Летательная болезнь — О двигателях.

Добрый день.

Сегодня думал описать несколько компонентов, но получилось длинно. Поэтому сократил только до двигателей.
Заранее прошу прощения за спутанность повествования. Мысли же в голове роятся! Потом пройдя сквозь руки и клавиатуру немного упорядочиваются, но иногда не до конца.
Кстати, мне пришла курсовая камера, и обзорная . На квадру. А так-же очки уже выехали и DHLом едут в мою сторону. Это я к тому, что скоро будет грамотный FPV, и более качественное видео с камеры. Я как то заждался всего этого. Ок! Давайте ближе к делу.

Итак! Сегодня опишу мысли про двигатели.

На квадрах используются безколлекторные двигатели. Что это такое ? На самом деле всё просто. Это практически обычный коллекторный двигатель от старых игрушек ( тот с магнитиками прямоугольными), но вывернутый наизнанку. :) Хмм понятнее не стало. Ок. Скажем так это двигатель, у которого статор (то статично утановлено) находится внутри, и представляет из себя катушку электромагнита. Ротор (то что крутится) находится снаружи, и содержит в себе постоянные магниты . Представили?
А теперь нужно понять — чтобы всё это крутилось, надо чтобы магнитное поле статора вращалось. К счастью это уже давно решил дедушка Тесла с его переменным напряжением. По факту в статоре не одна катушка электромагнита а количество кратное 3-м. В простом варианте там 3 катушки. В более мощных 6, 9, 12…
Как создать в 3-х катушках вращающееся магнитное поле вроде ясно. В самом простом варианте по очереди подавать напряжение на каждую следующую катушку по кругу. И вот у нас уже магнитное поле как бы перескакивает с катушки на катушку по кругу. Самое интересное, что оно увлекает за собой и ротор, потому как на нем постоянный магнит со своими полюсами. И сначала он примагничивается к первой катушке, потом ко второй, при этом он вынужден провернуться на 120 градусов, потом к 3-ей — опять 120 градусов.

Ну вот, откуда берётся вращающееся поле поняли. Это конечно очень упрощённый вариант. В идеальном варианте вращающееся магнитное поле получается в 3-х фазной системе с синусоидальным напряжением. Короче в обычной электросети.

Так. Теперь про количество катушек. Почему кратное 3-м вроде понятно — потому как у нас будут 3 фазы. Но надо учесть один момент. Чем большее число катушек, тем медленнее будет крутиться двигатель. Потому как при одинаковом количестве переключений в секунду, полю придётся пробежать большее число катушек. Но такие двигатели будут мощнее, потому как теперь количество одновременно задействованных катушек тоже больше.
То есть, чем больше катушек — тем меньше максимальная скорость вращения. И тем больший крутящий момент можно снять с двигателя.

Ок. С теорией разобрались. Теперь давайте посмотрим что нам предлагает Али по запросу brushless motor.

Много ? Вот то-о и оно. А самое плохое что сложно найти вразумительное описание моделей двигателей.
Вот что обычно там даётся :
4PCS 2403 2300KV Brushless Motor for Mini QAV210 QAV250 Robocat 270mm Emax Nighthawk 280 Quadcopter
Description:
Battery (Cell Lipo): 2-3S
KV: 2300
Width: about 29mm
Prop adaptor Shaft Diameter(mm): 5
weight : about 21.5g
Suggested Propeller: 5030, 6045
Suggested Esc : 10-20A

На самом деле тут куча полезной инфы. Иногда и этого нет. Давайте разбираться.
Вначале вроде чистая реклама, однако надо обратить внимане, что мотор рекомендуется на 250-280 размер. Ну с 280 я думаю они перегнули, но почему нет.
Дальше описание.
Battery (Cell Lipo): 2-3S — Это так было отмечено рабочее напряжение 2S — 3S это тип аккумулятора рекомендуемого для работы с этими двигателями:
2S — 2 ячейки, рабочее напряжение 7.4V.
3S — 3 ячейки, рабочее напряжение 11.1V.
Ну подробнее я в аккумуляторах про это расскажу.

KV: 2300 — Это нифига не Киловатты :) Это на самом деле величина оборотов на 1 вольт. Круто да ? А теперь вспоминаем напряжение аккумулятора. Напрямую обороты конечно не посчитать, но порядок величин будет понятен. Тут я вынужден сделать отступление. Вы должны уяснить одну маленькую, но очень нужную вещь. Регуляторы (о них попозже), которые как раз и делают 3-х фазное напряжения для вращающегося поля регулируют скорость вращения именно напряжением, а не частотой, как можно было бы предположить. Они увеличивают напряжение на катушках, а частоту подправляют на основе вращения ротора. Так что Примарное в регулировке оборотов напряжение! Запомнили ? Ну тогда дальше.

Prop adaptor Shaft Diameter(mm): 5
Suggested Propeller: 5030, 6045 — Эти два параметра на самом деле связаны и относятся к пропеллерам. Первая строка это грубо диаметр посадочного отверстия винта, вторая его тип. На самом деле можно играться с типом пропеллера, но это уже очень тонкие материи, и не стоит по началу отступать от рекомендуемого. Чем отличаются пропеллеры по типу дальше :)

Suggested Esc : 10-20A — Рекомендуемый ток регулятора двигателя. Тут я сразу предупрежу, что не стоит останавливаться только на этом параметре, и выбирать по нему. Но в голове силу тока держать стоит — пригодится.

Дальше обратите внимание на то, что есть двигатели рассчитанные вращаться по и против часовой стрелки!
Brushless Motor CW CCW
На самом деле самим двигателям всё равно, но вот коки, которыми крепятся винты есть с левой и правой резьбой. Сделано для того, чтобы сами не откручивались на ходу.

Короче для выбора проще на первых парах полазить по предложениям и описаниям и сначала грубо выбрать двигатель под размер рамы, потом определиться с количеством ячеек батарейки, и потом почитать про размер винтов :) Чуть позже опишу всё это.
Для себя я решил, что 250-ка будет летать с 3-х ячеечной батарейкой . Пока купил самые слабые, но высокооборотистые двигатели 1804 2400KV но буду переходить на 2403 2300KV они по мощнее.
Для моей будущей 450-ки выберу двигатели работающие от 4-х ячеечной батарейки. А вот марку не выбрал пока.

Всё! Уже глубокая ночь. Про остальное буду писать позже !