Характеристики бесщеточных двигателей для многороторных дронов
В последние годы индустрия беспилотных летательных аппаратов быстро развивалась и широко использовалась в личном потреблении, защите сельскохозяйственных и лесных растений, географической съемке и картографировании, мониторинге окружающей среды, проверке линий электропередач, кино- и телевизионной аэрофотосъемке и других областях.. Дроны обладают эффективными возможностями полета и более безопасны, стабильны и просты в управлении. Система питания является техническим ключом к эффективной работе дронов, и двигатель играет в этом чрезвычайно важную роль. Являясь важной частью системы питания дронов, бесщеточный двигатель играет решающую роль в летных характеристиках самолета во всей цепочке производства дронов.
Все многороторные дроны используют бесщеточные двигатели, в которых используются полупроводниковые коммутационные устройства для достижения электронной коммутации. Их преимуществами являются высокая надежность, отсутствие коммутационных искр и низкий механический шум. Обычно они используются на самолетах немного большего размера и обладают большой грузоподъемностью. По сравнению с беспилотными летательными аппаратами с неподвижным крылом, многороторные дроны обладают более высокой стабильностью и лучшей управляемостью и могут быть миниатюризированы, поэтому они имеют более широкий спектр применения в различных областях.
Бесщеточный двигатель постоянного тока
Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) в основном состоит из ротора с магнитным полюсом, статора с многоступенчатой намоткой катушки и датчика положения с эффектом Холла (опция). Разработанный на основе щеточных двигателей постоянного тока, BLDC обладает следующими преимуществами:
1. Высокая надежность -
Поскольку BLDC не имеет механических частей, таких как щетки и коллекторы, BLDC более надежен, чем двигатели постоянного тока с щеткой.
2. Высокая эффективность -
На роторе электродвигателей постоянного тока с щеткой есть обмотки, и больше энергии теряется в виде тепла. Поскольку BLDC не требует использования щеток и коллекторов для выполнения коммутационных операций, потери энергии и трение снижаются, а эффективность двигателя повышается.
3. Высокая плотность мощности -
Поскольку BLDC использует электронную коммутацию, могут быть достигнуты более высокие частоты вращения двигателя и большая выходная мощность. Напротив, скорость и мощность щеточных двигателей постоянного тока ограничены щетками и коллекторами.
4. Низкий механический шум и низкие помехи -
Поскольку BLDC имеет более простую конструкцию, механические коммутационные устройства не вызывают трения и шума, и работают тихо и плавно; и нет электрической искры, генерируемой щеточными двигателями постоянного тока при работе, что снижает помехи для радиоаппаратуры дистанционного управления.
5. Высокая точность управления -
BLDC обладает более точными возможностями контроля скорости и положения, что позволяет достичь более высокой точности управления и скорости отклика.
6. Более длительный срок службы -
Поскольку щетки и периферийные принадлежности легко изнашиваются при работе двигателя на высоких оборотах, срок службы щеточных двигателей постоянного тока короткий, в то время как износ BLDC в основном сосредоточен на подшипниках, что требует меньшего обслуживания и ухода.
Следует отметить, что стоимость BLDC относительно высока, и это также требует более высоких технических требований при проектировании и отладке системы управления.
По сравнению с этим, при использовании традиционных двигателей будет наблюдаться износ щеток. После использования BLDC надежность оборудования значительно повысится. Кроме того, при сохранении той же выходной мощности BLDC можно сделать меньше и легче, что особенно подходит для применения в условиях ограниченного пространства. BLDC также используется в четырехроторных дронах.