Κηφήναςφτιάξτεμόνοισας

DIY drone: Μάθημα 3. Μονάδα παραγωγής ενέργειας...

Περιεχόμενα

Εισαγωγή

Τώρα που επιλέξατε ή δημιουργήσατε ένα πλαίσιο, το επόμενο βήμα είναι να επιλέξετε το σωστό σύστημα πρόωσης. Δεδομένου ότι τα περισσότερα από τα υπάρχοντα μη επανδρωμένα αεροσκάφη είναι ηλεκτρικά, θα επικεντρωθούμε στην παραγωγή αμιγώς ηλεκτρικής πρόωσης μέσω κινητήρων DC χωρίς ψήκτρες. Ο σταθμός παραγωγής ενέργειας περιλαμβάνει κινητήρες, ρότορες (έλικες, συντομευμένα στηρίγματα), ESC και μπαταρία αποθήκευσης.

1. Κινητήρας

Από τους κινητήρες που χρησιμοποιείτε στη συναρμολόγησή σας, θα εξαρτηθεί από το μέγιστο φορτίο που μπορεί να σηκώσει το μη επανδρωμένο αεροσκάφος, καθώς και από το πόσο μπορεί να είναι σε πτήση. Ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει απαραιτήτως να αποτελείται από κινητήρες της ίδιας μάρκας και μοντέλου, αυτή η προσέγγιση θα του προσφέρει μια ισορροπημένη λειτουργία. Πρέπει να σημειωθεί ότι ακόμη και οι απόλυτα πανομοιότυποι κινητήρες (Μάρκα / Μοντέλο) μπορούν να έχουν μια μικρή διαφορά στην ταχύτητα, η οποία στη συνέχεια ισοπεδώνεται από τον ελεγκτή πτήσης.

Βουρτσισμένο έναντι Brushless

Σε κινητήρες με βούρτσα, ο περιστροφικός ρότορας περιστρέφεται μέσα στον στάτορα στον οποίο οι μαγνήτες είναι σταθερά στερεωμένοι. Σε κινητήρες χωρίς ψήκτρες, όλα είναι στη στροφή. η περιέλιξη είναι σταθερά σταθερή στο εσωτερικό του στάτορα και οι μαγνήτες τοποθετούνται στον άξονα και περιστρέφονται. Στις περισσότερες περιπτώσεις, θα λάβετε υπόψη μόνο τους κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες (BC). Κινητήρες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται ευρέως στην ερασιτεχνική βιομηχανία ραδιοφώνου για τη συναρμολόγηση προϊόντων που κυμαίνονται από ελικόπτερα και αεροπλάνα έως συστήματα οδήγησης αυτοκινήτων και σκαφών.

Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες τηγανίτας είναι μεγαλύτεροι σε διάμετρο, πιο επίπεδες και γενικά έχουν υψηλή ροπή και χαμηλότερη KV (λεπτομέρειες παρακάτω). Μικρού μεγέθους UAV (συνήθως μεγέθους παλάμης) συχνά χρησιμοποιούν μικρούς κινητήρες με βούρτσα λόγω του χαμηλότερου κόστους και του απλού ελεγκτή δύο συρμάτων. Ενώ οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες έρχονται σε διαφορετικά μεγέθη και προδιαγραφές, η επιλογή μικρότερου μεγέθους δεν σημαίνει ότι θα είναι φθηνότερη.

Inrunner vs Outrunner

Υπάρχουν διάφοροι τύποι κινητήρων DC χωρίς ψήκτρες:

  • Το Inrunner είναι ένας εσωτερικός ρότορας Το Η περιέλιξη είναι στερεωμένη στον στάτορα, οι μαγνήτες τοποθετούνται στον άξονα του ρότορα που περιστρέφεται (συνήθως χρησιμοποιείται σε σκάφη RC, ελικόπτερα και αυτοκίνητα λόγω του υψηλού KV).
  • Outrunner - εξωτερικός ρότορας. Οι μαγνήτες είναι στερεωμένοι σε έναν στάτορα που περιστρέφεται γύρω από ένα στάσιμο τύλιγμα. Το κάτω μέρος του κινητήρα είναι σταθερό.(κατά κανόνα, κινητήρες αυτού του τύπου έχουν μεγαλύτερη ροπή).
  • Hybrid Outrunner - Αυτό είναι τεχνικά ένα "Outrunner", αλλά εφαρμόζεται σε ένα πακέτο "Inrunner". Αυτή η προσέγγιση επέτρεψε τον συνδυασμό σε έναν τύπο της ροπής "Outrunner" και την απουσία εξωτερικών περιστρεφόμενων στοιχείων όπως στους κινητήρες του τύπου "Inrunner".

