Podrobna analiza omejitev

1. Napetost (V) in vrednost KV motorja

To predstavlja najbolj neposredno in kritično omejitev.

Ocena KV motorja: Označuje povečanje hitrosti-brez obremenitve na 1 V povečanja napetosti. Na primer, motor s 1000 kV, ki deluje pri 12 V, bo dosegel hitrost v prostem teku približno 1000 × 12=12000 RPM.

Napetost akumulatorja: običajno označena z vrednostmi 'S' (1S=3.7V, 2S=7.4V itd.)

Razmerje:

Dejanska hitrost motorja ≈ ​​napetost akumulatorja × vrednost KV motorja

Motor z visokim KV + visokonapetostna baterija:Ta kombinacija ima za posledico izjemno visoke hitrosti motorja in znatne tokovne zahteve, ki zlahka presežejo meje praznjenja tako akumulatorja kot ESC, kar povzroči izgorelost.

Motor z nizkim KV + baterija z nizko napetostjo: Ta kombinacija povzroči nezadostno hitrost motorja in ne ustvari ustreznega potiska. Dron morda ne bo mogel vzleteti ali pa bo pokazal slabo manevriranje

.

Smernice za ujemanje:

Proizvajalci motorjev običajno določijo priporočeno območje napetosti. Na primer, motor z oznako 'Primeren za 4-6S' je treba povezati z baterijami v razponu od 4S (14,8 V) do 6S (22,2 V). Pri enakovrednih zahtevah po moči kombinacija visoke-napetosti in nizke-KV na splošno deluje učinkoviteje kot nastavitev nizke-napetosti in visokega KV, saj črpa nižje tokove, kar zmanjšuje izgube v ožičenju in proizvodnjo toplote.

2. Zmogljivost praznjenja baterije (ocena C-)VS.Sistemska trenutna zahteva

To zadeva kompromis-med 'razpočno zmogljivostjo' pogonskega-motorja in varnostjo delovanja.

Največji sistemski tok: Najvišji tok, ki ga črpa kombinacija enega motorja/propelerja pri polnem plinu. Skupni tok=Tok enega motorja × število motorjev.

Največji neprekinjeni tok praznjenja=Kapaciteta akumulatorja (Ah) × stopnja praznjenja (C). Na primer, baterija s 5000 mAh (5 Ah) 30C ima največji tok neprekinjenega praznjenja 5 × 30=150A.

Omejitev:

Največji tok praznjenja baterije Večji ali enak skupnemu največjemu toku vseh motorjev

Če C-ocena baterije ni zadostna: Ko dron zahteva velik potisk (npr. hitro vzpenjanje, visoko-hitrost letenja), baterija ne more zagotoviti zadostnega toka, zaradi česar njena izhodna napetost strmo pade (znano kot 'padec napetosti'). Rezultat tega je:

Nezadostna moč, ki vodi v poslabšano zmogljivost letenja.

Ponovni zagon krmilnika leta ali izguba nadzora, kar lahko povzroči strmoglavljenje.

Nabrekanje baterije, poškodba ali celo požar zaradi prekomerne izpraznjenosti.

Akumulatorji s pretirano visoko stopnjo C-: čeprav ponujajo večjo varnostno rezervo, imajo običajno večjo težo in višje stroške. Med temi dejavniki je treba najti ravnotežje.

3. Kapaciteta/teža baterijeVSTrajanje leta/učinkovitost

To predstavlja večno kompromis-v zvezi z vzdržljivostjo.

Gostota energije: Večja kapaciteta baterije shrani več energije, kar teoretično podaljša trajanje leta.

Kompromis-pri teži: baterije z-višjo zmogljivostjo so vedno težje.

Omejitveno razmerje:

Čas letenja ∝ Kapaciteta baterije / (Skupna moč sistema + povečanje moči zaradi dodatne teže)

To ponazarja padajoče donose:

Vgradite baterijo s 50% večjo kapaciteto.

Ta baterija je tudi 50% težja.

Za kompenzacijo te dodatne teže mora motor porabiti več energije za vzdrževanje leta.

Konec koncev je podaljšanje časa letenja daleč pod 50 % in se lahko celo zmanjša zaradi prevelike teže baterije.

Zato je treba pri izbiri zmogljivosti baterije upoštevati vpliv njene teže na razmerje-potisk-teža in učinkovitost motorja letala. Optimalna rešitev je v iskanju najboljšega ravnovesja med energijsko gostoto in težo.

4. Platforma za učinkovitost

Učinkovitost motorja se razlikuje glede na različne hitrosti vrtenja in obremenitve. Ima 'maksimalno območje učinkovitosti'.

Funkcija baterije: Za zagotavljanje ustrezne napetosti, ki omogoča motorju, da deluje natančno v območju najvišje učinkovitosti med običajnimi uporabami plina (npr. lebdenje, križarjenje).

Omejitve: neustrezna izbira napetosti baterije lahko povzroči, da motorji med lebdenjem delujejo z nizko učinkovitostjo, pretvarjajo znatno količino električne energije v toploto namesto v potisk, s čimer se drastično skrajša trajanje leta.

II. Praktični-primeri kompromisov

FPV dirkalni droni:

Cilj: Končno razmerje-potisk-teža in manevriranje.

Izbira: Običajno uporablja motorje z visoko-KV (npr. 2000KV+) v kombinaciji z baterijami 4S ali 6S z visoko-C, srednje{6}}zmogljivostjo (npr. 1300–1800mAh). Žrtvuje vzdržljivost za eksplozivno moč.

Droni za fotografiranje iz zraka:

Cilj: Podaljšana vzdržljivost in stabilnost leta.

Izbira: Običajno uporablja motorje z nizko-KV (npr. nekaj sto KV) v kombinaciji z visoko-napetostnimi (6S) baterijami z visoko-zmogljivostjo (npr. 5000 mAh+) z visoko energijsko gostoto. Ta pristop z visoko{11}}napetostjo in nizkim{12}}tokom poveča splošno učinkovitost in s tem podaljša trajanje leta.

Lahki/začetni{0}}droni:

Cilj: Nadzor nad stroški in poenostavljeno delovanje.

Izbira: uporabite nizko{0}}napetostne (2S-3S) baterije v kombinaciji z ustreznimi srednje{4}}do visokonapetostnimi motorji KV. Zahteve sistema po moči in toku so razmeroma nizke, kar pomeni manj strogih zahtev za baterijo in ESC.

Soodvisno razmerje med baterijami in motorji drona v bistvu predstavlja izziv skupnega oblikovanja med energetskim sistemom in pogonskim sistemom.