سرعة محرك الطائرات بدون طيار وعزم الدوران والسرعة: فهم معلمات الأداء الأساسية

 

عند شراء أو استخدام محركات الطائرات بدون طيار ، فإن رد الفعل الأول للعديد من الأشخاص هو التحقق من "قيمة KV" و "أقصى قوة دفع" ، لكنهم غالبًا ما يتجاهلون العوامل الأساسية وراء تلك القيم: سرعة المحرك ، وعزم الدوران ، وسرعة الطيران - المعلمات المحددة للأداء الحقيقية لأي طائرة بدون طيار.

 

تتفاعل هذه العوامل الثلاثة مع بعضها البعض وتحدد بشكل مشترك سرعة استجابة الطائرة ، وسعة التحميل ، وكفاءة الطاقة ، واستقرار الطيران . بعبارات بسيطة:

السرعة (دورة في الدقيقة): يحدد مدى سرعة تدوير المروحة ؛

 

عزم الدوران (نانومتر): يحدد حجم المروحة الكبير ومقدار التحميل الذي يمكن أن يقاوم ؛

 

سرعة الرحلة: لا يتم تحديدها فقط عن طريق سرعة الدوران ، ولكنها نتيجة للتحكم المنسق للنظام .

 

لسيناريوهات التطبيق المختلفة مثل التصوير الفوتوغرافي الهوائي الصناعي ، والاستطلاع ، والتعيين أو السباق عبر البلاد ، وكيفية مطابقة منصة سرعة المحرك المناسبة ومدى إخراج عزم الدوران وفقًا لمتطلبات المهمة ، يعد رابطًا مهمًا للغاية .

 

في مقالنا السابق ، ذكرنا ذلكتستخدم محركات الطائرات بدون طيار الرئيسية محركات DC بدون فرش (BLDC)، والتي تحقق دوران عالي السرعة عن طريق ضبط إشارات الجهد والتحكم . ، ومع ذلك ، أثناء الرحلة الفعلية ، لا يتم تشغيل المحرك دائمًا في أي تحميل . يتأثر بعوامل متعددة مثل تحميل الشفرة ، ومقاومة الهواء ، واستجابة ESC ، وتتغير السرعة والعزم أيضًا ديناميكيًا.

 

إذا كنت ترغب في زيادة تحسين كفاءة الطيران ، أو تمديد وقت الرحلة أو زيادة سعة حمل الحمل ، فإن "قيمة KV" وحدها بعيدة عن ما يكفي من. فقط من خلال فهم الأداء الكبير للسرعة وعزم الدوران ، هل يمكنك حقًا اختيار تمهيدي جيد وتحقيق أداء مستقر .

 

في جدول المعلمة لمحركات الطائرات بدون طيار ، تعد قيمة KV (RPM/V) واحدة من أكثر مؤشرات الأداء شيوعًا. يشير إلى السرعة النظرية التي يمكن للمحرك توليدها لكل جهد إدخال 1V تحت ظروف عدم التحميل ، والوحدة "RPM لكل فولت" .

 

على سبيل المثال ، يحتوي المحرك ذي قيمة kV على 1 000

 

تجدر الإشارة إلى أن:

كلما ارتفعت قيمة KV ، كلما كانت سرعة التحميل بشكل أسرع ، وهي مناسبة لرحلة حمولة عالية السرعة ، مثل الطيران الطائرات بدون طيار .

 

كلما انخفضت قيمة KV ، كانت السرعة البطيئة لكل وحدة الجهد ، ولكنها يمكن أن تنتج عزم دوران أعلى ، وهو مناسب لمنصات التصوير الجوي مع الأحمال الثقيلة ورحلة أكثر استقرارًا .

 

ومع ذلك ، فإن قيمة KV تعمل فقط كمرجع نظري في ظل شروط عدم التحميل . مرة واحدة في بيئة الرحلة الفعلية ، سيتأثر المحرك بالعديد من العوامل مثل حمولة المروحة ، وحدود التيار ESC ، وسعة تصريف البطارية ، وما إلى ذلك.