KV

KV βαθμολογία - μέγ. τον αριθμό στροφών που μπορεί να αναπτύξει ο κινητήρας χωρίς απώλεια ισχύος σε δεδομένη τάση. Για τα περισσότερα UAV πολλαπλών στροφείων, μια χαμηλή τιμή KV (για παράδειγμα, από 500 έως 1000) είναι σχετική, καθώς αυτό βοηθά στη διασφάλιση της σταθερότητας. Ενώ για ακροβατική πτήση μια τιμή KV μεταξύ 1000 και 1500 θα είναι σχετική, παράλληλα με ρότορες μικρότερης διαμέτρου (έλικες). Ας υποθέσουμε ότι η τιμή KV για έναν συγκεκριμένο κινητήρα είναι 650 σ.α.λ., τότε σε τάση 11.1V ο κινητήρας θα περιστρέφεται με ταχύτητα: 11.1 × 650 = 7215 σ.α.λ., και αν χρησιμοποιείτε τον κινητήρα σε χαμηλότερη τάση (ας πούμε 7.4V), τότε η ταχύτητα περιστροφής θα είναι: 7,4 × 650 = 4810 σ.α.λ. Είναι σημαντικό να σημειωθεί, ωστόσο, ότι η χρήση χαμηλής τάσης σημαίνει γενικά μεγαλύτερη κατανάλωση ρεύματος (Ισχύς = Ρεύμα × Τάση).

Πίεση

Ορισμένοι κατασκευαστές κινητήρων χωρίς ψήκτρες μπορούν να καθορίσουν στις προδιαγραφές πληροφορίες σχετικά με τη μέγιστη δυνατή ώθηση (ώθηση) που παράγει ο κινητήρας σε συνδυασμό με τον προτεινόμενο κύριο ρότορα. Η μονάδα μέτρησης της ώσης είναι συνήθως χιλιόγραμμο (Kg / Kg), λίβρα (Lbs) ή Newton (N). Για παράδειγμα, αν χτίζετε ένα τετράπτερο και γνωρίζετε την τιμή ώσης ενός μοτέρ = έως 0,5 κιλά σε ένα διαμέρισμα με ρότορα 11 ιντσών, τότε στην έξοδο τέσσερις τέτοιοι κινητήρες μπορούν να ανυψωθούν με μέγιστη ώθηση: 0,5 κιλά × 4 = 2 κιλά. Κατά συνέπεια, εάν το συνολικό βάρος του τετρακόπτερό σας είναι ελαφρώς μικρότερο από 2 κιλά, τότε με μια τέτοια μονάδα παραγωγής ενέργειας θα απογειωθεί μόνο στις μέγιστες στροφές (μέγιστη ώση). Σε αυτή την περίπτωση, θα είναι σημαντικό είτε να επιλέξετε μια πιο ισχυρή δέσμη κινητήρα ρότορα, η οποία θα παρέχει μεγαλύτερη ώθηση, είτε να μειώσετε το συνολικό βάρος του drone. Στο μέγιστο ώθηση του σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας = 2kg, το βάρος του drone δεν πρέπει να υπερβαίνει το μισό αυτής της τιμής (1kg, συμπεριλαμβανομένου του βάρους των ίδιων των κινητήρων). Παρόμοιος υπολογισμός μπορεί να γίνει για οποιαδήποτε διαμόρφωση. Ας υποθέσουμε ότι το βάρος του εξακοπτέρου (συμπεριλαμβανομένου του πλαισίου, των κινητήρων, των ηλεκτρονικών, των αξεσουάρ κ.λπ.) είναι 2,5 κιλά. Αυτό σημαίνει ότι κάθε κινητήρας για ένα τέτοιο συγκρότημα πρέπει να παρέχει (2,5kg ÷ 6 κινητήρες) × 2 = 0,83kg ώση (ή περισσότερο). Τώρα ξέρετε πώς να υπολογίσετε τη βέλτιστη ώθηση των κινητήρων με βάση το συνολικό βάρος, αλλά προτού λάβετε μια απόφαση, σας προτείνουμε να εξοικειωθείτε με τις παρακάτω ενότητες.

