ما هي أنواع محركات الطائرات بدون طيار الموجودة؟ تحليل شامل من الهيكل لاستخدامه

 

في المقالة السابقة ، اكتشفنا مبدأ العمل لمحركات الطائرات بدون طيار ولماذا أصبحت محركات DC بدون فرش التيار الرئيسي. إذا كنت لا تزال لا تعرف "هل محرك الطائرات بدون طيار DC أو AC؟" ، يوصى بقراءة المقالة السابقة أولاً ، مما سيساعدك على فهم النقاط الرئيسية التالية بشكل أفضل: "لماذا تتطلب مهام الطيران المختلفة أنواعًا مختلفة من المحركات"

 

هناك العديد من أنواع محركات الطائرات بدون طيار في السوق ، تتراوح من 2207 إلى 5315 ، من 2400 كيلو فولت إلى 380 كيلو فولت. المعلمات المختلفة تعني منطق تصميم مختلف تمامًا وأداء الرحلة.

 

ستمنحك هذه المقالة فهمًا شاملاً للأنواع الرئيسية لمحركات الطائرات بدون طيار من الأبعاد الثلاثة للهيكل والغرض والأداء ، وتجمع بين المعلمات الفعلية لمحركات VSD Drone لمساعدتك في إصدار حكم اختيار أكثر دقة.

 

يمكن تقسيم محركات الطائرات بدون طيار إلى فئتين وفقًا لهيكلها ومبدأ العمل:

محرك مصقول

المحرك المصقول هو أقرب نوع من المحرك يستخدم على نطاق واسع. يحتوي هيكله على فرش من الكربون وركوب ، والذي يغير ميكانيكي اتجاه التيار لجعل الدوار يدور.

 

سمات:

بنية بسيطة وتكلفة منخفضة ؛

دائرة القيادة بسيطة ويمكن تشغيلها مباشرة ؛

بسبب الاحتكاك بين فرشاة الكربون والركاب ، تكون عمر الخدمة قصيرة والصيانة متكررة ؛

إنه صاخب عند الجري ولديه كفاءة منخفضة نسبيًا ؛

مناسبة للألعاب أو الطائرات بدون طيار الصغيرة مع الأداء المحدود.

 

مع تقدم التكنولوجيا ، تم استبدال حصة المحركات المصممة في سوق الطائرات بدون طيار المهنية تدريجياً بمحركات بدون فرش.

 

محرك بدون فرش

المحرك بدون فرشيلغي جزء التخفيف الميكانيكي ويستخدم ركابًا إلكترونيًا (ESC) للتبديل الحالي ، مما يحسن الكفاءة والحياة. تنقسم المحركات بدون فرش إلى نوعين وفقًا لهيكل الدوار:

أ. المحرك غير المصنوع من الفرش

الدوار داخل المحرك والجزء الثابت في الخارج.

الدوار لديه سرعة عالية وصغيرة نسبيا في الحجم.

مناسبة للطائرات بدون طيار الصغيرة وبعض التطبيقات عالية السرعة.

 

ب. outtrunner

يتم لف الدوار حول الجزء الثابت وعادة ما يكون أكبر في الحجم ؛

السرعة منخفضة نسبيًا ، لكن عزم الدوران كبير ؛

نظرًا للهيكل الدوار الخارجي ، يكون تبديد الحرارة أفضل وهو مناسب للطائرات بدون طيار مثل التصوير الجوي والطائرات بدون طيار متعددة الدورات التي تتطلب ثباتًا كبيرًا.

 

قبل اختيار محرك ، يجب أن تفهم أن محركات الطائرات بدون طيار ليست "أجزاء عالمية" بل هي مكونات خاصة بالمهمة. تتمتع مهام الطيران المختلفة بمتطلبات مختلفة تمامًا عن دفع المحرك وسرعة الاستجابة والتحمل والاستقرار والمؤشرات الأخرى.

 

يمكننا تصنيف "واجبات" محركات الطائرات بدون طيار إلى أربع فئات رئيسية:

1. سباق الطائرات بدون طيار

سيناريوهات المهمة: السباق ، الطيران عبر السماء ، تحلق حرة

 

ميزات المحرك:

قيمة عالية KV (1800 ~ 2500kV)

مروحة قطر صغيرة (بشكل رئيسي 5 بوصات)

التيار الفوري كبير وتتغير السرعة بسرعة

المحرك خفيف وله الجمود المنخفض

 

الهدف: للوصول إلى السرعة القصوى وأداء حركات مكثفة في وقت قصير جدًا.

 

2. بدون طيار مستقر للتصوير الجوي

سيناريوهات المهمة: التصوير الجوي ، النمذجة ثلاثية الأبعاد ، رسم الخرائط التلقائي

 

ميزات المحرك:

قيمة متوسطة KV (900 ~ 1500kV)

شفرات متوسطة (6-9 بوصة)

سرعة مستقرة وضوضاء منخفضة

توافق قوي مع بنية PTZ المعادية للسيزمية

 

الهدف: توفير دفع مستمر ومتوازن لضمان صورة مستقرة وتتبع.