 

لذلك ، عند اختيار محرك ، لا ينبغي للمرء أن ينظر فقط إلى القيمة العددية لقيمة KV ، ولكن أيضًا إصدار حكم شامل بناءً على عوامل مثل منصة الجهد ، وإعدادات ESC ، ومعلمات المروحة ، وما إلى ذلك . ، من أجل فهم حالة العمل وإمكانات الأداء حقًا للمحرك.

 

عندما يتعلم الكثير من الناس لأول مرة عن محركات الطائرات بدون طيار ، فإنهم سيطبقون صيغة بسيطة على ما يبدو:

السرعة النظرية (RPM)=قيمة الجهد × كيلو فولت

 

هذه الصيغة صالحة بشكل أساسي في ظل شروط عدم التحميل . على سبيل المثال ، على سبيل المثال ، لمحرك بقيمة KV 1500 ، عندما يتم تشغيله بواسطة بطارية 6S (22.2 فولت) ، يجب أن تكون السرعة النظرية بدون تحميل:

1500 × 22.2=33 ، 300 دورة في الدقيقة

 

لكن المشكلة هي: المحركات لا تعمل أبدًا بدون تحميل عندما تطير الطائرة بدون طيار .

 

أثناء الرحلة الفعلية ، يتأثر المحرك بمجموعة متنوعة من العوامل الحمولة والبيئية ، وغالبًا ما تكون سرعته أقل من القيمة النظرية . على وجه التحديد ، تتضمن العوامل التالية:

حمولة المروحة: كلما كانت المروحة الأكبر والأثقل ، زادت المقاومة وأكثر وضوحًا انخفاض السرعة ؛

 

مقاومة الهواء والارتفاع: ستؤثر التغييرات في كثافة الهواء على كفاءة المروحة وتؤثر بشكل غير مباشر على سرعة المحرك ؛

 

قطرات الجهد البطارية: تحت الحمل العالي أو الرحلة طويلة الأجل ، سينخفض الجهد وستنخفض السرعة في وقت واحد ؛

 

استراتيجية التحكم في ESC: لا تسمح بعض استراتيجيات التحكم في الطيران للمحرك بالتشغيل بأقصى سرعة ، ولكنها تحسين الكفاءة ؛

 

ارتفاع درجة حرارة المحرك: عندما ترتفع درجة الحرارة ، تزداد المقاومة الداخلية ، مما سيؤثر أيضًا على أداء السرعة .

 

إذا كنت تقوم باختيار أو تحليل الأداء ، فمن أبعد ما يكون عن الاعتماد فقط على حساب "KV × Voltage" .

 

يخبرك هذا "منحنى سرعة التحميل" أكثر عن إمكانيات المحرك الحقيقية أكثر من رقم واحد يمكن أن .

 

عزم الدوران هو معلمة رئيسية لقياس القوة الدافعة للمحرك . ، فهي تمثل "القوة الدورانية" التي تمارسها عمود المحرك . إذا كانت السرعة تحدد "السرعة" ، فيندها تحدد عزم الدوران "ما يمكن قيادته".

 

في الطائرات بدون طيار ، لا يدور المحرك بمفرده ، ولكنه يدفع المروحة . عملية القطع من خلال الهواء وتوليد المصعد تعتمد بشكل أساسي على عزم الدوران الذي يوفره المحرك .

 

بعبارات بسيطة:

الدفع ≈ عزم الدوران × قطر المروحة × تحميل الملعب

ملاحظة: هذه صيغة مفاهيمية مبسطة ؛ في الممارسة العملية ، يعتمد توليد الدفع أيضًا على كثافة الهواء وشكل المروحة وسرعة الدوران .

 

هذا يعنى:

بنفس السرعة ، كلما زاد عزم الدوران ، كلما كان المروحة أكثر قوة ؛

 

يمكن أن يؤدي عزم الدوران غير الكافي أيضًا إلى تأخر سرعة المروحة ، واستجابة طيران بطيئة وزيادة استهلاك الطاقة .