Πρόσθετες εκτιμήσεις

  • Συνδέσεις: Οι κινητήρες βουρτσισμένου DC έχουν δύο συνδέσμους "" και "-". Η αλλαγή των καλωδίων κατά τόπους αλλάζει την κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα.
  • Συνδέσεις: Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες έχουν τρεις συνδέσεις. Για να μάθετε πώς να τα συνδέσετε, καθώς και πώς να αλλάξετε την κατεύθυνση περιστροφής, ανατρέξτε στην ενότητα ESC παρακάτω.
  • Περιελίξεις: Οι περιελίξεις επηρεάζουν την KV των κινητήρων. Εάν χρειάζεστε τη χαμηλότερη τιμή KV αλλά δίνετε προτεραιότητα στη ροπή, είναι καλύτερο να στρέψετε την προσοχή σας στους κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες τύπου Pancake.
  • Τοποθέτηση: Οι περισσότεροι κατασκευαστές διαθέτουν ένα γενικό διάγραμμα καλωδίωσης για κινητήρες συνεχούς ρεύματος για κινητήρες DC, το οποίο επιτρέπει στις εταιρείες πλαισίων να αποφεύγουν τη δημιουργία λεγόμενων προσαρμογέων. Το πρότυπο είναι συνήθως μετρικό, με δύο τρύπες μεταξύ τους 16 mm και δύο ακόμη τρύπες μεταξύ τους 19 mm (90 ° στην πρώτη).
  • Νήμα: Το σπείρωμα στερέωσης που χρησιμοποιείται για τη στερέωση του κινητήρα χωρίς ψήκτρες στο πλαίσιο μπορεί να διαφέρει. Τα συνήθη μετρικά μεγέθη των βιδών είναι Μ1, Μ2 και Μ3, τα αυτοκρατορικά μεγέθη μπορεί να είναι 2-56 και 4-40.

2. Κύριοι ρότορες (Έλικες)

Οι κύριοι στροφείς (έλικες, συντομευμένα στηρίγματα) για UAV πολλαπλών στροφείων προέρχονται από προπέλες ραδιοελεγχόμενων αεροσκαφών. Πολλοί θα ρωτήσουν: γιατί να μην χρησιμοποιήσετε λεπίδες ελικοπτέρων; Παρόλο που αυτό έχει ήδη γίνει, φανταστείτε τις διαστάσεις ενός εξακοπτέρου με λεπίδες ελικοπτέρου. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι το σύστημα ελικοπτέρων απαιτεί αλλαγή στο βήμα των λεπίδων και αυτό περιπλέκει σημαντικά τον σχεδιασμό.

Μπορείτε επίσης να ρωτήσετε γιατί να μην χρησιμοποιήσετε έναν κινητήρα turbojet, έναν κινητήρα turbofan, ένα turboprop κ.λπ.; Σίγουρα είναι απίστευτα καλοί στο να παρέχουν πολλή ώθηση, αλλά απαιτούν επίσης πολλή ενέργεια. Εάν το κύριο μέλημα του drone είναι να κινηθεί πολύ γρήγορα και όχι να αιωρείται σε περιορισμένο χώρο, ένας από τους παραπάνω κινητήρες μπορεί να είναι μια καλή επιλογή.

Λεπίδες και διάμετρος

Ο κύριος ρότορας των περισσότερων UAV πολλαπλών στροφείων διαθέτει δύο ή τρεις λεπίδες. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες έλικες είναι με δύο λεπίδες. Μην υποθέσετε ότι η προσθήκη περισσότερων λεπίδων θα αυξήσει αυτόματα την ώθηση. κάθε λεπίδα λειτουργεί στη ροή που διαταράσσεται από την προηγούμενη λεπίδα, μειώνοντας την απόδοση της έλικας. Ο κύριος ρότορας μικρής διαμέτρου έχει λιγότερη αδράνεια και ως εκ τούτου είναι πιο εύκολο να επιταχυνθεί και να επιβραδυνθεί, κάτι που είναι σημαντικό για ακροβατική πτήση.

Βήμα / Γωνία επίθεσης / Αποδοτικότητα / ώθηση

Η ώθηση που παράγεται από το Ο κύριος ρότορας εξαρτάται από την πυκνότητα του αέρα, τον αριθμό περιστροφών της έλικας, τη διάμετρό του, το σχήμα και την περιοχή των λεπίδων, καθώς και το βήμα του. Η αποτελεσματικότητα μιας έλικας σχετίζεται με τη γωνία προσβολής, η οποία ορίζεται ως το βήμα της λεπίδας μείον τη γωνία έλικας (η γωνία μεταξύ της σχετικής ταχύτητας που προκύπτει και της κατεύθυνσης περιστροφής της λεπίδας). Η αποδοτικότητα είναι η αναλογία ισχύος εξόδου προς ισχύ εισόδου. Οι περισσότεροι καλά σχεδιασμένοι έλικες είναι περισσότερο από 80% αποδοτικοί. Η γωνία προσβολής επηρεάζεται από τη σχετική ταχύτητα, οπότε η προπέλα θα έχει διαφορετική απόδοση σε διαφορετικές στροφές κινητήρα. Η αποδοτικότητα επηρεάζεται επίσης έντονα από το άκρο της κύριας λεπίδας του ρότορα και είναι πολύ σημαντικό να είναι όσο το δυνατόν πιο ομαλή. Ενώ ένας σχεδιασμός μεταβλητού βήματος θα ήταν ο καλύτερος, η πρόσθετη πολυπλοκότητα που απαιτείται για την εγγενή απλότητα του πολλαπλού ρότορα σημαίνει ότι μια έλικα μεταβλητού βήματος δεν χρησιμοποιείται σχεδόν ποτέ.

