Hoolimata asjaolust, et nelikkopterid on äärmiselt moes teema, pole seadme kokkupanemiseks komponentide valimine siiski nii lihtne. Konkreetse projekti jaoks osade valimine on valus otsimine optimaalse kaalu, võimsuse ja funktsionaalsuse kombinatsiooni leidmiseks. Seetõttu tehkem enne lugematute veebipoodide ja nimetute Hiina tootjate maailma sukeldumist ettevalmistustööd.

Mis on kvadrokopter ja miks seda vaja on?

Multirootorid, tuntud ka kui multikopterid või lihtsalt kopterid, on mehitamata õhusõidukid, mis on mõeldud meelelahutuseks, õhust fotode ja videote tegemiseks või automatiseeritud süsteemide testimiseks.

Koptereid eristab tavaliselt kasutatud mootorite arv – kahe mootoriga bikopterist (nagu GunShip filmist Avatar) kaheksa mootoriga oktakopterini. Tegelikult piirab mootorite arvu ainult teie kujutlusvõime, eelarve ja lennujuhi võimalused. Klassikaline versioon on nelja mootoriga kvadrokopter, mis paiknevad ristuvatel taladel. Prantslane Étienne Oehmichen üritas sellist konfiguratsiooni ehitada juba 1920. aastal ja 1922. aastal see isegi õnnestus. Sisuliselt on see lihtsaim ja odavam variant lennuki valmistamiseks, mis suudab kergesti õhku tõsta väikseid kaameraid nagu GoPro. Kui aga kavatsete õhku tõusta tõsise foto- ja videotehnikaga, siis peaksite valima suure hulga mootoritega kopteri - see mitte ainult ei suurenda kandevõimet, vaid lisab ka töökindlust, kui üks või mitu mootorit lennu ajal ebaõnnestuvad. .

Lennu teooria

Lennuteoorias (aerodünaamikas) on tavaks eristada kolme nurka (või kolme pöördetelge), mis määravad õhusõiduki liikumisvektori orientatsiooni ja suuna. Lihtsamalt öeldes "vaatab" lennuk kuhugi ja liigub kuhugi. Pealegi ei pruugi ta liikuda sinna, kuhu ta „vaatab”. Isegi lennul olevatel lennukitel on mingi "triivi" komponent, mis viib need kursi suunast eemale. Ja helikopterid võivad üldiselt lennata külili.

Neid kolme nurka nimetatakse tavaliselt veeremiseks, kaldenurgaks ja pöördeks. Veeremine on sõiduki pöörlemine ümber selle pikitelje (telg, mis kulgeb ninast sabani). Samm on pöörlemine ümber oma põiktelje (nokib nina, tõstab saba). Lengerdus on pöörlemine ümber vertikaaltelje, mis on kõige sarnasem pöörlemisele maapinna tähenduses.

Põhimanöövrid (vasakult paremale): sirge, veeremine/kallutus ja lengerdus

Klassikalise helikopteri konstruktsiooni puhul juhib pearootor veeremist ja kaldenurka labade pöördeplaadi abil. Kuna pearootori õhutakistus on nullist erinev, kogeb kopter rootori pöörlemisele vastupidises suunas suunatud pöördemomenti ning selle kompenseerimiseks on kopteril sabarootor. Muutes sabarootori jõudlust (pöördeid või sammu), kontrollib klassikaline helikopter oma lengerdust. Meie puhul on kõik keerulisem. Meil on neli kruvi, neist kaks pöörlevad päripäeva, kaks vastupäeva. Enamik konfiguratsioone kasutab fikseeritud sammuga propellereid ja neid saab juhtida ainult nende kiirusega. Kui nad kõik pöörlevad sama kiirusega, tühistavad nad üksteist: lengerdus, veeremine ja samm on null.

Kui me suurendame ühe päripäeva pöörleva sõukruvi pöördeid ja vähendame teise päripäeva pöörleva propelleri pöördeid, siis säilitame kogu pöördemomendi ja lengerdus jääb ikkagi nulliks, kuid veeremine või samm (olenevalt sellest, kus me tema "nina" teeme) muuta. Ja kui suurendame mõlema päripäeva pöörleva sõukruvi kiirust ja vähendame vastupäeva pöörlevate propellerite kiirust (kogu tõstejõu säilitamiseks), siis tekib pöördemoment, mis muudab lengerdusnurka. Selge on see, et seda kõike ei tee me ise, vaid pardaarvuti, mis võtab vastu juhtpulkadest signaali, lisab kiirendusmõõturilt ja güroskoobilt parandusi ning keerab kruvisid vastavalt vajadusele. Kopteri disainimiseks on vaja leida tasakaal kaalu, lennuaja, mootori võimsuse ja muude omaduste vahel. Kõik see sõltub konkreetsetest ülesannetest. Igaüks tahab, et neljarattaline lend lendaks kõrgemal, kiiremini ja kauem, kuid keskmine lennuaeg jääb vahemikku 10–20 minutit, olenevalt aku mahust ja üldisest lennumassist. Tasub meeles pidada, et kõik omadused on omavahel seotud ja näiteks aku mahu suurenemine toob kaasa kaalu suurenemise ja selle tulemusena lennuaja lühenemise. Et teada saada, kui kaua teie konstruktsioon õhus ripub ja kas see üldse maast lahti saab, on olemas hea veebikalkulaator ecalc.ch. Kuid enne sellesse andmete sisestamist peate sõnastama tulevase seadme nõuded. Kas paigaldate seadmesse kaamera või muu varustuse? Kui kiire peaks seade olema? Kui kaugele on vaja lennata? Vaatame erinevate komponentide omadusi.

PX4 - täieliku UNIX-süsteemiga pardaarvuti

Raam

Peamine punkt, mida raami valimisel otsustada, on see, kas kasutate valmis raami või valmistate selle ise. Valmis raamiga on kõik lihtsam ja igal juhul peate tellima palju osi. Samal ajal, arvestades Hiina kaupluste hindu, võib omatehtud variant olla kallim. Teisest küljest on õnnetuse korral lihtsam oma raami remontida. Muidugi saate oma kätega teha mis tahes disaini, isegi kõige pöörasema. Vaatame lähemalt ise kokkupanemise võimalust.

Saate teha raami mis tahes saadaolevatest materjalidest (puit, alumiinium, plast jne). Saate veidi tõsisemaks minna ja lõigata seda CNC-masinaga kootud süsinikkiust ning saate ülesande keerulisemaks muuta ja teha voltimiskonstruktsiooni.

Lihtsaim võimalus isetegemishuvilistele on minna OBI-sse, Leroy Merlini või ehitusturule ja osta 12 × 12 ruudukujuline alumiiniumtoru, samuti 1,5 mm paksune alumiiniumleht. Sellisest “nelja pulga ja kinnitusvahendi” tüüpi materjalidest raami valmistamiseks piisab metalli puurist või rauasaest. Kuid peate olema valmis selleks, et selline disain ei kesta kaua. Siiski on kõik need profiilid valmistatud väga pehmest materjalist (AD31/AD33), mis lendude ajal kergesti painduvad.