 

تجدر الإشارة إلى أن قيمة عزم الدوران العالية ≠ عالية kV . على العكس ، في التطبيقات الفعلية ، من المرجح أن تجلب انخفاض قيمة المدخلات الحالية + كيف في حدود 300 ~ 500. غالبًا

إذا كان عزم الدوران غير كافٍ ، فلا يمكن للمحرك قيادة المروحة الكبيرة حتى لو كانت قيمة KV عالية ؛

 

على سبيل المثال ، في محرك VSD 5315 بدون فرش ، مع منصة الجهد 6S ~ 12S ، يمكننا تحقيق أقصى قوة تصل إلى 9034G . من خلال مطابقة القيمة منخفضة KV والتيار العالي الذي يتم إطلاق عزم الدوران القوي ، مما يؤدي

 

يعتقد الكثير من الناس أن سرعة الرحلة للطائرة بدون طيار يتم تحديدها بشكل رئيسي بواسطة سرعة المحرك . كلما زادت السرعة ، كلما كانت أسرع . في الواقع ، يكون هذا العرض صحيحًا جزئيًا . فقط.

 

بالنسبة للطائرات بدون طيار متعددة الدورات ، يتم تحديد سرعة الرحلة بعوامل متعددة:

موقف الطائرات: تؤثر زاوية إمالة جسم الطائرة بشكل مباشر على توزيع الدفع والسرعة الأمامية ؛

 

خوارزمية التحكم: يحقق نظام التحكم في الطيران رحلة مستقرة وفعالة عن طريق ضبط سرعة المحرك والزاوية ؛

 

كفاءة المروحة: يؤثر تصميم شفرات المروحة المختلفة على الخصائص الديناميكية الهوائية ، والتي بدورها تؤثر على السرعة والتحمل .

 

لذلك ، فإن زيادة سرعة المحرك لن تزيد بشكل كبير من أقصى سرعة طيران للطائرة بدون طيار . في الواقع ، قد تؤدي سرعة المحرك المفرطة إلى:

يتم تقليل الكفاءة لأن فقدان الطاقة في المحرك والشفرات يزداد بسرعات عالية ؛

 

زيادة استهلاك الطاقة يؤثر على عمر البطارية ؛

 

من الصعب التحكم في التحكم في الرحلة بدقة ، مما قد يقلل من ثبات الرحلة .

 

لتحسين سرعة الرحلة الإجمالية للطائرة بدون طيار ، من الضروري تحسين أداء المحرك وتصميم المروحة بشكل شامل لضمان التشغيل المنسق والفعال للنظام .

 

عند شراء أو استخدام محركات الطائرات بدون طيار ، يميل العديد من الأشخاص إلى سوء فهم النظر فقط في معلمة واحدة . في الواقع ، يجب أن يدمج تقييم أداء المحرك مؤشرات أساسية متعددة لتعكس حقًا قابليتها للتطبيق .

 

1. kv value ، عزم الدوران ، والسرعة الفعلية - كلها عوامل لا غنى عنها في تقييم الأداء .

تمثل قيمة KV مستوى السرعة النظرية للمحرك عند تفريغها ، لكنها لا تمثل حالة العمل الفعلية ؛

 

يعكس عزم الدوران القوة الدافعة للمحرك عند تحميله وهو عامل رئيسي في توليد الدفع ؛

 

فقط عندما يتم دمج هؤلاء الثلاثة ، يمكن فهم أداء المحرك تمامًا .

 

2. اختيار معقول وفقًا لسيناريوهات التطبيق

عادةً ما تستخدم طائرات السباق بدون طيار محركات عالية السرعة وعالية السرعة لتحقيق استجابة أسرع وسرعة أعلى ؛

 

تولي التصوير الفوتوغرافي الجوي الصناعي والطائرات بدون طيار مزيد من الاهتمام لعزم الدوران والاستقرار ، وغالبًا ما تختار نماذج عزم الدوران منخفضة KV لضمان قوة الدفع والتحمل العالية ؛

تعكس السرعة سرعة تشغيل المحرك تحت ظروف الحمل والجهد الفعلي ، وتحدد سرعة استجابة الرحلة .