Περιστροφή

Οι ρότορες είναι σχεδιασμένοι για δεξιόστροφη περιστροφή (CW), ή αριστερόστροφα (CCW). Η κατεύθυνση περιστροφής υποδεικνύεται από την κλίση της λεπίδας ( κοιτάξτε την έλικα από το άκρο του άκρουVtailY6X8

Υλικά εκτέλεσης

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ρότορων (έλικες) ενδέχεται να έχουν μέτρια επίδραση στην πτήση η απόδοση αλλά η ασφάλεια πρέπει να είναι η πρώτη προτεραιότητα, ειδικά αν είστε αρχάριος και άπειρος.

  • Το πλαστικό (ABS / Nylon, κ.λπ.) είναι η πιο δημοφιλής επιλογή όταν πρόκειται για UAV πολλαπλών κινητήρων. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο χαμηλό κόστος, τα αξιοπρεπή χαρακτηριστικά πτήσης και την εκθετική αντοχή. Συνήθως, σε περίπτωση συντριβής, τουλάχιστον μία προπέλα είναι σπασμένη και ενώ κυριαρχείτε στο drone και μαθαίνετε να πετάτε, θα έχετε πάντα πολλά σπασμένα στηρίγματα. Η ακαμψία και η αντίσταση κρούσης της πλαστικής βίδας μπορούν να βελτιωθούν με ενίσχυση με ανθρακονήματα (άνθρακα), αυτή η προσέγγιση είναι μέγιστη. αποτελεσματικό και όχι τόσο ακριβό σε σύγκριση με μια πλήρη προπέλα από ανθρακονήματα.

  • Πολυμερές ενισχυμένο με ίνες (ίνες άνθρακα, νάιλον ενισχυμένο με άνθρακα κ.λπ.) -είναι η "προηγμένη" τεχνολογία σε πολλές σχέσεις. Τα εξαρτήματα από ίνες άνθρακα δεν είναι ακόμα πολύ εύκολο να κατασκευαστούν και επομένως πληρώνετε περισσότερα για αυτά από ό, τι για μια κανονική πλαστική βίδα με παρόμοιες παραμέτρους. Μια προπέλα από ανθρακονήματα είναι πιο δύσκολο να σπάσει ή να λυγίσει, και ως εκ τούτου, αν πέσει, θα κάνει μεγαλύτερη ζημιά σε οτιδήποτε έρθει σε επαφή. Ταυτόχρονα, οι έλικες άνθρακα είναι γενικά καλά κατασκευασμένες, πιο άκαμπτες (παρέχουν ελάχιστη απώλεια απόδοσης), σπάνια χρειάζονται εξισορρόπηση και είναι ελαφρύτερες σε βάρος από οποιοδήποτε άλλο υλικό. Συνιστάται να εξετάζετε τέτοιους έλικες μόνο αφού το επίπεδο χειρισμών του χρήστη γίνει άνετο.

  • Το ξύλο είναι ένα σπάνια χρησιμοποιούμενο υλικό για την παραγωγή στροφέων UAV πολλαπλών στροφείων, καθώς η κατασκευή τους απαιτεί μηχανική επεξεργασία, που αργότερα κάνει τις ξύλινες προπέλες πιο ακριβές από τις πλαστικές. Ταυτόχρονα, το δέντρο είναι αρκετά δυνατό και δεν λυγίζει ποτέ. Σημειώστε ότι οι ξύλινοι έλικες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε ραδιοελεγχόμενα αεροσκάφη.

Πτυσσόμενα

Τα πτυσσόμενα στηρίγματα έχουν ένα κεντρικό τμήμα που συνδέεται με δύο περιστρεφόμενες λεπίδες. Όταν το κέντρο (το οποίο συνδέεται με τον άξονα εξόδου του κινητήρα) περιστρέφεται, οι φυγοκεντρικές δυνάμεις δρουν στις λεπίδες, σπρώχνοντάς τις προς τα έξω και ουσιαστικά κάνοντας την προπέλα «σκληρή», με το ίδιο αποτέλεσμα με μια κλασική μη πτυσσόμενη προπέλα. Λόγω της χαμηλής ζήτησης και του μεγάλου αριθμού απαιτούμενων εξαρτημάτων, οι πτερωτές έλικες είναι λιγότερο συχνές. Το κύριο πλεονέκτημα των πτυσσόμενων στηριγμάτων είναι η συμπαγή και σε συνδυασμό με ένα πτυσσόμενο πλαίσιο, οι διαστάσεις μεταφοράς του drone μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερες από τις διαστάσεις πτήσης. Ένα ταυτόχρονο πλεονέκτημα του μηχανισμού αναδίπλωσης είναι η απουσία της ανάγκης, σε περίπτωση συντριβής, να αλλάξετε εντελώς την έλικα, θα αρκεί να αντικαταστήσετε μόνο τη χαλασμένη λεπίδα.