Prantsuse inseneri Etienne Oehmicheni mehitatud kvadrokopter Oehmichen nr 2, mis lasti vette 1922. aastal

Oma raami näidisena võite võtta lihtsustatud tehaseraami või leida Internetist valmis joonise. Keerulisemaid materjale (näiteks süsinikkiud) saab asendada alumiiniumiga - kui see osutub raskemaks, pole see palju. Igal juhul peaksite pöörama tähelepanu kiirte pikkusele ja sümmeetriale. Talade pikkus valitakse kasutatavate sõukruvide läbimõõdu põhjal nii, et pärast nende paigaldamist oleks pöörlevate sõukruvide ringide vahe vähemalt 1–2 cm ja veelgi enam, need ringid ei tohiks ristuda. Käepidemetele paigaldatud mootorid peaksid olema võrdsel kaugusel raami keskpunktist, kus asub "aju", ja (enamasti) olema üksteisest samal kaugusel, moodustades võrdkülgse hulknurga.

Projekteerimisel tasub arvestada, et raami kese peab ühtima raskuskeskmega, seega on aku paigaldamine taha talade vahele halb mõte, kui seda just ei kompenseeri ees olev koormus, näiteks kaamera. . Mõelge, millele teie seade maandub, võite soovitada kasutada midagi pehmet "kõhul" või käte otstel, näiteks tihedat vahtkummi või tennisepalle. Ning kaitsta akut ka ebaõnnestunud maandumisel, näiteks paigaldades selle raamiplaatide vahele või asetades kõrgete maandumissuuskade alla.

info

Flight in First Person View (FPV) on väga põnev, eriti kui kasutate videoprille ja HeadTrackerit, mis jälgib teie pea liigutusi FPV kaamera gimbalil, tekitades kokpitis viibimise tunde.

Mootorid ja propellerid

Mootorite pöörlemise tõttu erinevates suundades on vaja kasutada mitmesuunalisi propellereid: edasi- (vastupäeva) ja vastupidine (päripäeva). Tavaliselt kasutatakse kahe labaga propellereid, mida on lihtsam tasakaalustada ja poest leida, kolmelabalised aga annavad väiksema sõukruvi läbimõõduga rohkem tõukejõudu, kuid tekitavad tasakaalustamisel palju peavalu. Halb (odav ja tasakaalustamata) propeller võib lennu ajal laguneda või põhjustada tugevat vibratsiooni, mis kandub edasi lennujuhi anduritele. See toob kaasa tõsiseid probleeme stabiliseerimisega ning tekitab videos palju hägusust ja "tarretust", kui filmite midagi neljakopterist või lendate esimese isiku vaates.

Kiiruse regulaator,
ehk ESC

Igal propelleril on kaks peamist parameetrit: läbimõõt ja samm. Neid tähistatakse erinevalt kui 10 × 4,5, 10 × 45 või lihtsalt 1045. See tähendab, et propelleri läbimõõt on 10 tolli ja samm 4,5 tolli. Mida pikem on propeller ja suurem samm, seda suuremat tõukejõudu see võib tekitada, kuid samal ajal suureneb mootori koormus ja suureneb voolutarve, mille tagajärjel võib see üle kuumeneda ja elektroonika tõrkuda. Seetõttu on kruvid mootoriga sobitatud. No või propellerite mootor, oleneb kuidas vaadata. Tavaliselt leiate mootorimüüjate veebisaitidelt teavet valitud mootori jaoks soovitatavate propellerite ja akude kohta, samuti genereeritud tõukejõu ja efektiivsuse teste. On ka muudetava sammuga propellereid, mis teoreetiliselt suurendab manööverdusvõimet, kuid tegelikkuses lisab keerulise mehaanika, mis kipub kuluma ja purunema, millele järgneb kallis remont.

Samuti, mida suurem on propeller, seda suurem on selle inerts. Kui vajate manööverdusvõimet, on parem valida suure sammuga või kolme labaga propellerid. Sama suurusega tekitavad nad 1,2–1,5 korda suurema tõukejõu. On selge, et propellerid ja nende pöörlemiskiirus tuleb valida nii, et need suudaksid tekitada seadme kaalust suurema tõukejõu.

Ja lõpuks, harjadeta mootorid. Mootoritel on põhiparameeter - kV. See on pöörete arv minutis, mille mootor teeb ühe rakendatud pinge kohta. See ei ole mootori võimsus, see on selle nii-öelda “ülekandearv”. Mida madalam on kV, seda väiksem on kiirus, kuid suurem pöördemoment. Mida rohkem kV sama võimsuse juures, seda suurem on kiirus ja väiksem pöördemoment. Mootori valimisel juhinduvad nad asjaolust, et tavarežiimis töötab see 50% maksimaalsest võimsusest. Ärge arvake, et mida kõrgem on kV, seda parem on tüüpilise 3S akuga kopterite puhul soovitatav arv 700–1000 kV.

info

Vastupidavam materjal on duralumiinium (D16T). See praktiliselt ei paindu, on üsna vetruv ja seda kasutatakse lennunduses. Selle profiile OBI-s ei müüda, kuid saate neid püüda kolmandal korrusel asuval Mitinsky turul, need olid ka Stroy TVC turul.

Toite- ja toitekontrollerid

Kapten soovitab: mida suurem on mootori võimsus, seda rohkem akut vajab. Suur aku ei seisne ainult selle mahus (loe: lennuajas), vaid ka maksimaalses voolus, mida see annab. Kuid mida suurem on aku, seda suurem on selle kaal, mis sunnib meid propellerite ja mootorite hinnanguid kohandama. Tänapäeval kasutavad kõik liitiumpolümeer (LiPo) akusid. Need on kerged, mahukad, suure tühjendusvooluga. Ainus negatiivne on see, et need ei tööta miinustemperatuuril hästi, kuid kui hoiate neid taskus ja ühendate need vahetult enne lendu, siis tühjenemise ajal soojenevad nad ise veidi ja neil pole aega külmuda. LiPo elemendid toodavad pinget 3,7 V.

Akut valides tuleks tähelepanu pöörata kolmele selle parameetrile: võimsus, mõõdetuna milliampertundides, maksimaalne tühjendusvool aku mahus (C) ja elementide arv (S). Esimesed kaks parameetrit on omavahel ühendatud ja nende korrutamisel saate teada, kui palju voolu see aku suudab pikka aega pakkuda. Näiteks tarbivad teie mootorid igaüks 10 A ja neid on neli ja aku parameetrid on 2200 mAh 30/40 C, seega vajab kopter 4 10 A = 40 A ja aku suudab toota 2,2 A 30 = 66 A või 2,2 A 40 = 88 A 5–10 sekundit, mis on selgelt piisav seadme toiteks. Samuti mõjutavad need koefitsiendid otseselt aku kaalu. Tähelepanu! Kui voolu pole piisavalt, täitub aku parimal juhul ja ebaõnnestub ning halvimal juhul süttib või plahvatab; see võib juhtuda ka lühise, kahjustuste või ebaõigete hoiu- ja laadimistingimuste korral, seega kasutage spetsiaalseid laadijaid, hoidke akusid spetsiaalsetes mittesüttivates kottides ja lendake tühjenemise eest hoiatava piiksuga. Elementide arv (S) näitab LiPo elementide arvu akus, iga element toodab 3,7 V ja näiteks 3S aku annab umbes 11,1 V. Sellele parameetrile tasub tähelepanu pöörata, kuna kiirus sõltub sellel mootori pöörlemiskiirus ja kasutatud regulaatorite tüüp.

