال، الحد الأقصى للتيار المستمر المسمى "16A/180s" يعني أن المحرك يمكن أن يعمل بشكل مستمر عند 16 أمبير لمدة 180 ثانية دون تعرضه للتلف. أبعد من هذه القيمة، يمكن أن يسخن المحرك أكثر من اللازم أو حتى يتضرر، لذلك من الضروري التأكد من الحفاظ على التيار ضمن نطاق آمن في الاستخدام العملي. تعمل محركات VSD بشكل جيد في أقصى تحمل للتيار والطاقة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب فترات طويلة من الطيران عالي التحميل.

 

7. المقاومة الداخلية لمحرك الطائرة بدون طيار

هناك مقاومة داخلية في عضو المحرك للمحرك، على الرغم من أن قيمتها عادة ما تكون صغيرة، ولكن في محرك الطائرة بدون طيار مع تيار يبلغ عشرات الأمبيرات، لا يمكن تجاهل تأثير هذه المقاومة الداخلية. ونظراً لوجود مقاومة داخلية فإن جزءاً من الطاقة الكهربائية سيتحول إلى طاقة حرارية مما يجعل المحرك ساخناً ويؤدي إلى انخفاض الكفاءة. ولذلك، فإن التصميم المعقول والتحكم في التيار أمر ضروري للحفاظ على الكفاءة العالية للمحرك ومنع ارتفاع درجة الحرارة.

 

لحل هذه المشكلة، تولي محركات VSD اهتمامًا خاصًا لتصميم تبديد الحرارة. هيكل المحرك مصنوع من سبائك التيتانيوم/الألومنيوم ذات الموصلية الحرارية العالية، مما يحسن بشكل فعال من كفاءة تبديد الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يعتمد هيكل المحرك VSD على تصميم تهوية مسامي، مما يساعد المحرك أيضًا على الحفاظ على درجة حرارة منخفضة تحت الحمل العالي، مما يحسن الكفاءة وعمر الخدمة للمحرك.

 

8. جدول معلمات أداء محرك الطائرة بدون طيار

يمكن أن يساعد جدول معلمات أداء المحرك المستخدمين على فهم مؤشرات الكفاءة والقوة والدفع بشكل أكثر وضوحًا. الكفاءة (الوحدة: جم/وات) هي معيار تقييم الأداء الشائع الاستخدام، والذي يشير إلى الدفع المتولد لكل واط من الطاقة الكهربائية. يمكن أن توفر هذه البيانات مرجعًا وفقًا لظروف العمل المختلفة للمحرك، ويمكن للمصمم اختيار المجموعة المناسبة من المحرك والمروحة لضمان أفضل أداء للطائرة بدون طيار.

 

الطاقة الكهربائية (W)=جهد دخل المحرك (V) × التيار الفعال (A)

 

كفاءة المحرك=الطاقة الميكانيكية (W) / الطاقة الكهربائية (W)

 

من المهم ملاحظة أن كفاءة المحرك ليست ثابتة وسوف تتغير مع تغير دواسة الوقود والحمل (المروحة). بالنسبة لنفس المروحة، عندما يزيد تيار الإدخال، ستزداد أيضًا الحرارة وفقدان الطاقة الأخرى، وستنخفض نسبة الطاقة الميكانيكية، وقد تنخفض كفاءة المحرك وفقًا لذلك. لذلك، تساعد المطابقة المعقولة للمحرك والحمل على تحسين الأداء العام للطائرة بدون طيار.

 

تدرك شركة VSD جيدًا طلب العملاء على بيانات أداء المحرك، ويتم اختبار كل محرك بدقة باستخدام معدات الاختبار المتقدمة وتوفير أوراق اختبار الأداء التفصيلية. يوفر هذا النوع من البيانات أساسًا علميًا للعملاء لاختيار نوع المحرك المناسب وتكوين المروحة، مما يضمن التطبيق الفعال للمحرك.

 

 

مبدأ العمل الأساسي للمحرك بدون فرش هو استخدام التفاعل بين المجال المغناطيسي الناتج عن التيار المتدفق عبر الملف والمغناطيس الدائم لدفع الدوار للدوران. على وجه التحديد، سيتم إنشاء التأثير المغناطيسي بعد مرور التيار عبر ملف الجزء الثابت، وسيتم إنشاء قوة التنافر من نفس الجنس وجاذبية الأضداد مع المغناطيس الدائم في الدوار، مما يدفع الدوران المستمر للمحرك.