Εγκατάσταση

Όπως τα UAV, έτσι και οι ρότορες μπορούν να έχουν μεγάλη γκάμα μεγεθών. Έτσι, υπάρχει μια σειρά «τυπικών» διαμέτρων άξονα κινητήρα στη βιομηχανία. Σε αυτό το πλαίσιο, ο κύριος ρότορας παρέχεται συχνά με ένα μικρό σετ δακτυλίων προσαρμογής (μοιάζουν με ροδέλες με οπές διαφορετικών διαμέτρων στο κέντρο), οι οποίες είναι εγκατεστημένες στην κεντρική διάμετρο του στηρίγματος

Η βίδα μπορεί να στερεωθεί στον κινητήρα βάσει της οποίας η μέθοδος στερέωσης υποστηρίζεται από τον κινητήρα σας. Εάν ο άξονας του κινητήρα δεν συνεπάγεται επιλογές στερέωσης (σύνδεση με σπείρωμα, διάφορες συσκευές στερέωσης κ.λπ.), τότε χρησιμοποιούνται ειδικοί προσαρμογείς, όπως προστατευτικά στήριξης και σφιγκτήρες κολέτας.

  • Propsaver
  • Τσοκ Collet

Κινητήρες χωρίς ψήκτρες με εξωτερικό ρότορα (τύπος "Outrunner"), κατά κανόνα, στο πάνω μέρος του, έχουν αρκετές οπές με σπείρωμαείναι μια εξίσου δημοφιλής επιλογή για τη στερέωση της προπέλας στον άξονα του κινητήρα BC. Ο άξονας ενός τέτοιου κινητήρα έχει ένα σπείρωμα στο τέλος, η κατεύθυνση του οποίου είναι αντίθετη με την κατεύθυνση περιστροφής του ρότορα. Αυτή η προσέγγιση εξαλείφει την αυτόματη χαλάρωση του παξιμαδιού στερέωσης, εξασφαλίζοντας ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία του κηφήνα.

Προστασία ρότορων

Προστασία ρότορων - σχεδιασμένη να αποκλείει την άμεση επαφή του σταθμού παραγωγής ενέργειας του UAV με ένα αντικείμενο που έρχεται, διατηρώντας έτσι την ακεραιότητα και τη λειτουργικότητά του, καθώς και για την αποφυγή τραυματισμού o ταχείας περιστροφής προπέλων ως αποτέλεσμα συγκρούσεων με ανθρώπους και ζώα. Οι προφυλακτήρες έλικας είναι προσαρτημένοι στο κύριο πλαίσιο. Ανάλογα με την έκδοση, μπορεί είτε να επικαλύψει μερικώς την περιοχή εργασίας του σταθμού παραγωγής ενέργειας είτε εντελώς (προστασία δακτυλίου). Η προστασία προπέλας χρησιμοποιείται συχνότερα σε μικρά (παιχνίδια) UAV. Η χρήση προστατευτικών στοιχείων στη διάταξη φέρνει επίσης έναν αριθμό συμβιβασμών, μεταξύ των οποίων:

  • Μπορεί να προκαλέσει υπερβολικούς κραδασμούς.
  • Αντέχει γενικά στα ελαφρά χτυπήματα.
  • Μπορεί να μειώσει την ώθηση εάν τοποθετηθούν πάρα πολλά πόδια στερέωσης κάτω από την έλικα.

Εξισορρόπηση

Η κακή εξισορρόπηση συμβαίνει στους περισσότερους φθηνούς έλικες. Για να βεβαιωθείτε για αυτό, δεν χρειάζεται να πάτε μακριά, απλά τοποθετήστε ένα μολύβι στην κεντρική οπή της βίδας (κατά κανόνα, με ανισορροπία, η μία πλευρά θα είναι βαρύτερη από την άλλη). Επομένως, συνιστάται ιδιαίτερα να ισορροπήσετε τα στηρίγματά σας πριν τα εγκαταστήσετε στους κινητήρες. Μια μη ισορροπημένη προπέλα θα προκαλέσει υπερβολικούς κραδασμούς, οι οποίοι με τη σειρά τους επηρεάζουν αρνητικά την απόδοση του ελεγκτή πτήσης (εκδηλώνεται με λανθασμένη συμπεριφορά του drone κατά την πτήση), για να μην αναφέρουμε την αύξηση του θορύβου, την αυξημένη φθορά των στοιχείων της μονάδας παραγωγής ενέργειας και την επιδείνωση της ποιότητας της αναρτημένης κάμερας.