 

3. الطائرات بدون طيار من الدرجة الصناعية

سيناريوهات المهمة: الرش الزراعي ، النقل اللوجستي ، رفع المواد

 

ميزات المحرك:

قيمة منخفضة كيلو فولت (300 ~ 600 كيلو فولت)

منصة الجهد العالي (8s ~ 12s)

يمكن تجهيزها بشفرات مروحة كبيرة في الملعب (أكثر من 13 بوصة)

يتم إعطاء أولوية تبديد الحرارة والقوة الهيكلية في التصميم

 

الهدف: حمل الأحمال الثقيلة بكفاءة والحفاظ على الأداء على مدى فترات زمنية طويلة.

 

4. تعليمية/DIY/متعددة الأغراض الطائرات بدون طيار

سيناريوهات المهمة: دورات التدريس ، والتحقق من النموذج الأولي ، وتطوير المصدر المفتوح

 

ميزات المحرك:

قيمة متوسطة KV (1100 ~ 1500kV)

سهل التثبيت ، حجم مرن

متوافق مع مجموعة متنوعة من المراوح و ESCS ومنصات التحكم في الطيران

 

الهدف: ابدأ بسرعة ، مخاطر منخفضة ، وقابلة للتكيف مع مجموعات متعددة والسيناريوهات التجريبية.

 

في مجال محركات الطائرات بدون طيار ، تحدد العوامل الثلاثة لـ "Model + KV Value + Voltage" الأداء الأساسي لنظام الطاقة. من خلالهم ، يمكنك الحكم بشكل مبدئي على الطائرات التي يناسب المحرك ، سواء كان ذلك للسباق أو التصوير الجوي أو نقل الحمل.

 

أدناه ، نأخذ سلسلة محركات الطائرات بدون طيار مطورة ذاتيا من VSD كمثال ، إلى جانب بيانات الاختبار الحقيقية ، لإظهار نطاق المعلمة النموذجي وتحديد المواقع للتطبيق:

نموذج المحرك	نطاق قيمة KV	الجهد (الجهد) الموصى به	الطاقة القصوى (ث)	أقصى قوة دفع (ز)	طلب
5315 محرك الطائرات بدون طيار	380 كيلو فولت	6S ~ 12S	4257W	9034g	طائرة بدون طيار للحمل الصناعي
4720 محرك الطائرات بدون طيار	420kV	6S ~ 8S	3037W	7232g	منصة المسح والتعيين المتوسطة والكبيرة
3115 محرك الطائرات بدون طيار	900/1050 / 1520kV	5S ~ 8S	1617W	4185g	منصة التصوير الجوي متعدد الدوران
2808 محرك الطائرات بدون طيار	1300/1500 / 1950kV	6S	1623.5W	2910.4g	متوافق مع التصوير الجوي أو السباق
2812 محرك الطائرات بدون طيار	900 كيلو فولت	6S	1010W	2710g	طائرة فوتوغرافي فوتوغرافية مستقرة
2807 محرك الطائرات بدون طيار	1350 / 1750kV	4S ~ 6S	1436W	2728.4g	منصة الطيران متعددة الأغراض
2306 محرك الطائرات بدون طيار	1800 /1960 / 2400kV	4S ~ 6S	901W	1683g	FPV سباق الطائرات بدون طيار
2207 محرك الطائرات بدون طيار	1960kv	6S	902.5W	1702.7g	السرعة الصليب و Freestyle

 

كيف تختار قيمة KV؟

يشير KV (RPM/V) إلى السرعة الناتجة عن المحرك لكل فولت من الجهد. أفكار الاختيار الشائعة هي كما يلي:

عالية KV (أعلى من 1800): مناسبة للتناوب عالي السرعة من المجاذيف الصغيرة ، والاستجابة السريعة ، ومناسبة للسباق والعبور.

 

متوسطة KV (1000-1500): أرصدة الدفع والتحمل ، مناسبة للطيران المستقر مثل التصوير الجوي والمسح.

 

منخفضة KV (أقل من 600): يدفع مراوح كبيرة مع عزم الدوران العالي ، مناسبة لسيناريوهات الحمل والطريقة طويلة المدى.

 

ملاحظة: لا تعني قيمة KV الأعلى وجود قوة دفع أقوى. يجب أن تكون مطابقة بشكل شامل مع مواصفات الشفرة ومنصة الجهد وقدرة الإخراج الحالية.