Aku elemendid on kombineeritud järjestikku või paralleelselt. Jadaühendamisel pinge tõuseb, paralleelselt ühendamisel suureneb mahtuvus. Akus olevate elementide ühendusskeemi saab mõista selle märgistuse järgi. Näiteks 3S1P (või lihtsalt 3S) on kolm järjestikku ühendatud elementi. Sellise aku pinge saab olema 11,1 V. 4S2P on kaheksa elementi, kaks rühma, mis on paralleelselt ühendatud nelja jadaelemendiga.

Mootoreid ei ühendata aga otse akuga, vaid nn kiirusregulaatorite kaudu. Kiiruse regulaatorid (tuntud ka kui ESC-d) juhivad mootorite pöörlemiskiirust, pannes teie kopteri paigale või lennata soovitud suunas. Enamikul regulaatoritel on sisseehitatud 5 V vooluregulaator, millest saate toita elektroonikat (eriti "aju"), või saate kasutada eraldi vooluregulaatorit (UBEC). Kiiruse regulaatorid valitakse vastavalt mootori voolutarbimisele ja vilkumise võimalusele. Tavalised kontrollerid reageerivad sissetulevale signaalile üsna aeglaselt ja neil on palju kopteri ehitamiseks mittevajalikke seadistusi, seega on need varustatud kohandatud SimonK või BLHeli püsivaraga. Ka siin on appi tulnud hiinlased, kelle juurest võib sageli leida juba uuendatud püsivaraga kiirusregulaatoreid. Ärge unustage, et sellised regulaatorid ei jälgi aku seisukorda ja võivad selle tühjendada alla 3,0 V elemendi kohta, mis põhjustab selle kahjustamise. Kuid samal ajal tasub tavalistel ESC-del vahetada kasutatava aku tüüp LiPo-lt NiMH-le või lülitada välja kiiruse vähendamine toiteallika tühjenemisel (vastavalt juhistele), nii et lennu lõpus mootor ei lülitu ootamatult välja ja teie droon ei kuku alla.

Mootorid on kolme juhtmega ühendatud kiiruse regulaatoriga, järjestus ei oma tähtsust, aga kui vahetada suvalised kaks juhet kolmest, hakkab mootor pöörlema ​​vastupidises suunas, mis on kopterite puhul väga oluline.

Kaks regulaatorist tulevat toitejuhet peavad olema akuga ühendatud. ÄRGE SEEGAGE POLAARSUST! Üldiselt ühendatakse regulaatorid mugavuse huvides mitte aku enda külge, vaid nn Power Distribution Module - energiajaotusmooduliga. See on üldiselt lihtsalt plaat, millele joodetakse regulaatorite toitejuhtmed, joodetakse nende harud ja joodetakse akusse minev toitekaabel. Loomulikult ei pea akut jootma, vaid see tuleb ühendada läbi pistiku. Te ei taha akut uuesti jootma iga kord, kui see tühjeneb.

Pardaarvuti ja andurid

Kopterite lennukontrollerite valik on väga suur – alates lihtsast ja odavast KapteinKUK-ist ja mitmetest avatud lähtekoodiga projektidest Arduinoga ühilduvatele kontrolleritele kuni kalli kaubandusliku DJI Wookongini. Kui olete tõeline häkker, ei tohiks suletud kontrollerid teid eriti huvitada, samas kui avatud projektid ja isegi populaarsel Arduinol põhinevad projektid meelitavad palju programmeerijaid. Mis tahes lennujuhi võimeid saab hinnata selles kasutatavate andurite järgi:

Güroskoop võimaldab hoida kopterit teatud nurga all ja on kõigis kontrollerites; kiirendusmõõtur aitab määrata kopteri asendit maapinna suhtes ja joondab selle horisondiga paralleelselt (mugav lend); Baromeeter võimaldab hoida seadet teatud kõrgusel. Selle anduri näitu mõjutavad suuresti propellerite õhuvoolud, seega tuleks see peita porolooni või käsna alla; Kompass ja GPS koos lisavad selliseid funktsioone nagu kursi hoidmine, asukoha hoidmine, lähtepunkti naasmine ja marsruudi määramine (autonoomne lend). Kompassi paigaldamisele tuleks läheneda ettevaatlikult, kuna selle näitu mõjutavad suuresti läheduses asuvad metallesemed või toitejuhtmed, mistõttu ei suuda “ajud” õiget liikumissuunda määrata; sonari või ultraheli kaugusmõõturit kasutatakse täpsemaks kõrguse säilitamiseks ja autonoomseks maandumiseks; hiire optilist andurit kasutatakse positsiooni säilitamiseks madalatel kõrgustel; Vooluandurid määravad aku järelejäänud laetuse ja võivad aktiveerida tagasipöördumise või maandumisfunktsiooni.

Praegu on kolm peamist avatud lähtekoodiga projekti: MultiWii, ArduCopter ja selle porditud versioon MegaPirateNG. MultiWii on neist kõige lihtsam, tööks on vaja 328p, 32u4 või 1280/2560 protsessoriga Arduinot ja vähemalt ühte güroskoobi andurit. ArduCopter on projekt, mis on täis kõikvõimalikke funktsioone, alates lihtsast hõljumisest kuni keerukate marsruudiülesannete täitmiseni, kuid see nõuab spetsiaalset riistvara, mis põhineb kahel ATmega kiibil. MegaPirateNG on ArduCopteri kloon, mis võib töötada tavalisel Arduinol, millel on 2560 kiip ja minimaalne andurite komplekt, sealhulgas güroskoop, kiirendusmõõtur, baromeeter ja kompass. Toetab kõiki originaaliga samu funktsioone, kuid jõuab alati arenduses järele.

edasijõudnutele üheksa-
kanali kaugjuhtimispult

Avatud projektide riistvaraga on olukord sarnane, nagu kopterite raamidega, see tähendab, et saate osta valmis kontrolleri või komplekteerida selle ise nullist või Arduino baasil. Enne ostmist peaksite alati tähelepanu pöörama plaadis kasutatavatele anduritele, kuna tehnoloogia areng ei seisa paigal ja vanad tuleb kuidagi hiinlastele maha müüa ning pealegi ei saa kõiki andureid avatud püsivara toetada.

Lõpetuseks tasub mainida veel üht arvutit - PX4, mis erineb Arduino kloonidest selle poolest, et sellel on UNIX-i moodi reaalajas operatsioonisüsteem, kus on kest, protsessid ja kõik. Kuid me peame teid hoiatama, et PX4 on uus ja üsna toores platvorm. See ei lenda kohe pärast kokkupanekut.

Lennuparameetrite seadistamine, nagu ka häälestusprogramm, on iga projekti puhul väga individuaalne ja selle teooria võib võtta teise artikli, nii et lühidalt: peaaegu kogu multikopterite püsivara põhineb PID-kontrolleril ja peamine sekkumist vajav parameeter on proportsionaalne komponent , mida tähistatakse kui P või rateP. Kui teie kopter õhkutõusmise ajal küljelt küljele tõmbleb, tuleks seda väärtust vähendada, kuid kui see reageerib aeglaselt välismõjudele, siis vastupidi, suurendage seda, leiate juhistest ja arendajate veebisaitidelt muid nüansse.