Η προπέλα μπορεί να αντισταθμιστεί με διάφορους τρόπους, αλλά αν χτίζετε ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος από την αρχή, τότε στο οπλοστάσιο των εργαλείων πρέπει να υπάρχει φθηνό εξισορροπητή έλικας που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε εύκολα και απλά την ανισορροπία βάρους στην προπέλα. Για να ισοσταθμίσετε το βάρος, μπορείτε είτε να αλέσετε το βαρύτερο μέρος της προπέλας (να αλέσετε ομοιόμορφα το κεντρικό τμήμα της λεπίδας και σε καμία περίπτωση να μην κόψετε το έλικα), μπορείτε επίσης να ισορροπήσετε κολλώντας ένα κομμάτι ταινίας (λεπτό) η ελαφρύτερη λεπίδα (προσθέστε τα τμήματα ομοιόμορφα μέχρι να επιτευχθεί ισορροπία). Σημειώστε ότι όσο πιο μακριά από το κέντρο κάνετε μια αναβάθμιση εξισορρόπησης (λείανση ή προσθήκη ζώνης) της προπέλας, τόσο μεγαλύτερο θα είναι το αποτέλεσμα με βάση την αρχή της ροπής.

3. ESC

ESC (English Electronic Speed ​​Controller; rus.ηλεκτρονικός ελεγκτής ταχύτητας) - επιτρέπει στον ελεγκτή πτήσης να ελέγχει την ταχύτητα και την κατεύθυνση του κινητήρα. Με τη σωστή τάση, το ESC πρέπει να είναι σε θέση να αντέξει το μέγιστο. το ρεύμα που μπορεί να καταναλώσει ο κινητήρας και επίσης περιορίστε το ρεύμα που διέρχεται από τη φάση κατά τη διάρκεια της αλλαγής. Τα περισσότερα ESC με χόμπι drone επιτρέπουν στον κινητήρα να περιστρέφεται προς μία κατεύθυνση, ωστόσο με το σωστό firmware μπορούν να λειτουργήσουν και προς τις δύο κατευθύνσεις.

Σύνδεση

Αρχικά, το ESC μπορεί να προκαλέσει σύγχυση επειδή υπάρχουν πολλά καλώδια / ακίδες / συνδέσεις για τη σύνδεση δύο. πλευρές (το ESC μπορεί να έρθει με ή χωρίς κολλημένους συνδετήρες).

  • Τροφοδοσία: Δύο χοντρά σύρματα (συνήθως μαύρα και κόκκινα) παρέχονται για την τροφοδοσία ρεύματος από τον πίνακα διανομής / την πλεξούδα στην οποία η ισχύς προέρχεται απευθείας από την κύρια μπαταρία του αεροσκάφους.
  • 3 συνδετήρες: Τρεις υποδοχές διατίθενται στην απέναντι πλευρά του χειριστηρίου για σύνδεση σε τρεις συνδέσμους (συνήθως παρέχονται με κινητήρες) σε κινητήρα χωρίς ψήκτρες. Η χρήση συνδετήρων κατά τη σύνδεση του ESC επιτρέπει, εάν είναι απαραίτητο (σε περίπτωση βλάβης), να αλλάξετε γρήγορα τον ελεγκτή χωρίς να χρησιμοποιήσετε κολλητήρι. Συμβαίνει οι σύνδεσμοι σε σχήμα σφαίρας που έρχονται με τον κινητήρα να μην ταιριάζουν με τους συνδετήρες του ρυθμιστή, οπότε απλώς αντικαταστήστε τους με κατάλληλους. Ποιο από τα τρία είναι "συν" και ποιο "μείον"; Το σημείο αναφοράς είναι ένα απλό, θετικό καλώδιο που προέρχεται από την μπαταρία, γίνεται θετικό στο ESC, παρόμοια με ένα μείον.
  • 3-pin R / C servo connector με λεπτά σύρματα: μέσω του οποίου γίνεται επεξεργασία του σήματος που προέρχεται από τον δέκτη, εκ των οποίων το ένα καλώδιο είναι σήμα (μετάδοση του σήματος αερίου στο ESC ή είσοδο), το δεύτερο "Μείον" (ή γείωση) και ένα θετικό καλώδιο (δεν χρησιμοποιείται εάν δεν υπάρχει ενσωματωμένο BEC. με ενσωματωμένο BEC, είναι έξοδος ισχύος 5V, η οποία μπορεί αργότερα να χρησιμοποιηθεί για τροφοδοσία ηλεκτρονικά επί του σκάφους).