 

نظرًا لأن الجزء الثابت ثابت، والمغناطيس الدائم للدوار يحتاج إلى الدوران باستمرار، فإن المحرك بدون فرش يغير المجال المغناطيسي عن طريق تغيير اتجاه التيار، وذلك لدفع دوران الدوار. بالنسبة للمحرك بدون فرش ثلاثي الطور، عادةً ما يتم استخدام اتصال دائرة الجسر ثلاثي الطور، ويتم اعتماد وضع التحكم "اثنين اثنين على". أي أنه عندما يدور دوار المحرك بمقدار 120 درجة، فإن أنبوب التبديل في العاكس ينفذ عملية تبديل، بحيث يتغير اتجاه المجال المغناطيسي للجزء الثابت، وذلك لمواصلة تعزيز دوران الدوار.

 

يستخدم محرك VSD بدون فرش تصميم تحكم دقيق لضمان التبديل الدقيق والفعال للتيار أثناء الدوران، وبالتالي توفير خرج طاقة سلس. لا تعمل طريقة التحكم هذه على تحسين سرعة استجابة المحرك فحسب، بل تحافظ أيضًا على الاستقرار والموثوقية العالية في سيناريوهات الطيران المعقدة.

 

 

تأسست VSD في عام 2011 ويقع مقرها الرئيسي في Shenzhen، الصين، وهي شركة متخصصة في تصنيع المحركات الدقيقة تدمج البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات. تلتزم الشركة بتزويد السوق بمنتجات محركات عالية الجودة وعالية الأداء، وتغطي منتجاتها الرئيسية المحرك المعدني الثمين، ومحرك فرشاة الكربون، ومحرك التروس، والمحرك بدون فرش، ومحرك الكوب المجوف، ومحرك العجلة ومضخة التيار المستمر، ومضخة الهواء، وصمام الملف اللولبي. وأنواع المحركات الأخرى. بفضل تكنولوجيا الإنتاج المتقدمة وإدارة الجودة الصارمة، تم تصدير منتجات VSD إلى أوروبا وأمريكا وجنوب شرق آسيا ودول ومناطق أخرى، على نطاق واسع من خلال Kautex وPanasonic وPhilips وغيرها من الشركات الدولية المعروفة التي تحظى بالتفضيل والثقة.

 

تلتزم VSD دائمًا بالمعايير العالية لمتطلبات الجودة لمنتجاتها، وقد حصلت على شهادات CE وREACH وROHS وIATF16949 وغيرها من الشهادات الدولية، وحصلت على شهادة مؤسسة التكنولوجيا الفائقة الوطنية. وتستثمر الشركة 2.6 مليون يوان في البحث والتطوير كل عام، وتطلق محركًا جديدًا كل شهرين في المتوسط ​​لتلبية طلب السوق المتغير. يغطي المصنع مساحة تزيد عن 10,000 متر مربع، مع أكثر من 500 موظف في الخطوط الأمامية وأكثر من 100 موظف إداري، بما في ذلك 25 موظفًا في مجال البحث والتطوير، بإنتاج شهري يبلغ 4.5 مليون وحدة من المحركات لضمان استقرار توريد المنتج وكفاءة عالية في التسليم.

توفر شركة VSD مبيعات مباشرة من المصنع، بالاعتماد على مزايا المنشأ وعملية الإنتاج الفعالة، وتتميز المنتجات بأسعار تنافسية كبيرة وجودة موثوقة. للعملاء ذوي الاحتياجات المخصصة، توفر VSD أيضًا خدمات OEM وODM احترافية، والتي يمكن تخصيصها وفقًا للاحتياجات المحددة للعملاء. في نفس الوقت، VSD تدعو العملاء لزيارة المصنع لمعرفة المزيد عن معدات الإنتاج وتدفق العمليات. انكم مدعوون الى تحديد موعد في أي وقت.

 

من خلال أكثر من عشر سنوات من تراكم الصناعة والتطور التكنولوجي، تلتزم VSD دائمًا بالابتكار والجودة، وتستمر في تزويد العملاء بمنتجات وحلول محركات عالية الجودة وموثوقة، وتصبح موردًا موثوقًا للمحركات في السوق العالمية.