 

مع وجود العديد من نماذج محركات الطائرات بدون طيار ، غالبًا ما يتم الخلط بين المبتدئين: كم عدد كيلو فولت الذي يجب أن أختاره؟ كم دفع؟ كم عدد بطاريات S التي يجب أن أستخدمها؟ كيف تتوافق مع المراوح؟

 

لا تقلق ، سيستخدم هذا القسم مسارًا تفكيرًا بسيطًا وعمليًا لإرشادك لاستخلاص حل المحرك المناسب خطوة بخطوة من متطلبات الطيران. الفكرة هي كما يلي:

 

الخطوة 1: تحديد "الوزن الكامل" و "الغرض" للطائرة

"الخطوة الأولى في اختيار محرك الدفع هي معرفة ما الذي سترفعه وما الذي يتم استخدامه من أجله."

إجمالي الوزن=بطارية + وحدة تحكم الرحلة + محرك + إطار + gimbal/حمولة

مثال:

FPV Drone≈ 400 ~ 600g

التصوير الجوي متعدد الدوران ≈ 2 ~ 4kg

طائرات بدون طيار ≈ 5 ~ 10kg+

 

الخطوة 2: احسب نسبة الدفع المستهدفة ➜ ثقل إلى الوزن أكبر من أو تساوي 2: 1

"يجب أن يكون التوجه الكلي لمحركاتك ضعف وزن الجهاز بأكمله على الأقل."

افترض أن وزن الجهاز كله 3 كجم

إجمالي هدف الدفع: 3 كجم × 2=6 كجم

إذا كانت آلة ذات أربعة محاور ، فيجب أن يخرج كل محرك من أو يساوي 1500 جرام الدفع

 

الخطوة 3: حدد قيمة KV (الجمع بين شفرات المروحة ومنصة الجهد)

"KV ليس كلما كان ذلك أفضل. يجب أن يتطابق مع حجم المروحة وجهد البطارية."

نصائح:

قيمة KV × الجهد × ثابت المجال المغناطيسي ≈ سرعة عدم التحميل ➜ إذا كانت المروحة كبيرة وكانت الجهد مرتفعًا ، لا يمكن أن تكون قيمة KV مرتفعة للغاية.

 

الخطوة 4: ارجع إلى جدول المعلمة المحرك للعثور على عناصر المطابقة

قارن بين أوراق مواصفات المحرك التي توفرها الشركة المصنعة للعثور على نماذج تفي بالمعايير التالية:

دفع أكبر من أو يساوي القيمة المستهدفة

نطاق دعم الجهد يتطابق مع منصة البطارية

الثقوب الحجم والتركيب لتناسب هيكل رحلتك

تلبي تبديد الحرارة/جودة المواد/الكابل متطلبات الرحلة على المدى الطويل

 

الخطوة 5: إعطاء مثال عملي

المهمة: تخطط لتصميم طائرة بدون طيار quadcopter للتصوير الجوي. وزن الطائرة بدون طيار 3.2 كجم. البطارية هي 6S 22.2V وهي مجهزة بمراوح 9- بوصة.

 

عملية الاختيار:

هدف نسبة الدفع إلى الوزن=3. 2kg × 2=6.

 

Voltage=6 s ، Propeller=9 incs ➜ ➜ kv ≈ 900 ~ 1100kV

 

البحث عن جدول المعلمة ، وجدت:

VSD 3115 (900kV)

الجهد الموصى به: 6s ~ 8s ، أقصى قوة دفع: 4185g ➜ أبعد من الهدف

حجم معتدل ، مناسب لمراوح 9- بوصة ، متوافقة مع منصة 6S

 

هذا يكمل الاختيار!

 

المحرك ليس مجرد "مصدر طاقة" يجعل المروحة بدوره ، فهو يحدد جودة الرحلة والكفاءة والسلامة للطائرة بدون طيار. بدءًا من نقطة الانطلاق لمهمة الطيران ، تحتاج إلى فهم منطق المطابقة لهيكل المحرك ، وقيمة KV ، والجهد والشفرات لتحديد نظام الطاقة المناسب حقًا لمشروعك.

 

فيما يتعلق بتصنيع المحركات ، تركز VSD على تصميم وإنتاج وتحسين محركات الطائرات بدون طيار بدون فرش ، وتغطي خدماتها مجموعة متنوعة من سيناريوهات الطائرات بدون طيار بما في ذلك التصوير الفوتوغرافي الجوي والسباق والصناعة والزراعة ، إلخ.

 

نقدم:

منتجات المحركات بدون فرش مع مواصفات KV مختلفة ، الجهد والحجم ؛

 

اقتراحات مطابقة النظام للمحرك + ESC + المروحة ؛

 

بيانات اختبار الدفع الحقيقية ، رسومات CAD ودعم المعلمات التقنية ؛

 

خدمات OEM / ODM مخصصة لتلبية الاحتياجات الشخصية للتطبيقات المختلفة.

 

إذا كنت تبحث عن محركات الطائرات بدون طيار عالية الأداء ومستقرة وموثوقة ، فيرجى الاتصال بفريقنا الهندسي. نحن على استعداد للعمل معك لجعل تجربة الطيران أبعد وأكثر استقرارًا وأكثر أمانًا.