Ohutus

Kõik algajad ohutusele mõeldes pidage meeles AR.Drone'i ja selle propelleri kaitset. See on hea valik ja see töötab, kuid ainult väikestel ja kergetel seadmetel ning kui teie kopteri kaal hakkab lähenema kahele kilogrammile või on selle näitaja juba ammu ületanud, võib teid päästa ainult tugev raudkonstruktsioon, mis kaalub. palju ja nagu näete, vähendab see oluliselt kandevõimet ja lennu autonoomiat. Seetõttu on parem treenida esmalt inimestest ja varadest, mis võivad kahjustada saada, ning oskuste paranedes pole kaitset enam vaja. Kuid isegi kui olete kogenud piloot, ärge unustage ettevaatusabinõusid ja mõelge läbi oma lennu võimalikud negatiivsed tagajärjed hädaolukordades, eriti lennates rahvarohketes kohtades. Ärge unustage, et kontrolleri või sidekanali rike võib viia selleni, et seade lendab teist kaugele ja seejärel kopterile eelnevalt installitud GPS-jälgija või lihtne, kuid väga valju piiksu, mille heli saate saab määrata selle asukoha. Seadistage ja kontrollige eelnevalt oma lennujuhi tõrkekindlat funktsiooni, mis aitab teil kaugjuhtimispuldi signaali kadumise korral maanduda või kopteri lähtepunkti tagasi saata.

Kontroll

Natuke raadioseadmetest. Tänapäeval töötavad peaaegu kõik lendavate mudelite saatjad sagedusel 2,4 GHz. Need on üsna pika ulatusega ja see sagedusvahemik pole nii mürarikas kui näiteks 900 MHz. Lennu jaoks piisab üldiselt neljast kanalist: gaasihoob, lengerdus, samm ja veeremine. Noh, kaheksast kanalist piisab kindlasti millekski muuks.

info

Kaameraga lendamiseks hankige kardaan, mis hoiab kaamera manöövrite ajal horisondiga paralleelselt ja aitab ka kaamera kallet juhtida. Enamikul kontrolleritel on väljundid servoajamiga kardaani stabiliseerimiseks, samuti väljund kaamera päästiku juhtlüliti jaoks.

Komplekt koosneb tavaliselt kaugjuhtimispuldist endast ja vastuvõtjast. Vastuvõtja sisaldab juhtnuppe ja lisanuppe. Tavaliselt valitakse Mode2 varustus, kui vasak nupp juhib gaasi ja pöörlemist ning parem nupp kopteri kallet. Kõik käepidemed, välja arvatud gaas, on vedruga ja naasevad vabastamisel algasendisse. Tähelepanu tasub pöörata ka kanalite arvule. Droon vajab nelja juhtimiskanalit ja ühte kanalit lennurežiimide vahetamiseks ning lisakanaleid võib vaja minna ka kaamera juhtimiseks, konfigureerimiseks või spetsiaalsete lennujuhtimisrežiimide jaoks. Kaugjuhtimispulti valides tuleks arvestada ka võimalusega vahetada raadiomoodulit, et seda oleks edaspidi lihtne uuendada.

Tänases artiklis saate põhiteadmisi kvadrokopteri pöörlevate propellerite kohta (mida nimetatakse ka rekvisiidiks). Millised näitajad mõjutavad nende tootlikkust ja efektiivsust. Millise kujuga ja mitme labaga peaks sõukruvi olema, et mitte vähendada tõukejõudu?

Mida peate teadma: põhimõisted ja mõisted

Kvadrokopterite propellerid jagunevad järgmiste kriteeriumide alusel:

• mis on nende pikkus;
• milline on nende helikõrgus;
• milline on propellerite pindala;
• mis on pöörlemissuund;
• mis kuju neil on?
• ja mitu laba on igal propelleril;

Propelleri pikkus ja samm

Pikkus ja samm on peamised parameetrid, mis määravad veojõu. Propelleri pöörlemisel moodustavad labad ketta. Selle ketta läbimõõt on pikkus. Sammu all mõistetakse vahemaad, mille kruvi ühe pöördega, mingis tihedas keskkonnas suudab läbida (kui mäletate kruvi ja kuidas seda tahvlisse keeratakse, siis saab kõik selgeks). Kvadrokopteri labade sammu suurus sõltub labade endi kaldest ja nende asukoha nurgast (ründenurk).

Tõukejõudu peetakse tugevaks, kui propeller-mootorirühm (VMG) liigutab oma kruvidega suurt hulka õhku. Suurendades pikkust, sammu või mõnda neist parameetritest, kus pöörlemiskiirus jääb muutumatuks, suureneb propellerite tõukejõud. Samal ajal tekib suurenenud õhutakistuse tõttu turbulents. Selle tulemusena nõuab propelleri suur raadius ja labade kaldenurk palju energiat, mille tõttu lennuaeg lüheneb.

Suured väikese sammuga propellerid sobivad ideaalselt aerofotograafiaks, samas kui väikesed suure sammuga propellerid sobivad võidusõidudroonidele, kus on oluline lennukiirus.

Propelleri labade arv ja kuju

Standardvalikuks loetakse kahe labaga sõukruvi. Enamikul väikestel kvadrokopteritel on rohkem kui kahe labaga propellerid. See võimaldab ühtlasemat õhujaotust ja selle tulemusena vähendab turbulentsi taset. Lisaks suureneb tänu lisateradele tõstejõud. Seega võib väikese läbimõõduga kolme (või enama) labaga sõukruvi pakkuda standardse suurema läbimõõduga kahe labaga sõukruvi tõstejõudu. Kvadrokopteri reageerimisvõime sõltub ka propelleri labade arvust ja mida rohkem labasid on, seda reageerimisvõimelisem on droon lennul. Selliste mitme labaga sõukruvide maksumus on kallim kui tavalistel ning nende propellerite valmistamisel ja joondamisel on raskusi. Sellised kruvid tuleks osta tootjatelt või volitatud edasimüüjatelt.

Vaata lähemalt terade otste kujude erinevusi. Need on jagatud kolme kategooriasse:

• Tavaline;
• pullnoos (BN);
• hübriidpullnoos (HBN);

Tavalised propellerid võimaldavad säästa akukulu tänu väiksemale tõukejõule ja avaldavad soodsat mõju lennu kestusele ilma täiendavat energiaraiskamist põhjustamata. Tavalistel kruvidel on teravad otsad. BN-kruvide võrdne läbimõõt nende suure pindalaga loob suurema tõukejõu. Selle eelisega kaasneb miinus - lennuaja lühenemine suure energiatarbimise tõttu. Tugide otstel olevad saadaolevad raskused aitavad suurendada pöördemomenti ja tõstab kvadrokopteri reageerimiskiirust mööda pöördetelge. Mis puutub HBN-i nibudesse, siis need jäävad Normal ja Bullnose vahele.

