Vitesse du moteur du drone, couple et vitesse: comprendre les paramètres de performance du cœur

 

Lors de l'achat ou de l'utilisation de moteurs de drones, la première réaction de nombreuses personnes est de vérifier la «valeur KV» et la «poussée maximale», mais ils négligent souvent les facteurs fondamentaux derrière ces valeurs: vitesse du moteur, couple et vitesse de vol - les véritables paramètres définissant les performances de tout drone.

 

Ces trois facteurs interagissent entre eux et déterminent conjointement la vitesse de réponse de l'avion, la capacité de charge, l'efficacité énergétique et la stabilité du vol. En termes simples:

Vitesse (RPM): détermine à quelle vitesse l'hélice tourne;

 

Couple (NM): détermine l'ampleur de l'hélice et la charge qu'elle peut supporter;

 

Vitesse de vol: il n'est pas déterminé uniquement par la vitesse de rotation, mais est le résultat d'un contrôle coordonné du système.

 

Pour différents scénarios d'application tels que la photographie aérienne industrielle, la reconnaissance, la cartographie ou les courses de cross-country, comment faire correspondre la plate-forme de vitesse motrice appropriée et la plage de sortie de couple selon les exigences de la tâche est un lien très critique.

 

Dans notre article précédent, nous avons mentionné queLes moteurs de drones grand public utilisent des moteurs CC sans balais (BLDC), qui atteint une rotation à grande vitesse en ajustant les signaux de tension et de contrôle. Cependant, pendant le vol réel, le moteur ne fonctionne pas toujours sans charge. Il est affecté par plusieurs facteurs tels que la charge de la lame, la résistance à l'air et la réponse ESC, et la vitesse et le couple changent également dynamiquement.

 

Si vous souhaitez améliorer encore l'efficacité du vol, prolonger le temps de vol ou augmenter la capacité de chargement, la "valeur KV" est loin d'être suffisante. Ce n'est qu'en comprenant les performances substantielles de la vitesse et du couple que vous pouvez vraiment faire une sélection bien fondée et obtenir des performances stables.

 

Dans le tableau des paramètres des moteurs de drones, la valeur KV (RPM / V) est l'un des indicateurs de performance les plus courants. Il indique la vitesse théorique que le moteur peut générer pour chaque tension d'entrée 1 V dans des conditions de non-charge, et l'unité est "RPM par volt".

 

Par exemple, un moteur avec une valeur KV de 1 000 a une vitesse théorique à sans charge de 10 × 1000=10, 000 tr / min à 10v.

 

Il convient de noter que:

Plus la valeur KV est élevée, plus la vitesse à vide, qui convient rapidement, ce qui convient au vol à grande vitesse, comme les drones volants.

 

Plus la valeur KV est faible, plus la vitesse de vitesse par unité de vitesse est faible, mais elle peut produire un couple plus élevé, ce qui convient aux plates-formes de photographie aériennes avec des charges plus lourdes et un vol plus stable.

 

Cependant, la valeur KV ne sert que de référence théorique dans des conditions de non-charge. Une fois dans l'environnement de vol réel, le moteur sera affecté par de nombreux facteurs tels que la charge de l'hélice, la limitation du courant ESC, la capacité de décharge de la batterie, etc., et la vitesse réelle sera généralement inférieure à la valeur théorique.

 

Par conséquent, lors de la sélection d'un moteur, il faut non seulement examiner la valeur numérique de la valeur KV, mais également faire un jugement complet basé sur des facteurs tels que la plate-forme de tension, les paramètres ESC, les paramètres d'hélice, etc., afin de vraiment comprendre l'état de travail et le potentiel de performance du moteur.

 

Lorsque de nombreuses personnes apprennent pour la première fois sur les moteurs de drones, ils appliqueront une formule apparemment simple:

Vitesse théorique (RPM)=Valeur de tension × KV

 

Cette formule est essentiellement valable dans des conditions de note de charge. Par exemple, pour un moteur avec une valeur KV de 1500, lorsqu'il est alimenté par une batterie 6S (22,2 V), la vitesse théorique à l'abri doit être:

1500 × 22. 2=33, 300 tr / min

 

Mais le problème est: les moteurs ne fonctionnent jamais sans charge lorsque le drone vole.

