Detailní analýza omezení

1. Jmenovité napětí (V) a KV motoru

To představuje nejpřímější a nejkritičtější omezení.

Motor KV Rating: Označuje zvýšení rychlosti naprázdno-na zvýšení napětí o 1V. Například 1000KV motor pracující při 12V dosáhne volnoběhu přibližně 1000 × 12=12000 RPM.

Napětí baterie: Obvykle se označuje hodnotami „S“ (1S=3.7V, 2S=7.4V atd.)

Vztah:

Skutečná rychlost motoru ≈ Napětí baterie × Hodnota KV motoru

High KV motor + vysokonapěťová baterie:Tato kombinace má za následek extrémně vysoké otáčky motoru a značné nároky na proud, snadno překračující limity vybíjení baterie i ESC, což vede k vyhoření.

Nízký KV motor + Nízkonapěťová baterie: Tato kombinace způsobuje nedostatečnou rychlost motoru a negeneruje dostatečný tah. Dron nemusí být schopen vzlétnout nebo vykazovat špatnou manévrovatelnost

.

Pokyny pro shodu:

Výrobci motorů obvykle specifikují doporučený rozsah napětí. Například motor označený jako „Vhodné pro 4-6S“ by měl být spárován s bateriemi v rozsahu od 4S (14,8V) do 6S (22,2V). Při ekvivalentních požadavcích na napájení funguje kombinace vysokého -napětí a nízkého-KV obecně efektivněji než nízkonapěťová{10}}nastavení s vysokým KV, protože odebírá nižší proudy, snižuje ztráty v kabeláži a tvorbu tepla.

2. Kapacita vybití baterie (hodnocení C-)VS.Aktuální poptávka systému

Týká se to kompromisu-mezi-kapacitou hnacího ústrojí a provozní bezpečností.

Systémový maximální proud: Špičkový proud odebíraný kombinací jednoho motoru/vrtule při plném plynu. Celkový proud=Proud jednoho motoru × Počet motorů.

Maximální trvalý vybíjecí proud=Kapacita baterie (Ah) × rychlost vybíjení (C). Například 5000mAh (5Ah) 30C baterie má maximální trvalý vybíjecí proud 5 × 30=150A.

Omezení:

Maximální vybíjecí proud baterie Větší nebo roven celkovému maximálnímu proudu všech motorů

Pokud je hodnocení baterie C- nedostatečné: Když dron vyžaduje vysoký tah (např. rychlý výstup,-rychlost letu), baterie nemůže dodávat dostatečný proud, což způsobí prudké snížení výstupního napětí (známé jako „pokles napětí“). Výsledkem je:

Nedostatečný výkon vedoucí ke zhoršení letového výkonu.

Restartování letového ovladače nebo ztráta kontroly, což může způsobit havárii.

Nafouknutí, poškození nebo dokonce požár baterie v důsledku nadměrného vybití.

Příliš vysoká C{0}}baterie: I když nabízejí vyšší bezpečnostní rezervy, obvykle mají vyšší hmotnost a vyšší cenu. Mezi těmito faktory je třeba najít rovnováhu.

3. Kapacita/hmotnost baterieVSDoba letu/účinnost

To představuje věčný kompromis-ohledně výdrže.

Hustota energie: Větší kapacita baterie ukládá více energie a teoreticky prodlužuje dobu letu.

Úbytek hmotnosti-: Baterie s vyšší-kapacitou jsou vždy těžší.

Omezující vztah:

Doba letu ∝ Kapacita baterie / (celkový výkon systému + zvýšení výkonu díky dodatečné hmotnosti)

To je příkladem klesajících výnosů:

Nainstalujete baterii s o 50 % větší kapacitou.

Tato baterie je také o 50 % těžší.

Aby se tato nadměrná hmotnost kompenzovala, musí motor spotřebovávat více energie k udržení letu.

V konečném důsledku prodloužení doby letu zdaleka nedosahuje 50 % a může se dokonce snížit kvůli nadměrné hmotnosti baterie.

Při výběru kapacity baterie je proto třeba zvážit její vliv na hmotnost-k-poměru tahu letadla a účinnost motoru. Optimální řešení spočívá v nalezení nejlepší rovnováhy mezi hustotou energie a hmotností.

4. Platforma účinnosti

Účinnost motoru se liší v závislosti na různých rychlostech otáčení a zatížení. Má „maximální rozsah účinnosti“.

Funkce baterie: Dodává vhodné napětí umožňující motoru pracovat přesně v rámci jeho maximální účinnosti při běžných aplikacích plynu (např. visení, cestovní jízda).

Omezení: Nevhodná volba napětí baterie může způsobit, že motory budou během visení pracovat s nízkou účinností a přemění podstatnou elektrickou energii na teplo spíše než na tah, čímž se výrazně zkrátí doba letu.

II. Praktické příklady{1}}odměny

Závodní drony FPV:

Cíl: Jedinečný poměr tahu-k{1}}hmotnosti a manévrovatelnost.

Výběr: Obvykle se používají motory s vysokým-KV (např. 2000 KV+) spárované s bateriemi 4S nebo 6S s vysokou-C, střední-kapacitou (např. 1300–1800 mAh). Obětuje vytrvalost za výbušnou sílu.

Letecké fotografovací drony:

Cíl: Prodloužená výdrž a stabilita letu.

Volba: Obvykle využívá nízko{0}}KV motory (např. několik stovek KV) spárované s vysokonapěťovými (6S), vysokokapacitními (např. 5000mAh+) bateriemi s vysokou hustotou energie. Tento přístup s vysokým-napětím a nízkým{12}}proudem zvyšuje celkovou efektivitu, a tím prodlužuje dobu letu.

Lehké/vstupní drony{0}}úrovně:

Cíl: Kontrola nákladů a zjednodušený provoz.

Výběr: Použijte nízkonapěťové (2S-3S) baterie spárované s odpovídajícími středními- až vysokým KV motory. Napájení a proudové nároky systému jsou relativně nízké a kladou méně přísné požadavky na baterii a ESC.

Vzájemný vztah mezi bateriemi dronů a motory v zásadě představuje výzvu pro spolupráci mezi energetickým systémem a pohonným systémem.