BEC

Τις πρώτες μέρες της μοντελοποίησης αεροσκαφών, ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης χρησιμοποιήθηκε ως μονάδα παραγωγής ενέργειας και τα ηλεκτρονικά του σκάφους τροφοδοτούνταν από ένα μικρό μπαταρία. Με την έλευση των ηλεκτρικών ελκτικών και ελεγκτών (ESC), στο τελευταίο, άρχισαν να περιλαμβάνουν το λεγόμενο κύκλωμα εξάλειψης της μπαταρίας-BEC (στα Αγγλικά. Battery Eliminator Circuit; ή ενσωματωμένος μετατροπέας ισχύος. Κατά κανόνα, παρέχει μια πρόσθετη πηγή ρεύματος με τάση 5V σε ρεύμα 1Α ή παραπάνω). Με άλλα λόγια, είναι ένας μετατροπέας τάσης που χρησιμοποιείται στη διάταξη LiPo σε τάση για να τροφοδοτήσει τα ηλεκτρονικά του σκάφους του drone.

Κατά τη συναρμολόγηση του πολυ-ρότορα, όλα τα ESC πρέπει να είναι συνδεδεμένα στο χειριστήριο πτήσης, αλλά απαιτείται μόνο ένα BEC, διαφορετικά μπορεί να προκύψουν προβλήματα κατά την τροφοδοσία των ίδιων γραμμών. Δεδομένου ότι συνήθως δεν υπάρχει τρόπος απενεργοποίησης του BEC σε ένα ESC, είναι καλύτερο να αφαιρέσετε το κόκκινο σύρμα () και να το τυλίξετε με ηλεκτρική ταινία για όλους εκτός από έναν ESC. Είναι επίσης σημαντικό να αφήσετε το μαύρο σύρμα (γείωση) για κοινό έδαφος.

Υλικολογισμικό

Δεν είναι όλα τα ESC στην αγορά εξίσου καλά για εφαρμογές πολλαπλών στροφείων. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι πριν από την εμφάνιση των UAV πολλαπλών κινητήρων, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως μονάδα παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος για ραδιοελεγχόμενα αυτοκίνητα, αεροπλάνα και ελικόπτερα. Τα περισσότερα δεν απαιτούν γρήγορους χρόνους απόκρισης ή ενημερώσεις. Τα ESC με ενσωματωμένο λογισμικό SimonK ή BLHeli είναι σε θέση να αντιδράσουν πολύ γρήγορα στις εισερχόμενες αλλαγές, κάτι που γενικά κάνει τη διαφορά μεταξύ σταθερής πτήσης ή συντριβής.

Κατανομή ισχύος

Δεδομένου ότι κάθε ESC τροφοδοτείται από την κύρια μπαταρία, ο κύριος συνδετήρας μπαταρίας πρέπει κατά κάποιο τρόπο να χωριστεί σε τέσσερα ESC. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας τον πίνακα διανομής ισχύος ή τον ιμάντα διανομής ισχύος. Αυτός ο πίνακας (ή καλώδιο) χωρίζει τους θετικούς και αρνητικούς ακροδέκτες της κύριας μπαταρίας σε τέσσερις. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι τύποι συνδετήρων που χρησιμοποιούνται στην μπαταρία, το ESC και την πλακέτα διανομής ενδέχεται να μην είναι οι ίδιοι, οπότε είναι καλύτερο να επιλέξετε μια τυπική υποδοχή όποτε είναι δυνατόν (π.χ. Deans

4. Μπαταρία

Χημεία

Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε μη επανδρωμένα αεροσκάφη είναι επί του παρόντος αποκλειστικά πολυμερές λιθίου (LiPo), και η σύνθεση μερικών από αυτές είναι αρκετά εξωτική - μαγγάνιο λιθίου ή άλλο λίθιο παραλλαγές. Το μόλυβδο οξέος απλά δεν είναι κατάλληλο και τα NiMh / NiCd είναι ακόμα πολύ βαριά για τη χωρητικότητά τους και συχνά δεν μπορούν να αποδώσουν τα υψηλά ποσοστά εκφόρτισης που απαιτούνται. Το LiPo προσφέρει υψηλή απόδοση και ρυθμό εκφόρτισης με χαμηλό βάρος. Τα μειονεκτήματα είναι το σχετικά υψηλό κόστος και τα συνεχή προβλήματα ασφάλειας (κίνδυνος πυρκαγιάς).