 

Pendant le vol réel, le moteur est affecté par une variété de facteurs de charge et environnementaux, et sa vitesse est souvent inférieure à la valeur théorique. Plus précisément, les facteurs suivants sont impliqués:

Charge de l'hélice: plus l'hélice est grande et lourde, plus la résistance est grande et plus la chute de vitesse est évidente;

 

Résistance à l'air et altitude: les changements de la densité de l'air affecteront l'efficacité de l'hélice et affecteront indirectement la vitesse du moteur;

 

Tension de la batterie chutes: Sous une charge élevée ou un vol à long terme, la tension baissera et la vitesse baissera simultanément;

 

Stratégie de contrôle ESC: certaines stratégies de contrôle de vol ne permettent pas au moteur de fonctionner à pleine vitesse, mais optimiser l'efficacité;

 

Élévation de la température du moteur: lorsque la température augmente, la résistance interne augmente, ce qui affectera également légèrement les performances de vitesse.

 

Si vous sélectionnez ou analysez les performances, il est loin d'être suffisant de vous fier uniquement au calcul de "kv × tension". Nous vous recommandons d'utiliser les données de poussée mesurées des moteurs de drones VSD pour porter un jugement complet, qui comprend non seulement la valeur KV, la puissance et le courant, mais aussi la vitesse réelle et les performances de sortie de la poussée sous différentes combinaisons de pales.

 

Cette "courbe de vitesse" vous en dit plus sur les véritables capacités du moteur qu'un seul numéro n'a jamais pu.

 

Le couple est un paramètre clé pour mesurer la force motrice d'un moteur. Il représente la «force de rotation» exercée par l'arbre du moteur. Si la vitesse détermine la "vitesse", alors le couple détermine "ce qui peut être conduit".

 

Dans les drones, le moteur ne tourne pas seul, mais entraîne l'hélice. Le processus de l'hélice qui coupe dans l'air et la génération de lifting repose essentiellement sur le couple fourni par le moteur.

 

En termes simples:

Poussée ≈ couple × diamètre de l'hélice × charge de pas

Remarque: il s'agit d'une formule conceptuelle simplifiée; En pratique, la génération de poussée dépend également de la densité d'air, de la forme de l'hélice et de la vitesse de rotation.

 

Cela signifie:

À la même vitesse, plus le couple est grand, plus l'hélice est grande;

 

Un couple insuffisant peut également provoquer un décalage de vitesse de l'hélice, une réponse lente au vol et une consommation d'énergie accrue.

 

Il convient de noter que la valeur KV élevée élevée. Au contraire, dans les applications réelles, une faible valeur KV + une entrée de courant élevée est plus susceptible d'apporter des performances de couple élevé, c'est pourquoi les grands drones de photographie aérienne utilisent souvent des solutions motrices avec KV dans la plage de 300 à 500.

Si le couple est insuffisant, le moteur ne peut pas conduire la grande hélice même si la valeur KV est élevée;

 

Par exemple, dans notre moteur sans balais VSD 5315, avec une plate-forme de tension 6S ~ 12S, nous pouvons atteindre une poussée maximale jusqu'à 9034g. C'est grâce à la correspondance de faible valeur KV et de courant élevé que le couple fort est libéré, entraînant ainsi les lames de grande taille pour voler de manière stable.

 

Beaucoup de gens croient que la vitesse de vol d'un drone est principalement déterminée par la vitesse du moteur. Plus la vitesse est élevée, plus elle vole rapidement. En fait, cette vue n'est que partiellement correcte.

 

Pour les drones multi-rotors, la vitesse de vol est déterminée par plusieurs facteurs:

Attitude de l'avion: l'angle d'inclinaison du fuselage affecte directement la distribution de la poussée et la vitesse avant;

 

Algorithme de contrôle: le système de commande de vol atteint un vol stable et efficace en ajustant la vitesse et l'angle du moteur;

 

Efficacité de l'hélice: la conception de différentes lames d'hélice affecte les caractéristiques aérodynamiques, qui à son tour affecte la vitesse et l'endurance.

 

Par conséquent, la simple augmentation de la vitesse du moteur n'augmentera pas de manière significative la vitesse de vol maximale du drone. En fait, une vitesse de moteur excessive peut conduire à:

L'efficacité est réduite car la perte d'énergie du moteur et des lames augmentent à des vitesses élevées;

 

L'augmentation de la consommation d'énergie affecte la durée de vie de la batterie;

 

Le contrôle du vol est difficile à contrôler avec précision, ce qui peut réduire la stabilité du vol.

 

Pour améliorer la vitesse de vol globale du drone, il est nécessaire d'optimiser de manière approfondie les performances du moteur, la conception de l'hélice et l'algorithme de contrôle du vol pour assurer le fonctionnement coordonné et efficace du système.