Pöörlemissuund

Mootorid, mis on jagatud kahte tüüpi, vastutavad labade pöörlemissuuna eest:

• CW – keerab propellerit päripäeva;
• CCW – pöörab propellerit vastupäeva;

Selliste mootorite paigalduspõhimõte sõltub kvadrokopteri konstruktsioonist. Diagrammid on joonisel selgemalt näidatud.

Tera serva järgi saate määrata, millises suunas see pöörleb.

Plastik ja süsinik: kus on kvaliteet ja tõhusus?

Plastist propellerid on populaarsemad. Nende eristavad omadused on järgmised:

• plastist;
• madal hind;
• suur valik sortimenti;
• kättesaadavus;

Märkimist väärib ka see, et painduvamatel labadel on takistust tabades suurenenud vastupidavus deformatsioonile, kuid samal ajal esineb vigu tasakaalustamisel.

Turul on saadaval ka süsinikterasid. Süsinikkruvid on kallid, kuid neil on mitmeid positiivseid kriteeriume:

• tugevus;
• tõhusus;
• kergus;

Turul on ka plastikust ja süsinikkiust valmistatud hübriidpropellereid. Teine tavaliselt täiustab esimest. Seda tüüpi propellerid on odava hinnaga ning ei jää kvaliteedi ja jäikuse poolest alla puhta süsinikuga propellerid.

Rekvisiitide kvaliteet viitab sellele, kui hästi need on valmistatud. Propelleri õige valmistamine tagab hea tasakaalu lennu ajal ega tekita VMG lisavibratsiooni. Kvadrokopterite ja muude lennukite jaoks parimaid propellereid toodavad kaubamärgid on GWS. Samuti soovitavad nad APC-d, mida toodavad ameeriklased, ja EMP-d, millel on suur tootevalik, mitte ainult tarvikud.

Spetsifikatsioon ja omadused

Konkreetse sõukruvi parameetrite mõistmiseks peaksite vaatama kodeeringut. Tootjad näitavad selles vormingus labade pikkust, sammu ja arvu:

LLPPxB või LxPxB – kus L on tera pikkus, P on samm (näidatud tollides) ja B on labade arv.

Näite abil analüüsime kahte erinevat tähistusvormingut:

Nii et esimene tugi, millel on tähis 6045 (6 x 4,5), näitab, et propelleril on kaks laba (vastavalt standardile), 6 tolli pikk ja 4,5 tolli samm.
Teine näitab juba labade arvu 5040 3 (5 korda 4 ja 3), kus 3 lõpus on täpselt sama palju labasid. Ja vastavalt 5 ja 4 tolli, pikkus ja samm.

Mõnel juhul on näidatud pöörlemissuuna tähised. Need on tähistatud ladina tähtedega - R ja C. Seega asetatakse (C) märgistusega propellerid CCW mootoritele ja märgiga (R) tähistatud mootoritele CW. Mõned teised tootjad näitavad lühendeid, millest need on valmistatud: BN, mis tähendab teravate otste ja raskustega või HBN - plasti ja süsiniku hübriid (neist rääkisime eespool).

Paigaldusmeetodid

Kvadrokopterile propellerite paigaldamiseks on erinevaid viise. Sageli pole elektrimootori võll midagi muud kui metalltihvt. Ilma kruvi paigaldamiseks vajalike abielementideta. Sellistel juhtudel kasutatakse kinnitusklambreid ja rekvisiite - need on spetsiaalsed adapterid.

Oma neljakopteri mudelite loomisel on mugav kasutada rekvisiite (vt fotot Rekvisiitor sarnaneb puksiga). Pinna külgmises osas on mõlemal küljel üks sümmeetriliselt tehtud auk. See disain paigaldatakse võllile ja pingutatakse kruvidega. Järgmiseks tuleb propeller võllile panna ja nailonist sidemetega kinnitada on ka kummirõngastega kinnitamise võimalus.

Tsangklamber on töökindlam kui rekvisiidihoidja. Selle konstruktsioon on ehitatud keermestatud ühendusega koonusekujulise läbiviigu abil. Kõigepealt paigaldatakse võllile tang, seejärel tuleb kinnitusmuhv koos sõukruvi ja seibiga. Kogu adapter on kinnitatud spetsiaalse kujuga ketrusmutriga.

Outrunner klassi mootoritel, kus harjadeta mootori rootor asub väljastpoolt, on konstruktsiooni ülemises osas mitu auku erinevat tüüpi adapterite ja kinnitusdetailide paigaldamiseks.

DJI, kui toodab oma harjadeta mootoritega kvadrokoptereid, paigaldab isepinguvad mutrid. Keermed seda tüüpi mootorite võllidel, mille rootorid pöörlevad vastupidises suunas.

Propelleride tasakaalustamine olemasolevate tööriistade abil

Ostetud odavad propellerid ei pruugi olla 100% tasakaalustatud, välja arvatud juhul, kui tegemist on hulgimüügi kaubamärgiga propelleritega. Sellised propellerid mõjutavad negatiivselt VMG tööd, mis põhjustab täiendavat vibratsiooni ja selle tulemusena ilmub video salvestamisel "želee efekt". Lisaks videosalvestuse kvaliteedile kannatavad ka mootorid. Pidev vibratsioon avaldab negatiivset mõju mootoritele, laagritele ja hammasülekannetele, suurendades seeläbi kvadrokopteri ülalpidamiskulusid.

Sel juhul on vaja kvadrokopteri detailide tasakaalustamise protseduuri. Selle täitmiseks vajate:

• kruvi;
• šotlane;
• superliim (kui teil pole teipi);
• liivapaber;
• propellerite tasakaalustaja (selles näites peetakse Du-Bro Tru-Spini või võite kasutada Hiina analooge, nagu videos);

Tasakaalustamise alustamiseks asetage seade tasasele pinnale nii, et telg oleks horisontaalselt joondatud.

Enne tasakaalustamist tuleb terasid kahjustuste suhtes kontrollida, seejärel paigaldada teljele ja veidi soovitud suunas kallutada. Järgmisena vaatame propelleri horisontaalset asendit, kas see suutis pärast läbipainde tagasi pöörduda. Kui ei, siis tuleb raskemat tera kergendada (liivapaberiga). Võite kleepida teibi heledamale terale või kanda sellele küünelakki, kui teil seda käepärast on. Kui üht ega teist pole, kasutage superliimi.

Tasakaalustusmasinat pöörates peate veenduma, et propeller säilitab selles asendis tasakaalu. Rõhutame, et kõik labade kaalumise ja kergendamise protseduurid tuleb läbi viia seestpoolt (nõgusad).

Järgmisena viime läbi rummu tasakaalustamise protseduuri. Liigutame propellerit vertikaalselt ja vaatame, kas ühes suunas on kõrvalekaldeid, siis peate kaaluma vastupidist. Saate seda raskemaks muuta laki või superliimi abil. Me saavutame tasakaalu, muudame asendit – pöörame ümber ja veendume, et tasakaal saavutatakse teisel pool. See viib propelleri labade tasakaalustamise lõpule.

eCalc kalkulaator

Propelleri parameetrite arvutamiseks oma mehitamata õhusõidukite mudelite loomisel on väga mugav teenus - eCalc. Paljud, kes oma kätega neljakoptereid kokku panevad, teavad seda veebikalkulaatorit. Jaotis, mis pakub neljakopterite arvutusparameetreid, on järgmine.

Alguses võib tunduda, et kõik on selge. Kuid peaksite olema teadlik mõnest punktist, mis oluliselt mõjutavad tehtud arvutuste tulemusi.

Esialgu peate täpsustama kopteri stardikaalu. Kui on kardaanid ja kaamerad, siis tuleb ka need sellesse parameetrisse lisada. Kui teenus kuvab ilma ajamita (mis tähendab "ilma draivita"), peate märkima raami kogumassi ja muude komponentide massi, näiteks:

• propellerid;
• lauad;
• kontroller;
• vedrustus;
• kaamera;
• FPV lendude varustus.

Samuti on vaja massile lisada +10%, mille juhtmed hõivavad. Väljund on soovitud arv neljakopteri stardimassi kogumassi kohta.

Näitame rootorite koguarvu, vastavalt sellele, millise mustri järgi need asuvad - üksikud või koaksiaalsed. Märgime ülemise piiri – lennukõrguse, ilmastikuolud lennu ajal – õhutemperatuuri ja atmosfäärirõhu).

Rippmenüüs palutakse teil valida aku. Kui teil pole vajalikku akut, valige see, mis on voolu väljundi ja mahutavuse poolest kõige lähemal. Järgmisena täidab süsteem ise väljad. Näitame ära aku kaalu ja struktuuri. Kui teil on vaja paigaldada täiendavaid patareisid, märkige nende number tekstiväljale P. Ja väljale Kaal on näidatud nende kogukaal.

Sellel väljal märgime ripploendis ESC tüübi, nn max. nende regulaatorite voolutugevus.

Nimetame mootoritootja. Tema hinnang ilmub aknasse. KV indikaatorid näitavad vajalikku näidist.

Nüüd näitame propellerite parameetrid - tüüp, läbimõõt ja samm. Võimalusel kasutage raami jaoks lubatud suurima läbimõõduga kruvi. Täpsustage ülekandearv, kui ajamil on käigukast. Hammaste arv juhiku hammasrattal ajami hammasrattale.

Kui süsteem ei paku vajalikke parameetreid, saate selle määrata kohandatud tekstiväljal. Ja seal märkige kalkulaatoris arvutamiseks vajalikud parameetrid. Pidage meeles, et aku parameetrid on näidatud ühes lahtris.

Pärast kõigi väljade täitmist tehakse arvutused. Väljundis saate vajalikud andmed. Need on kujutatud graafikute, loendite ja numbrite kujul.

RashVinta on programm, mis arvutab propelleri parameetreid mitte ainult kvadrokopteritele, vaid ka teistele lennukitele.

RashVinta abil saate teha arvutusi lähteandmetega, näiteks:
Mootori võimsus ja propelleri läbimõõt;
Mootori võimsus ja propelleri kiirus;
Kruvi läbimõõt ja samm.

Esimesel juhul märkige ruut ainult parameetri "arvutamine kruvi läbimõõdu järgi" juures. Näitame teavet propelleri suuruse, mootori võimsuse, lennukiiruse - maksimaalse ja keskmise kohta. Klõpsake "Arvuta" ja vaadake sammu parameetreid ja propelleri pöörlemissagedust.

Teisel juhul eemaldatakse kõik märgid. Järgmisena, nagu ka esimesel juhul, näitame mootori algvõimsust ning ärge unustage sarnaselt esimesel juhul ka rootori kiirust ja lennuki kiirust. Klõpsake nuppu "Arvuta" ja vaadake kõiki vajalikke andmeid kruvi läbimõõdu ja selle sammu kohta.

Kolmandal juhul tehakse arvutused professionaalsel tasemel. Märkige ruut "täpsustage kruvi parameetrid". Sisestame nõutavatele väljadele kruvi läbimõõdu ja sammu parameetrid. Klõpsake nuppu "Arvuta" ja vaadake sõukruvi laba profiili andmeid, selle pilt ilmub aknasse. Selle uurimiseks saate skaalat muuta. Kõik arvutuste järeldused salvestatakse tabelite kujul programmi koostamisel antud kuupäeva.html formaadis.

Programm võimaldab näha tera profiili kaldenurga all. Selleks märkige ruut "Profiil nurgaga". Ja näete ka arvutamisel kasutatud punkte - märkige ruut "näita arvutatud punkte". Printeris saab selle profiilipildi printida paberile 1:1 projektsioonis.

Järeldus menetluse keerukuse kohta

Nagu olete juba märganud, on detailide valimise ja kohandamise töö algajale üsna raske ülesanne. Kuid loodan, et see artikkel on kasulik kvadrokopterite ja muude mehitamata õhusõidukite fännidele, et õigesti läbi viia propellerite tasakaalustamise ja omatehtud disainiga kvadrokopterile paigaldamise protseduur. Ja vabanege ka vigadest multikopterite seeriamudelite VMG töös.

Kasulikud näpunäited propellerirühma valimiseks.

Te ei kujuta isegi ette (kui te pole lennukimudelismiklubis käinud), kui palju matemaatilisi ja aerodünaamilisi arvutusi tuleb teha disaineritele lennuki propeller-mootorirühma projekteerimisel.

Samal ajal on teile juba praktikas tuttav õige kombinatsiooni valimise raskus "mootor - pearootor" saamise eest parimad lennuomadused.

Minu ja teie õnneks ei kuulu see teadmine sugugi riigisaladuse alla (vähemalt VÄIKE ehitamise ajal kvadrokopterid) ja paljud entusiastid puhuvad põske ja ajavad laiali kogemus Interneti kaudu ja trükiväljaanded.

Oma kvadrokopteri loomise juhendi osana ( ja isegi siin ja siin otsustas autor jagada teavet algajatega, kuidas valida kaup poes propellerirühma elemendid nelikkopteri jaoks. See oskus tuleb tema sõnul aga kasuks ka sarnast tüüpi loojatele lennukid erineva arvu rootoritega.

Mootori valik

Mootorit valides on alati hea seda enne uurida. omadused, mis sildile kirjutatud esitavad müüja ja tootja. Autor soovitab enne ostmist kindlasti uurida kõiki teile meeldiva toote omadusi. Näiteks toob ta lingi saidile Hobbyking.com või õigemini sellel müügiks pakutavale. harjadeta mootor mudelite jaoks.

Vaatame järgmisi omadusi:

Kaal - 10 grammi

Maksimaalne voolutarve – 5,5 amprit

Vastupidavus – 0 mH

Maksimaalne pinge - 7 volti

Võimsus (vattides) – 210 vatti (see ei ole viga! See on märgitud müüja veebisaidil!)

Võlli läbimõõt – 2 mm

Pikkus - 22 mm

Läbimõõt - 18

Kogupikkus – 30 mm

Toote spetsifikatsioon:

Kaal: 10 grammi (koos kinnituse ja juhtmetega)

Koormuseta tarbimine: 0,4 amprit

Tõukejõud: 130 grammi 5000 p/min juures

Pöörlemiskiirus ilma koormuseta: 15000 p/min. 7,4 volti juures

Tipptarbimine: 5,5 amprit

Võlli läbimõõt: 2 mm

Mootori läbimõõt: 18 mm

Pikkus: 30 mm (koos võlli pikkuse ja paigaldusmõõtmetega)

Mootori valimisel peate kõigepealt otsustama lennu kaal teie kvadrokopter, samuti veojõu vajalik, et ta maast lahti saaks.

