Comment fonctionnent les moteurs de drones? DC ou AC?

 

Avec le développement de l'économie à basse altitude, les drones passent des jouets pour les amateurs à l'équipement de base pour les applications professionnelles ., ils survolent les terres agricoles pour pulvériser des pesticides; Ils voyagent dans les villes pour livrer des livraisons express; Ils vont profondément dans les mines, les forêts et les zones de catastrophe, prenant de plus en plus de tâches industrielles et publiques .

 

Derrière tout cela, il existe un noyau de puissance clé qui détermine l'efficacité, la stabilité et la durée de vie du vol - c'est-à-dire le moteur ., il pousse les lames à tourner à grande vitesse, offrant une force de portance et de contrôle, permettant au drone de vraiment "voler" .

 

Alors, comment fonctionne le moteur du drone? Utilise-t-il le courant direct ou le courant alternatif? Cet article commencera à partir des principes de base, vous aidera à comprendre le mécanisme de travail du moteur et à expliquer pourquoi presque tous les drones choisissent des moteurs CC sans balais .

 

La tâche principale des moteurs de drones consiste à convertir l'énergie électrique dans la batterie en énergie mécanique pour faire tourner l'hélice pour faire tourner à grande vitesse pour générer des éléments de portance et de poussée ., la plupart des drones courants utilisent des moteurs DC sans balais (BLDC), qui sont largement utilisés dans les drones civils et commerciaux pour leur efficacité élevée, son bruit faible et les coûts de maintenance faibles . pour leur efficacité élevé

 

1. La structure du moteur sans balais de drone

Un moteur typique de drone sans balais est principalement composé des parties suivantes:

Stator: il est fixe et a des bobines électromagnétiques triphasées enroulées à l'intérieur .

Rotor: tourne avec le champ électromagnétique et est généralement équipé d'aimants permanents;

Contrôleur de vitesse électronique (ESC): contrôleur de vitesse électronique, utilisé pour contrôler la direction du flux de courant pour atteindre une régulation précise de la vitesse et démarrer .

 

2. Principe de fonctionnement: entraînement électromagnétique + contrôle électronique

Le principe de fonctionnement des moteurs sans balais est basé sur l'induction électromagnétique:

La batterie alimente l'ESC;

L'ESC change périodiquement la séquence d'énergie des bobines de stator selon le signal de contrôle;

Lorsque la bobine est sous tension, un champ magnétique rotatif est formé, qui attire ou repousse les aimants permanents sur le rotor;

Le rotor tourne avec le champ magnétique, entraînant l'arbre du moteur et les lames pour tourner, générant ainsi la portance;

L'ensemble du processus ne nécessite pas de pinceaux mécaniques et s'appuie sur le contrôle électronique pour obtenir la rotation, ce qui est plus efficace et moins sujet à l'usure .

 

3. Pourquoi la conception sans balais est-elle importante?

Par rapport aux moteurs brossés traditionnels, les moteurs sans balais éliminent les brosses en carbone et la structure du commutateur, ce qui apporte plusieurs avantages clés:

Life plus longue: pas de pièces de contact mécaniques, réduisant l'usure;

Efficacité plus élevée: moins de perte d'énergie et une réponse plus rapide;

Bruit inférieur: le processus de fonctionnement est silencieux et lisse;

Entretien plus facile: pas besoin de remplacer régulièrement les brosses en carbone ou les copeaux de pinceaux propres .

 

C'est une question que de nombreux débutants ou nouveaux utilisateurs de l'industrie se demandent souvent: "Le moteur d'un drone DC ou AC?"

 

Réponse claire: les drones grand public utilisent des moteurs CC sans balais (BLDC)

Actuellement, plus de 95% des drones multi-rotors et des drones à voilure fixe sur le marché sont équipés deMotors CC sans balais (BLDC), plutôt que les moteurs AC traditionnels (moteurs AC) .

Remarque: Certaines machines de jouets à bas prix et plates-formes expérimentales peuvent toujours utiliser des moteurs brossés ou d'autres types, de sorte que l'instruction «100%» n'est pas utilisée .

 

Bien que ce moteur ait "DC" en son nom, sa méthode de conduite ressemble davantage à "AC simulé": il utilise une alimentation CC (comme une batterie de lithium) comme énergie, et utilise un contrôleur de vitesse électronique (ESC) pour convertir la puissance DC en courant triphasé qui est commuté en séquence, formant ainsi un champ magnétique rotatif pour entraîner le rotor pour rotation .}

Remarque: Bien que nous disions "AC simulé", le moteur à courant continu sans balais (BLDC) n'utilise pas de réel AC ., il utilise un contrôleur de vitesse électronique (ESC) pour changer la direction et la séquence du courant dans trois ensembles de bobines à tour pour former un champ magnétique à rotation en permanence, la conduite du rotor pour déplacer. moteur ".

