Detaljna analiza ograničenja

1. Napon (V) i KV ocjena motora

Ovo predstavlja najdirektnije i najkritičnije ograničenje.

KV ocjena motora: Označava povećanje brzine{0}}opterećenja po porastu napona od 1V. Na primjer, motor od 1000KV koji radi na 12V će postići brzinu praznog hoda od približno 1000 × 12=12000 RPM.

Napon baterije: Obično se označava sa 'S' vrijednostima (1S=3.7V, 2S=7.4V, i tako dalje)

Veza:

Stvarna brzina motora ≈ Napon baterije × KV vrijednost motora

Visoki KV motor + baterija visokog napona:Ova kombinacija rezultira ekstremno velikim brzinama motora i značajnim zahtjevima za strujom, lako premašujući granice pražnjenja i baterije i ESC-a, što dovodi do izgaranja.

Motor niske KV + baterija niskog napona: Ova kombinacija daje nedovoljnu brzinu motora, ne uspijevajući stvoriti adekvatan potisak. Dron možda neće moći da poleti ili pokazuje lošu sposobnost manevrisanja

.

Smjernice za podudaranje:

Proizvođači motora obično navode preporučeni raspon napona. Na primjer, motor sa oznakom 'Pogodno za 4-6S' bi trebao biti uparen sa baterijama u rasponu od 4S (14,8V) do 6S (22,2V). Za ekvivalentne zahtjeve za napajanjem, kombinacija visokog{8}}napona, niskog-KV-a općenito radi efikasnije od nisko-naponske, visoko-KV postavke, jer crpi manje struje, smanjujući gubitke ožičenja i stvaranje topline.

2. Kapacitet pražnjenja baterije (C-Ocjena)VS.Sistemski trenutni zahtjev

Ovo se tiče kompromisa-između 'sposobnosti pucanja' pogonskog-motornog sklopa i operativne sigurnosti.

Maksimalna struja sistema: vršna struja koju povlači jedna kombinacija motora/propelera pri punom gasu. Ukupna struja=Struja jednog motora × Broj motora.

Maksimalna kontinuirana struja pražnjenja=Kapacitet baterije (Ah) × brzina pražnjenja (C). Na primjer, baterija od 5000mAh (5Ah) 30C ima maksimalnu kontinuiranu struju pražnjenja od 5 × 30=150A.

Ograničenje:

Maksimalna struja pražnjenja baterije Veća ili jednaka ukupnoj maksimalnoj struji svih motora

Ako je C-ocjena baterije nedovoljna: Kada dron zahtijeva veliki potisak (npr. brzi uspon, -brzini let), baterija ne može opskrbiti dovoljnu struju, što uzrokuje nagli pad njenog izlaznog napona (poznato kao 'pad napona'). Ovo rezultira:

Nedovoljna snaga, što dovodi do smanjenih performansi leta.

Ponovno pokretanje kontrolera leta ili gubitak kontrole, što može uzrokovati pad.

Otečenost baterije, oštećenje ili čak požar zbog prevelikog pražnjenja.

Baterije s previsokim C-stopom: iako nude veće sigurnosne granice, one obično podrazumijevaju veću težinu i višu cijenu. Mora se uspostaviti ravnoteža između ovih faktora.

3. Kapacitet/težina baterijeVSTrajanje/efikasnost leta

Ovo predstavlja trajni kompromis{0}}u pogledu izdržljivosti.

Gustoća energije: Veći kapacitet baterije skladišti više energije, teoretski produžavajući trajanje leta.

Zamjena težine-: baterije-većeg kapaciteta su uvijek teže.

Odnos ograničenja:

Vrijeme leta ∝ Kapacitet baterije / (Ukupna snaga sistema + povećanje snage zbog dodatne težine)

Ovo je primjer smanjenja prinosa:

Ugrađujete bateriju 50% većeg kapaciteta.

Ova baterija je također 50% teža.

Da bi kompenzirao ovu dodatnu težinu, motor mora trošiti više energije za održavanje leta.

U konačnici, povećanje vremena leta je daleko ispod 50%, a može se čak i smanjiti zbog prevelike težine baterije.

Stoga, prilikom odabira kapaciteta baterije, mora se uzeti u obzir uticaj njene težine na odnos potiska-prema-težine aviona i efikasnost motora. Optimalno rješenje leži u pronalaženju najbolje ravnoteže između gustoće energije i težine.

4. Platforma efikasnosti

Efikasnost motora varira u zavisnosti od brzine rotacije i opterećenja. Poseduje 'maksimalni opseg efikasnosti'.

Funkcija baterije: Za napajanje odgovarajućeg napona omogućavajući motoru da radi precizno unutar opsega maksimalne efikasnosti tokom uobičajenih primjena gasa (npr. lebdenje, krstarenje).

Ograničenja: Neodgovarajući odabir napona baterije može uzrokovati da motori rade s niskom efikasnošću tokom lebdenja, pretvarajući značajnu električnu energiju u toplinu, a ne u potisak, čime se drastično smanjuje trajanje leta.

II. Primjeri{1}}praktične zamjene

FPV trkaći dronovi:

Cilj: Konačan omjer potiska-prema-težini i upravljivost.

Izbor: Obično koristi motore visokog-KV (npr. 2000KV+) uparene sa 4S ili 6S baterijama visokog{5}C, srednjeg-kapaciteta (npr. 1300-1800mAh). Žrtvuje izdržljivost za eksplozivnu snagu.

Dronovi za snimanje iz zraka:

Cilj: Produžena izdržljivost i stabilnost leta.

Izbor: Obično koristi nisko-KV motore (npr. nekoliko stotina KV) uparene sa baterijama visokog-napona (6S), velikog-kapaciteta (npr. 5000mAh+) sa visokom gustinom energije. Ovaj pristup visokog{11}}napona, niske{12}}struje poboljšava ukupnu efikasnost, čime se produžava trajanje leta.

Lagani/ulazni{0}}dronovi:

Cilj: Kontrola troškova i pojednostavljen rad.

Izbor: Koristite niskonaponske-baterije (2S-3S) uparene sa odgovarajućim srednjim-do visokim KV motorima. Zahtjevi za snagom i strujom sistema su relativno niski, postavljajući manje stroge zahtjeve za bateriju i ESC.

Međuzavisni odnos između baterija dronova i motora u osnovi predstavlja izazov saradnje između energetskog sistema i pogonskog sistema.