 

تحتاج المنصات متعددة الأغراض إلى تحقيق توازن بين السرعة والعزم لتلبية متطلبات المهمة المتنوعة .

 

3. ارجع إلى تقرير الاختبار الكامل للشركة المصنعة وتعليقات الطيران الفعلية

البيانات النظرية مهمة ، لكن الأداء في الاستخدام الفعلي يمكن أن يعكس بشكل أفضل جودة المحرك . للمستخدمين المقترحين:

إلى جانب تقرير الاختبار التفصيلي للشركة المصنعة ، فهم البيانات المحددة للمحرك تحت فولتية وأحمال مختلفة ؛

 

ارجع إلى ملاحظات الطيران الفعلية من الطيارين أو المستخدمين لتقييم استقرار ومتانة المحرك .

 

فقط من خلال الحكم العلمي والشامل ، يمكنك التأكد من اختيار محرك الطائرات بدون طيار التي تناسب احتياجاتك .

 

عند اختيار محرك بدون طيار موثوق ، يجب ألا تنتبه فقط إلى مؤشرات الأداء ، ولكن أيضًا قوة إنتاج الشركة المصنعة والدعم الفني .بصفتها شركة تصنيع محرك طائرات بدون طيار محترفة ، توفر VSD منتجات محرك عالي الجودة وعدم الفرش للعملاء مع سنوات من تجربة البحث والتطوير ونظام إدارة الجودة الكامل .

 

مزايا VSD:

خطوط الإنتاج الغنية ، التي تغطي من كيلو فولت منخفضة إلى كيلو فولت عالية ، لتلبية مجموعة متنوعة من احتياجات التطبيق ؛

 

يضمن مراقبة الجودة الصارمة أن يكون لكل محرك أداء مستقر وحياة طويلة الخدمة ؛

 

إمكانيات التخصيص المهنية ، وضبط المعلمات والتصميمات وفقًا لاحتياجات العملاء ، ودعم مواصفات متعددة ؛

 

إكمال خدمة ما بعد البيع ، وتوفير الدعم الفني وبيانات الاختبار ، ومساعدة العملاء على حل المشكلات بسرعة .

 

موصى بها محركات الطائرات بدون طيار من VSD

نموذج	نطاق قيمة KV	نطاق الجهد	الطاقة القصوى (ث)	أقصى قوة دفع (ز)	السيناريوهات المعمول بها
5315 محرك الطائرات بدون طيار	380 كيلوفولت	6S~12S	4257	9034	طائرة بدون طيار الصناعية متعددة الدوران
4720 محرك الطائرات بدون طيار	420kV	6S~8S	3037	7232	التصوير الجوي والطائرات الطائرات بدون طيار حمولة متوسطة الحجم
3115 محرك الطائرات بدون طيار	900kV/1050kV/1520kV	5S~8S	1617	4185	السباق والطائرات بدون طيار
2306 محرك الطائرات بدون طيار	1800kV ~ 2400kV	4S~6S	901	1683	طائرة سباق FPV
2808 محرك الطائرات بدون طيار	1300kV ~ 1950kV	6S	1623.5	2910.4	بدون طيار حمولة حمولة الضوء متعددة الأغراض
2207 محرك الطائرات بدون طيار	1960kv	6S	902.48	1702.7	طائرة سباق FPV
2812 محرك الطائرات بدون طيار	900 كيلو فولت	6S	1010	2710	طائرة بدون طيار متعددة الدوران المتوسطة
2807 محرك الطائرات بدون طيار	1350kV ~ 1750kV	4S~6S	1436	2728.4	بدون طيار حمولة حمولة الضوء متعددة الأغراض

 

سواء كنت بحاجة إلى دفع عالي للتطبيقات الصناعية أو سباق السرعة العالية ، يمكن لـ VSD توفير حلول احترافية مقابلة .