 

Pourquoi ne pas utiliser les moteurs AC

Bien que les moteurs AC (tels que les moteurs à induction et les moteurs synchrones) soient très courants dans les scénarios industriels, ils ne conviennent pas à une utilisation dans les drones pour les raisons suivantes:

Dimensions de comparaison	Moteur CC sans balais (BLDC)	Moteur CA
Correspondance d'alimentation	S'adapter directement aux systèmes d'alimentation CC tels que les batteries au lithium	Nécessite une puissance AC ou un onduleur, une mauvaise portabilité
Poids volumétrique	Petit et léger, adapté aux charges de vol	Généralement grand et lourd
Contrôle de vitesse	Facile à contrôler précisément la vitesse et la direction	Le contrôle est complexe et la vitesse de réponse est lente
Efficacité énergétique et production de chaleur	Génération à haute efficacité et à faible chaleur	Efficacité énergétique relativement faible et exigences élevées de dissipation thermique
Scénario d'application	Drones, outils électriques, équipement modèle, etc. .	Équipement industriel, appareils électroménagers, occasions fixes

 

BLDC est une "solution CC" plus appropriée pour les drones

Utiliser les batteries ➜ La source d'énergie est DC

Utiliser l'ESC ➜ La logique de contrôle est très numérique

Mode de fonctionnement ➜ Simuler la commutation triphasée, mais l'essence est toujours un système DC

Par conséquent, à partir de la méthode d'alimentation, la méthode de contrôle au scénario d'utilisation, le moteur CC sans balais est sans aucun doute le type de moteur le plus approprié pour les plates-formes de vol UAV .

 

Grâce à cet article, vous avez appris que le moteur CC sans balais (BLDC) est le système d'alimentation le plus courant et le plus optimal pour les plates-formes de drones actuelles, avec de multiples avantages tels que une efficacité élevée, une longue durée de vie et un bruit faible .

 

Si vous recherchez un moteur à haute performance, une forte fiabilité et une adaptabilité à une variété de scénarios de vol, la série VSD Drone Motor sera un choix idéal .

 

Nous nous concentrons sur la recherche et le développement et la fabrication de moteurs de rotor externes sans pinceau à haute performance . Nos produits ont été largement utilisés dans les drones de course, les plates-formes de photographie aérienne multi-rotor, les avantages de recherche et l'inspection de qualité industrielle, etc.

Couverture de plage de tension complète: prend en charge plusieurs plates-formes de tension de 4s à 12s;

 

Valeurs KV riches: de 380kV à 2400kV, en tenant compte à la fois de l'endurance et de l'éclatement;

 

Conception élevée de la poussée / poids: la poussée maximale peut atteindre 9 kg, répondant aux exigences des scénarios de charge lourde;

 

Compléter les solutions de support: fournir des suggestions de sélection ESC, des données de test de support et un support d'amarrage technique;

 

Personnalisation du support: service OEM / ODM pour vous adapter à votre structure, paramètres et exigences de performance .

 

Recommandation du modèle moteur populaire VSD

Modèle	Plage de valeur kv	Puissance maximale	Poussée maximale	Scénarios d'application typiques
5315 MOTEUR DE DRONE	380kv	4257W	9034g	UAV multi-Rotor de qualité industrielle à grande charge
4720 MOTEUR DE DRONE	420kV	3037W	7232g	Plateforme de photographie aérienne et d'arpentage et de cartographie commerciale multi-rotor
3115 Moteur de drone	900–1520kv	1617W	4185g	Photographie aérienne de taille moyenne et plate-forme de vol flexible
2306 MOTEUR DE DRONE	1800–2400kv	901W	1683g	Drones de fond, drones de course légers
2808 MOTEUR DE DRONE	1300–1950kv	1623.5W	2910g	Aircraft multi-rotor / plate-forme de photographie aérienne compétitive
2207 MOTEUR DE DRONE	1960KV	902W	1702g	Drone de course FPV
2812 MOTEUR DE DRONE	900kv	1010W	2710g	Plate-forme de photographie aérienne à faible bruit de carrière à faible charge
2807 MOTEUR DE DRONE	1350–1750kv	1436W	2728g	Petite plate-forme volante polyvalente

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