Detalizēta ierobežojumu analīze

1. Spriegums (V) un motora KV reitings

Tas ir vistiešākais un kritiskākais ierobežojums.

Motora KV novērtējums: apzīmē tukšgaitas ātruma palielināšanos-uz 1 V sprieguma pieaugumu. Piemēram, 1000 KV motors, kas darbojas pie 12 V, sasniegs tukšgaitas ātrumu aptuveni 1000 × 12=12000 apgr./min.

Akumulatora spriegums: parasti tiek apzīmēts ar "S" vērtībām (1S=3.7V, 2S=7.4V un tā tālāk)

Attiecības:

Faktiskais motora ātrums ≈ Akumulatora spriegums × Motora KV vērtība

Augsta KV motors + augstsprieguma akumulators:Šī kombinācija rada ārkārtīgi lielus motora apgriezienus un ievērojamas strāvas prasības, viegli pārsniedzot gan akumulatora, gan ESC izlādes robežas, izraisot izdegšanu.

Zems KV motors + zemsprieguma akumulators: šī kombinācija nodrošina nepietiekamu motora ātrumu, nespējot radīt atbilstošu vilci. Drons var nespēt pacelties vai tam ir slikta manevrēšanas spēja

.

Atbilstības vadlīnijas:

Motoru ražotāji parasti norāda ieteicamo sprieguma diapazonu. Piemēram, motors ar atzīmi “Piemērots 4-6S” ir jāsavieno pārī ar baterijām, kuru jauda ir no 4S (14,8 V) līdz 6 S (22,2 V). Lai nodrošinātu līdzvērtīgas jaudas prasības, augsta -sprieguma, zema- KV kombinācija parasti darbojas efektīvāk nekā zema-sprieguma, augstas KV iestatījums, jo tas patērē mazāku strāvu, samazinot vadu zudumus un siltuma veidošanos.

2. Akumulatora izlādes jauda (C-vērtējums)VS.Sistēmas pašreizējais pieprasījums

Tas attiecas uz kompromisu-starp spēka vilciena-pārsprāgšanas spēju un ekspluatācijas drošību.

Sistēmas maksimālā strāva: maksimālā strāva, ko velk viena motora/propellera kombinācija pie pilnas droseles. Kopējā strāva=Viena motora strāva × Motoru skaits.

Maksimālā nepārtrauktas izlādes strāva=Akumulatora ietilpība (Ah) × Izlādes ātrums (C). Piemēram, 5000mAh (5Ah) 30C akumulatora maksimālā nepārtrauktās izlādes strāva ir 5 × 30=150A.

Ierobežojums:

Akumulatora maksimālā izlādes strāva Lielāka vai vienāda ar visu motoru kopējo maksimālo strāvu

Ja akumulatora C-reitings ir nepietiekams: ja dronam ir nepieciešama liela vilce (piemēram, straujš pacelšanās, liela-ātruma lidojums), akumulators nevar nodrošināt pietiekamu strāvu, izraisot tā izejas sprieguma strauju kritumu (pazīstams kā “sprieguma kritums”). Tā rezultātā rodas:

Nepietiekama jauda, ​​kā rezultātā pasliktinās lidojuma veiktspēja.

Lidojuma kontrolieris tiek atsāknēts vai tiek zaudēta kontrole, kas var izraisīt avāriju.

Akumulatora uzpūšanās, bojājumi vai pat aizdegšanās pārmērīgas izlādes dēļ.

Pārmērīgi augstas C{0}} likmes akumulatori: lai gan tiem ir lielāka drošības rezerve, tie parasti ir smagāki un dārgāki. Ir jāpanāk līdzsvars starp šiem faktoriem.

3. Akumulatora ietilpība/svarsVSLidojuma ilgums/efektivitāte

Tas ir nemitīgs kompromiss{0}}par izturību.

Enerģijas blīvums: lielāka akumulatora jauda uzglabā vairāk enerģijas, teorētiski pagarinot lidojuma ilgumu.

Svara maiņa-: lielākas-kapacitātes akumulatori vienmēr ir smagāki.

Ierobežojumu attiecības:

Lidojuma laiks ∝ Akumulatora ietilpība / (Kopējā sistēmas jauda + Jaudas pieaugums papildu svara dēļ)

Tas liecina par atdeves samazināšanos:

Jūs ievietojat akumulatoru ar par 50% lielāku ietilpību.

Šis akumulators ir arī par 50% smagāks.

Lai kompensētu šo papildu svaru, motoram jāpatērē vairāk enerģijas, lai uzturētu lidojumu.

Galu galā lidojuma laika pieaugums krietni atpaliek no 50% un var pat samazināties pārmērīga akumulatora svara dēļ.

Tāpēc, izvēloties akumulatora ietilpību, jāņem vērā tā svara ietekme uz lidmašīnas vilces -pret-svara attiecību un motora efektivitāti. Optimālais risinājums ir atrast labāko līdzsvaru starp enerģijas blīvumu un svaru.

4. Efektivitātes platforma

Motora efektivitāte atšķiras atkarībā no dažādiem rotācijas ātrumiem un slodzēm. Tam ir “maksimālais efektivitātes diapazons”.

Akumulatora funkcija: nodrošināt atbilstošu spriegumu, kas ļauj motoram precīzi darboties tā maksimālās efektivitātes diapazonā parasto droseles lietojumu laikā (piem., lidojums, kreisēšana).

Ierobežojumi: nepareiza akumulatora sprieguma izvēle var izraisīt dzinēju darbību ar zemu efektivitāti lidojuma laikā, pārvēršot būtisku elektrisko enerģiju siltumā, nevis vilcē, tādējādi krasi samazinot lidojuma ilgumu.

II. Praktiski{1}}izmaiņu piemēri

FPV sacīkšu droni:

Mērķis: maksimālā vilces{0}}līdz-svara attiecība un manevrēšanas spēja.

Atlase: parasti izmanto augstas{0}KV motorus (piem., 2000 KV+), kas savienoti pārī ar augstas-C, vidējas-jaudas (piemēram, 1300–1800 mAh) 4S vai 6S akumulatoriem. Upurē izturību sprādzienbīstamības dēļ.

Aerofotografēšanas droni:

Mērķis: Palielināta izturība un lidojuma stabilitāte.

Izvēle: parasti tiek izmantoti zema-KV motori (piem., vairāki simti KV), kas savienoti pārī ar augsta-sprieguma (6S), lielas-jaudas (piem., 5000mAh+) akumulatoriem ar augstu enerģijas blīvumu. Šī augsta sprieguma un zemas strāvas pieeja uzlabo kopējo efektivitāti, tādējādi pagarinot lidojuma ilgumu.

Vieglie/ieejas līmeņa{0}}droni:

Mērķis: izmaksu kontrole un vienkāršota darbība.

Atlase: izmantojiet zema-sprieguma (2S-3S) akumulatorus, kas savienoti pārī ar atbilstošiem vidēji-augstiem KV motoriem. Sistēmas jaudas un strāvas prasības ir salīdzinoši zemas, tādēļ akumulatoram un ESC ir mazāk stingras prasības.

Savstarpējā atkarība starp dronu akumulatoriem un motoriem būtībā ir sadarbības projektēšanas izaicinājums starp enerģijas sistēmu un piedziņas sistēmu.