 

Lors de l'achat ou de l'utilisation de moteurs de drones, de nombreuses personnes ont tendance à tomber dans le malentendu de regarder uniquement un seul paramètre. En fait, l'évaluation des performances du moteur doit intégrer plusieurs indicateurs de base pour refléter vraiment son applicabilité.

 

1. Valeur KV, couple et vitesse réelle - Tous sont des facteurs indispensables dans l'évaluation des performances.

La valeur KV représente le niveau de vitesse théorique du moteur lorsqu'il est déchargé, mais il ne représente pas l'état de travail réel;

 

Le couple reflète la force motrice du moteur lorsqu'elle est chargée et est un facteur clé de la génération de poussée;

 

Ce n'est que lorsque ces trois sont combinés que les performances du moteur peuvent être entièrement comprises.

 

2. Sélection raisonnable en fonction des scénarios d'application

Les drones de course utilisent généralement des moteurs à haute vitesse en KV pour obtenir une réponse plus rapide et une vitesse plus élevée;

 

La photographie aérienne industrielle et les drones porteurs de charge accordent plus d'attention au couple et à la stabilité, et choisissent souvent des modèles de couple élevé à faible KV pour assurer une poussée élevée et une endurance;

La vitesse reflète la vitesse de fonctionnement du moteur dans des conditions de charge et de tension réelles, et détermine la vitesse de réponse du vol.

 

Les plates-formes polyvalentes doivent trouver un équilibre entre la vitesse et le couple pour répondre à diverses exigences de mission.

 

3. Reportez-vous au rapport de test complet du fabricant et aux commentaires de vol réels

Les données théoriques sont importantes, mais les performances de l'utilisation réelle peuvent mieux refléter la qualité du moteur. Utilisateurs suggérés:

Combiné avec le rapport de test détaillé du fabricant, comprenez les données spécifiques du moteur sous différentes tensions et charges;

 

Reportez-vous aux commentaires de vol réels des pilotes ou des utilisateurs pour évaluer la stabilité et la durabilité du moteur.

 

Ce n'est que par un jugement scientifique et complet que vous pouvez vous assurer de choisir le moteur du drone qui répond le mieux à vos besoins.

 

Lorsque vous choisissez un moteur de drone fiable, vous devez non seulement prêter attention aux indicateurs de performance, mais également la force de production du fabricant et le support technique.En tant que fabricant de moteurs de drones professionnels, VSD offre des produits moteurs sans balais personnalisés de haute qualité aux clients mondiaux avec des années d'expérience en R&D et un système de gestion de qualité complet.

 

Avantages de VSD:

Riches gammes de produits, couvrant de la KV faible à la KV élevée, pour répondre à une variété de besoins d'application;

 

Un contrôle de qualité strict garantit que chaque moteur a des performances stables et une longue durée de vie;

 

Capacités de personnalisation professionnelles, ajustement des paramètres et conceptions en fonction des besoins des clients, en prenant en charge plusieurs spécifications;

 

Terminez le service après-vente, fournissant des données techniques et de test, aidant les clients à résoudre rapidement les problèmes.

 

Moteurs de drones recommandés de VSD

modèle	Plage de valeur kv	Plage de tension	Puissance maximale (w)	Poussée maximale (g)	Scénarios applicables
5315 MOTEUR DE DRONE	380kv	6S~12S	4257	9034	Drone multi-rotor industriel
4720 MOTEUR DE DRONE	420kV	6S~8S	3037	7232	Photographie aérienne et drones de charge utile de taille moyenne
3115 Moteur de drone	900KV / 1050KV / 1520KV	5S~8S	1617	4185	Racing et drones légers
2306 MOTEUR DE DRONE	1800KV ~ 2400KV	4S~6S	901	1683	Drone de course FPV
2808 MOTEUR DE DRONE	1300KV ~ 1950KV	6S	1623.5	2910.4	Drone à charge utile à la lumière polyvalente
2207 MOTEUR DE DRONE	1960KV	6S	902.48	1702.7	Drone de course FPV
2812 MOTEUR DE DRONE	900kv	6S	1010	2710	Drone multi-rotor moyen
2807 MOTEUR DE DRONE	1350KV ~ 1750KV	4S~6S	1436	2728.4	Drone à charge utile à la lumière polyvalente

 

Que vous ayez besoin d'une forte poussée pour des applications industrielles ou des courses à grande vitesse, VSD peut fournir des solutions professionnelles correspondantes.