Peamine tingimus on, et tõukejõud peab olema kaks korda suurem konstruktsiooni maksimaalsest lennumassist.

Ebapiisav veojõud mootorid viivad halb käsitsemine või monument kvadrokopterileõhusõiduki võimetus õhku tõusta. Samal ajal põhjustab liigne veojõud ülemäärast kvadrokopteri terav reaktsioon juhtimisseadmete ja lennu ebastabiilsuse kohta.

Vajalikku tõukejõudu saab hinnata järgmise valemi abil: Nõutav tõukejõud = (konstruktsiooni kogumass* 2)/4.

Toome näite. Kui teie kvadrokopteril on lennu kaal(või õhkutõusmine - sisepõlemismootori kasutamisel või pommitaja ehitamisel) on umbes 1 kilogramm, siis ülaltoodud suhte abil arvutades saame vajalik veojõud 2 kilogrammi juures. See tähendab, et igal mootoril peab olema umbes 500 grammi tõukejõudu. Loomulikult tuleb arvutuses arvesse võtta kogu struktuuri kaal, eelkõige mootorite ja propellerite massid. Kui unistate aerofotograafiast või videopildistamisest, ärge unustage lisada kaamera kaalu ja selle toiteallikaid.

Kuigi lennumassi valik on teie otsustada, on kõige parem hoida seda minimaalsena. Maksimaalne vähendamine lennu kaal on üks olulisemaid lennuki valmistamise põhimõtted, kuna kõik täiendavad kaal väheneb manööverdusvõime, lennuaeg ja kasulik koormus.

Rootorite valiku omadused

Nagu mäletate, hoiavad kvadrokopterit õhus kaks paari rootoreid, mis pöörlevad vastassuundades. Rootorite peamised omadused on samm ja läbimõõt, mille suurenemine suurendab kvadrokopterite mootorite energiatarbimist.

Pealegi, samm määratleb vahemaa, millest ühe pöörde jooksul üle saadakse kruvi. Lühidalt öeldes rohkem propelleri samm eeldab madalam kiirus selle pöörlemine, kuid suurendab lennuki kiirust, mis paraku suurendab energiatarbimist.

Kruvi läbimõõdu ja sammu suhe peab olema tasakaalus. Väiksem propelleri samm toodab rohkem pöördemomenti ja vähendab mootorite energiatarbimist. Kui kavatsete oma kvadrokopterit kasutada vigurlendurid, sa lihtsalt vajad propellerid suure pöördemomendiga. Need tagavad energiaallika suurema kiiruse ja väiksema koormuse. Lisaks suurendavad madalama sammuga propellerid lennu stabiilsust.

Propeller liigutab suuremat suurema sammuga õhu maht, mis võib põhjustada turbulents ja viia vibratsioonid. Kui see juhtub, valige lihtsalt madalama sammuga rootorid.

Pearootori läbimõõdu osas on selle efektiivsus otseselt seotud õhuga kokkupuute alaga. Seega toob isegi väike propelleri läbimõõdu suurenemine kaasa selle efektiivsuse tõusu. Näitena võib tuua suurte käte ja jalgadega ujujate suure ujumiskiiruse, kes aga kulutavad rohkem jõudu.

Propelleri pöörlemine väiksema läbimõõduga on lihtsam kiirendada või peatuda (mõjutab inerts). Väiksema läbimõõduga propeller tähendab ka seda, et mootorid tarbivad vähem energiat. Just seetõttu kasutatakse kuue- või kaheksakopterite ehitamisel peamiselt väiksema läbimõõduga rootoreid kui võrreldava suurusega kvadrokopteritel.

Sest suured kvadrokopterid Suure kandevõime korral on lennustabiilsuse parandamiseks soovitatav kasutada suure läbimõõduga rootoreid ja suurendatud pöördemomendiga mootorit.

Mootor ja propeller: valiku piin

• Vaatlused ja uuringud. Alustage videote vaatamist Youtube. Selle tulemusena te mitte ainult ila sulistama üle teiste kvadrokopterite tutvuge konstruktsioonidega, aga vaadake ka, milliseid mootoreid ja pearootoreid teie kasutab Kolleegid Kõrval hobi. Oluline kasutada oma töös kellegi teise kogemus, kuna selle on juba väljastpoolt tasutud.
• Süvenemine protsessi füüsika Ja katsed. Kui olete matemaatiliselt meelestatud nohik ja teil on lisaraha ning te ei leidnud oma töös tõesti vajalikku teavet propellerirühma kohta, võite avada uurimisprogrammi erinevate mootori-propelleri kombinatsioonidega. Pidage siiski meeles, et uuringud ei tasu end kohe ära, seega olge valmis aega ja raha raiskama.

Lõpuks loodud ja Internetti postitatud

eCalc võrgus olev propellerkalkulaator, mis on tuntud selliste päringute poolest nagu: propellerkalkulaator, rc-kalkulaator, rc-kalkulaator, on tõhus tööriist lennukimudeli propelleriga mootori valiku arvutamiseks. See kalkulaator võimaldab teil mitte ainult säästa oma mootori eluiga, vaid ka pikendada selle kasutusiga ja säästa ka aku kasutusaega tänu võimalusele valida optimaalsed parameetrid reisirežiimi jaoks (optimaalne režiim).

Kalkulaator on ainult võrgus ja asub sellel aadressil ECALC.CH. Avaleht (inglise keeles) pakub valikut (kalkulaatorit) mudeli tüübi ja keelevaliku järgi:

• propCalc – lennuki propellerite kalkulaator
• xcopterCalc – kopterite kalkulaator
• fanCalc – tiivikusüsteemide kalkulaator
• heliCalc – helikopteri kalkulaator

Aastate jooksul on ECALC tasuta kasutajate funktsionaalsust vähendanud, nii et allpool on ekraanipildid, kuidas ECALC.CH piirangutest mööda minna, ja veel üks link: http://rc-calc.com/ru/copter

Neile, kes mõistavad html-i sõnadeta, on kirjeldus neile, kes pole sellega tutvunud. Näeme, et AX-4008Q on passiivne.

Vajutame brauseris (näiteks Chrome'is või Firefoxis) klahvi F12 ja siseneme "inspektorisse". Klõpsake noolt (ekraanil tähistatud numbriga 1), seejärel klõpsake valikuaknal (millegi, näiteks mootoriga) ekraanil number kaks ja vaadake, et rida (numbri 3 all) on esile tõstetud.

Klõpsake sellel real, vasakul on ikoon - laiendage. Näeme loendis vajalikku mootorit ja näeme, et seal on keelamismärk. Teeme selle uuesti sarnaselt teiste töötavate ridadega.

Parandatud rea näide.

Aastate jooksul on ECALC vähendanud tasuta kasutajate funktsioone, nii et siin on veel üks link: http://rc-calc.com/ru/copter

Värskendus: Suure huvi tõttu selle konkreetse osa vastu on mootorite artiklit laiendatud ja täiendatud teabega selliste mootoriparameetrite kohta nagu KV ja XXYY mõõtmed.

Ja nii, mootor või teisisõnu mootor.

Nagu näete allolevalt pildilt, võivad mootorid olla erineva suurusega ning erineva välimuse ja värvidega. Kuigi on olemas ühine tunnus, mis neid ühendab – silindriline kuju.

Lendavate mudelite mootoritest rääkides peame tavaliselt silmas harjadeta mootoreid. Need mootorid on väga sarnased tavaliste mootoritega. Neil on ka magnetid ja mähised, kuid puuduvad harjad, mis kannaksid voolu mootori kontaktidelt mähistele. Seetõttu nimetatakse neid harjadeta. Neid mootoreid võib pidada kolmefaasilisteks. Pinge ei anta mähistele pidevalt, nagu tavaliste alalisvoolumootorite puhul, vaid teatud sagedusega. See põhjustab mootori liikuva osa pöörlemise. Pealegi saavad sellised mootorid tavalisest palju kiiremini pöörlema ​​ja samal ajal ei kaota harjadele energiat.

Millised omadused on mootori valimisel olulised? Lisaks suurusele, kujule, värvile jne. Peaksite pöörama tähelepanu harjadeta mootorite kahele olulisele omadusele:

• voolutarve (mõõdetuna amprites A)
• Kv-reiting

Esimene omadus peaks olema selge. Mida suurem on mootori võimsus, seda suurem on voolutarve sama toitepinge juures. Mida suurem on vool, seda rohkem mootor tõstab. Vool sõltub mootori pöörlemissagedusest ja sellele tekitatavast tiiviku koormusest.

Kv-reiting näitab, mitu pööret oma teljel teeb mootor ühe minuti jooksul (RPM) teatud pinge juures. Valem on järgmine: RPM=Kv*U

Kuidas neid parameetreid mootori valimisel kasutada? Esiteks ütleb maksimaalne voolutarve meile, millist kiiruse regulaatorit valida (sellest lähemalt hiljem). Kv-reiting on samaväärne hobujõududega autos. Vähesed inimesed mõistavad, mis see on, kuid kõik teavad, et 100 hj ei piisa, kuid 600 on lahe. Nii see siin on :)

Vaatame seda parameetrit - KV - lähemalt. Võrdlus hobujõududega, kuigi õige, pole mudelile mootori valimisel täiesti selge. Kujutage ette 600 hj sportautot. Kas ta suudab sõita 300 km/h? Ma arvan, et jah. Aga kas ta saab sama teha, kui tema külge on seotud 1 t raskust? Ei. Ja ta isegi ei liiguta end. Mitte sellepärast, et jõudu poleks piisavalt, vaid sellepärast, et rattad hakkavad libisema. Mida me vajame 1 t lasti tõmbamiseks? Traktor. Traktoril võib olla vähem võimsust ja väike kiirus, kuid suured rattad ja pöördemoment võimaldavad meil oma koormat tõmmata. Ja nii näeme, et sama energiat on vaja nii väikeste rataste kiireks kui ka suurte rataste aeglaseks pöörlemiseks. Kvadrokopterite puhul on suure KV-ga mootor ideaalne väikeste, kiiresti pöörlevate propellerite jaoks (võidusõiduquadcopterid), väikese KV-ga mootor aga suurte propelleritega suurte droonide jaoks.

Tüüpilise võidusõidu neljakopteri mootori KV on 2100–2500, samas kui raskete sõidukite puhul, mis suudavad tõsta mitu kilogrammi oma massist ja sama palju lasti, on 200–900 KV. Võidusõidumudelitel on tavaliselt 5-6-tollised propellerid, pikkadeks lendudeks ja pildistamiseks mõeldud suurtel lennukitel aga 15-17 tolli. Kas kujutate ette, millised koormused saavad mootorile, propellerile ja kõigele muule, kui 15-tolline sõukruvi keerata väikese propelleri normaalkiirusele? Mootori KV reiting on valimisel väga oluline omadus, kuigi see pole ainus oluline parameeter.

Konkreetse seadme jaoks mootori valimisel on oluline parameeter selle tõstejõud (Trust). Tõstejõudu saab mõõta erinevates ühikutes, kuigi õige on Newton, aga mugav on kilogramm. Ja nii tähendab 500-grammine tõstejõud, et 4 mootorit suudavad tõsta 2 kg raskust, kaasa arvatud nemad. Samal ajal on teil vaja võimsusreservi. Kokku on meil valem Force/1 Motor = (kopteri kaal x 2) / 4. 1 kg kaaluva kopteri jaoks on vaja minimaalselt 500 grammi tõstejõuga mootoreid. See on lihtne.

Mootori teine ​​omadus on selle tõhusus. Me ei lasku detailidesse, kuid pange tähele, et 70% efektiivsusega mootor kulutab 70% energiast lennule ja 30% universumi soojendamisele, nagu ütles minu füüsikaõpetaja. Mootori kasutegur ei sõltu ainult seadmest endast, vaid ka muudest elementidest: propeller, aku, kiiruse regulaator, kaal jne.

Lisaks kõigele sellele on mootoritel ka füüsilised parameetrid, mis kuvatakse nende mõõtmetes. Need on mootori kõrgus, läbimõõt ja mähiste poolide arv. Näiteks, Turnigy Multistar 5130-350 — See on mootor, mille staatori läbimõõt on 51 mm, kõrgus 30 mm ja KV 350. See on suur mootor suurte mudelite jaoks. Ja see - Scorpion M-2205-2350KV väike, kuid väga hea mootor võidusõidu neljakopteritele. Selle läbimõõt on 22 mm ja kõrgus 5 mm. Selle KV reiting on 2350.

Mootor ise ei saa tekitada tõstejõudu; Propeller on omamoodi mootori võlli pöörlemisenergia muundur tõstejõuks.

Propelleri kõige olulisemad omadused on selle suurus ja labade samm. Suurus on tavaliselt näidatud tollides ja siin on kõik selge. Samm on näidatud ka tollides ja see tähendab, kui palju propeller tõuseks ühe pöördega ümber oma telje antud laba kaldega, kui see liiguks tihedas aines.

Väiksema labanurgaga sõukruvi peab vähem õhku vastu ja koormab seetõttu mootorit vähem, takistades sellel kogu oma võimsust ära kasutamast. Seetõttu avaldab väga suur propeller mootorile rohkem pinget ja põhjustab ülekoormust. Seega on vaja propellerid valida nii, et need jääksid mootori tööparameetrite lubatud piiridesse ja tekitaksid piisava tõstejõu. Keskmise kvadrokopteri standardne propeller on tavaliselt propeller, mille omadused on 8-11/4,5-4,7 Näiteks see sait aitab teil arvutada propelleri parameetreid (ja palju muud).

Samuti ärge unustage, et propellereid on kahte tüüpi: päripäeva ja vastupäeva. See on vajalik selleks, et pooled neljakopteri mootoritest pöörleksid ühes suunas ja teine ​​pool vastupidises suunas.

Varsti vaatleme mitut mootorit nende omaduste mõjust kvadrokopteri parameetritele ja õpime oma ülesannete jaoks mootorit valima.

Väga hea artikkel mootori ja propellerite valikust inglise keeles on siin.