Τάση

Στην πράξη, χρειάζεστε μόνο μία μπαταρία για το UAV σας. Η τάση αυτής της μπαταρίας πρέπει να ταιριάζει με τους κινητήρες BK που έχετε επιλέξει. Σχεδόν όλες οι μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σήμερα βασίζονται σε λίθιο και περιέχουν αρκετές κυψέλες (δοχεία) 3,7V έκαστη, όπου 3,7V = 1S (δηλαδή μπαταρία ενός δοχείου, 2S είναι δύο δοχείων κ.λπ.). Επομένως, μια μπαταρία με ετικέτα 4S είναι πιθανό να έχει ονομαστική τιμή 4 × 3.7V = 14.8V. Επίσης, ο αριθμός των δοχείων θα σας βοηθήσει να καθορίσετε ποιον φορτιστή θα χρησιμοποιήσετε. Λάβετε υπόψη ότι μια μπαταρία υψηλής ισχύος με ένα κύτταρο μπορεί φυσικά να μοιάζει με μια μπαταρία πολλαπλών κυψελών χαμηλής χωρητικότητας.

Χωρητικότητα

Η χωρητικότητα της μπαταρίας μετριέται σε αμπέρ-ώρες (Ah). Οι μικρές μπαταρίες μπορούν να έχουν χωρητικότητα 0.1Ah (100mAh), η χωρητικότητα μπαταρίας για μεσαίου μεγέθους drones μπορεί να κυμαίνεται από 2-3Ah (2000mAh-3000mAh). Όσο υψηλότερη είναι η χωρητικότητα, τόσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος πτήσης και, κατά συνέπεια, τόσο βαρύτερη η μπαταρία. Ο χρόνος πτήσης ενός συμβατικού UAV μπορεί να κυμαίνεται από 10-20 λεπτά, κάτι που μπορεί να φαίνεται βραχύβιο, αλλά πρέπει να καταλάβετε ότι το drone παλεύει συνεχώς με τη βαρύτητα κατά τη διάρκεια της πτήσης και σε αντίθεση με το αεροπλάνο, δεν έχει επιφάνειες (φτερά) που παρέχουν βοήθεια με τη μορφή βέλτιστης ανυψωτικής δύναμης.

Ρυθμός εκφόρτισης

Ο ρυθμός εκφόρτισης της μπαταρίας λιθίου μετριέται σε "C" όπου 1C είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας (συνήθως σε ώρες αμπέρ, εκτός εάν σκέφτεστε ένα drone μεγέθους Παλάμη). Ο ρυθμός εκφόρτισης των περισσότερων μπαταριών LiPo είναι τουλάχιστον 5C (πέντε φορές η χωρητικότητα), αλλά δεδομένου ότι οι περισσότεροι κινητήρες που χρησιμοποιούνται σε UAV πολλαπλών στροφείων καταναλώνουν πολύ ρεύμα, η μπαταρία πρέπει να μπορεί να αποφορτιστεί με απίστευτα υψηλό ρεύμα, το οποίο συνήθως είναι περίπου 30Α ή περισσότερο.

​​

Ασφάλεια

Οι μπαταρίες LiPo δεν είναι απόλυτα ασφαλείς καθώς περιέχουν υπό πίεση αέριο υδρογόνο και έχουν την τάση να καίγονται ή / και να εκρήγνυνται όταν οτιδήποτε κάτι δεν πάει καλά. Έτσι, εάν έχετε αμφιβολίες για την υγεία της μπαταρίας, σε καμία περίπτωση, μην τη συνδέσετε με το drone ή ακόμα και με το φορτιστή - θεωρήστε την «παροπλισμένη» και απορρίψτε τη σωστά. Τα ενδεικτικά σημάδια ότι κάτι δεν πάει καλά με την μπαταρία είναι βαθουλώματα ή πρήξιμο (δηλαδή διαρροή αερίου). Κατά τη φόρτιση μιας μπαταρίας LiPo, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα χρηματοκιβώτιο LiPo box (Battery safe box). Η αποθήκευση μπαταρίας

Φόρτιση

Οι περισσότερες μπαταρίες LiPo διαθέτουν δύο συνδέσειςΟ φορτιστήςτις ανησυχίες ασφάλειας που σχετίζονται με τις μπαταρίες πολυμερών λιθίου

Τοποθέτηση

Η μπαταρία είναι το βαρύτερο στοιχείο του drone, επομένως θα πρέπει να εγκατασταθεί στο κεντρικό νεκρό κέντρο για να διασφαλιστεί το ίδιο φορτίο στους κινητήρες. Η μπαταρία δεν περιλαμβάνει ειδική τοποθέτηση (ειδικά βίδες με αυτοκόλλητη τομή που μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στο LiPo και να προκαλέσουν πυρκαγιά), οπότε μερικές μέθοδοι στερέωσης που χρησιμοποιούνται σήμερα περιλαμβάνουν ιμάντες Velcro, καουτσούκ, πλαστικά διαμερίσματα και άλλα. Η πιο συνηθισμένη επιλογή τοποθέτησης μπαταρίας είναι να κρεμάσετε την μπαταρία κάτω από το πλαίσιο χρησιμοποιώντας ιμάντα Velcro.

.
Παρόμοια άρθρα