Квадрокоптеры

Отличительные особенности бесколлекторных двигателей

В конструкциях мультироторных летательных аппаратов используются бесколлекторные электродвигатели. Они обладают выдающимися характеристиками и живучестью в связи с отсутствием трущихся узлов (щеток) посредством которых передается ток.

В отличие от обычного электродвигателя, у которого имеется подвижная часть — ротор и неподвижная — статор, у бесколлекторного двигателя подвижной частью является как раз статор с постоянными магнитами, а неподвижной частью — ротор с обмотками трех фаз. Для того, чтобы заставить вращаться такую систему, необходимо осуществлять в определенном порядке смену направления магнитного поля в обмотках ротора — тогда постоянные магниты статора будут взаимодействовать с магнитными полями ротора и подвижный статор прийдет в движение. Это движение основано на свойстве магнитов с одноименными полюсами  полюсами отталкиваться, а с противоположными — притягиваться.

Управление сменой магнитных полей в обмотках ротора осуществляется специальным устройством — контроллером,представляющим собой довольно сложное устройство, коммутирующее значительные токи с высокой скоростью. Таким образом, для использования бесколлекторных двигателей обязательно необходим контроллер. Данное обстоятельство удорожает использование бесколлекторных двигателей.

Бесколлекторные двигатели, используемые на мультироторных летательных аппаратах

В рассматриваемых нами мультироторных аппаратах используются серийно выпускаемые бесколлекторные двигатели, применяемые моделистами при строительстве радиоуправляемых самолетов и вертолетов.

Для постройки мультироторного аппарата необходимо, как минимум, 4 бесколлекторных двигателя (квадрокоптер).

При выборе двигателей нужно руководствоваться следующими аспектами:

• потребляемая мощность, максимальный и рабочий ток не должны превышать значения, допустимые для контроллеров бесколлекторных двигателей;
• двигатель должен иметь максимальную эффективность;
• двигатель должен подходить к параметрам пропеллеров, которые предполагается использовать;
• двигатель должен иметь малый вес;
• предусмотренное конструкцией двигателя крепление двигателя должно подходить к конструкции рамы;
• оптимальное соотношение цены и качества;
• рекомендации сообщества микрокоптеростроителей.

Необходимо учитывать также наличие в комплекте разъемов, запасных валов, адаптеров для крепления пропеллеров.

Тест бесколлекторных двигателей и пропеллеров

Выбор двигателя — непростой вопрос. Большим подспорьем в его решении может стать тест, gроведенный зарубежным энтузиастом  Old Man Mike  с форума  rcgroups.com, вот его результаты с расстановкой моторов по местам в рейтинге: