Być może słyszałeś, jak ludzie mówią o ocenach Kv dronów i zastanawiasz się, o czym na świecie mówią. Nie martw się, w tym artykule dowiesz się wszystkiego, co musisz wiedzieć o wskaźnikach Kv dronów, a nawet możesz wnieść coś lub dwa, gdy usłyszysz, jak ludzie mówią o wskaźnikach Kv. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o wskaźnikach Kv.
„Kv” (nie mylić z „kV” skrót od kilowolta) mówi o stałej prędkości silnika. Dlatego wartość Kv dla silnika jest wskazaniem liczby obrotów na minutę (RPM) silnika, gdy dostarczane jest dane napięcie.
Jak to się ma do dronów? Prawdopodobnie wiesz, że silniki są jednym z kluczowych elementów drona, co z kolei sprawia, że współczynniki Kv silnika drona są bardzo ważne. Porozmawiamy więcej o wskaźnikach Kv poniżej i o tym, jak ta ocena wpływa na wydajność twojego drona.
Czym jest Kv w silniku drona?
Pamiętaj, że powiedzieliśmy, że wartość Kv jest wskaźnikiem liczby obrotów na minutę, które dany silnik może wykonać po przyłożeniu danego napięcia. Zwykle stosowane napięcie wynosi 1 V prądu. To napięcie jest zwykle przykładane bez obciążenia podłączonego do silnika.
Jako przykład użyjmy Hyperiona 3025/6, który ma współczynnik Kv 1255. Wartość Kv 1255 oznacza, że silnik Hyperion 3025/6 może obracać się z prędkością 1255 obr./min po przyłożeniu prądu 1 V bez żadnego obciążenia. Po dołączeniu do niego śmigła następuje zmniejszenie prędkości obrotowej silnika z powodu oporu powietrza.
Jak zmienia się ocena Kv
Wartość Kv silnika będzie zależeć od wywieranej mocy (lub innymi słowy, poziomu momentu obrotowego) silnika. Również liczba uzwojeń drutu miedzianego na wirującej cewce silnika (tworze) będzie również określać wartość Kv. Ogólnie rzecz biorąc, im większa liczba uzwojeń miedzianych na obracającej się cewce silnika, tym wyższa wartość Kv i na odwrót.
Również współczynnik Kv silnika zależy od siły magnetycznej. Wzrost siły magnetycznej silnika prowadzi również do wzrostu wartości Kv.
Dlaczego współczynnik Kv silnika do drona ma znaczenie
Istnieje kilka powodów, dla których warto znać ocenę Kv. Omówimy kilka z nich tutaj:
Aby uniknąć przeciążenia incydentów
Jednym z zastosowań współczynnika Kv silnika jest określenie prędkości silnika przy określonym napięciu. Jako przykład użyjmy silnika o współczynniku Kv 900. Jeśli wspomniany silnik jest zasilany baterią litowo-polimerową o wartości Kv 11, silnik obracałby się z prędkością 9900 obr./min (900 x 11 =9900).
Każda zmiana przyłożonego napięcia będzie musiała być powiązana ze zmianą prędkości obrotowej. A to ostatecznie będzie wymagało regulacji śmigła silnika, aby uniknąć ryzyka przeciążenia silnika.
Do rozróżniania dwóch podobnych silników
Dwa silniki mogą być bardzo podobne w swoich konfiguracjach, ale mają różne uzwojenia (uzwojenia miedziane na cewce silnika). Tak więc łatwym sposobem na porównanie i rozróżnienie dwóch podobnych silników jest ocena Kv. Ponieważ wartości Kv zależą od liczby uzwojeń silników, dwa podobnie skonfigurowane silniki będą miały różne wartości Kv.
Zmniejszenie ryzyka przegrzania
Zasadniczo silniki o wysokim współczynniku Kv powinny być używane do lżejszych dronów, podczas gdy silniki z silnikami o niskim współczynniku Kv powinny być używane do cięższych dronów. Ważne jest przestrzeganie tej podstawowej zasady, ponieważ używanie silników o wysokim współczynniku Kv dla ciężkich dronów lub silników o niskim współczynniku Kv dla lżejszych dronów zwiększy ryzyko przegrzania, a w konsekwencji spalenia silnika.
Wiemy, że jesteś ciekawy, dlaczego tak się dzieje i nie możesz się doczekać dalszych wyjaśnień. Wszystko zostanie wyjaśnione poniżej, ponieważ nadal będziemy rozmawiać o tym, jak wybrać silniki do dronów na podstawie ocen Kv. Ale krótkie wyjaśnienie brzmi, że połączenie silnika o wysokim Kv z ciężkim dronem (który będzie miał duże śmigło) doprowadzi do tego, że silnik będzie próbował obracać śmigłem przy wysokich obrotach. Wymaga to większego momentu obrotowego, a co za tym idzie, większego prądu. Ostatecznie wygeneruje się dużo ciepła, co najprawdopodobniej doprowadzi do przedwczesnej awarii silnika. Tak, nie fajne.
Wyjaśnienie współczynnika Kv silnika bezszczotkowego
Silniki bezszczotkowe i szczotkowe to dwa najpopularniejsze typy silników. Chociaż oba z nich są zaprojektowane na tych samych zasadach fizycznych, istnieją znaczne różnice w ich strukturze, kontroli i wydajności.
Silnik szczotkowy wykorzystuje cewki z drutu nawojowego (szczotki), zwane również oponą ramion jako dwubiegunowy elektromagnes, podczas gdy silnik bezszczotkowy wykorzystuje magnes trwały jako zewnętrzny wirnik. Zaletą usuwania szczotek w silnikach bezszczotkowych jest m.in. lepsza wydajność pracy, mniejsza ogólna konserwacja i mniejsze generowanie hałasu elektrycznego. W rezultacie silniki bezszczotkowe zyskały dużą popularność i stały się preferowanym silnikiem w wielu dronach.
Wartość Kv silnika bezszczotkowego jest bardzo ważna, ponieważ określa inne czynniki i parametry silników, takie jak wydajność, przeznaczenie drona, zwinność drona, czas lotu, wymiar śmigła, czas lotu i tak dalej .
Będziesz także w stanie zrozumieć moment obrotowy silnika bezszczotkowego na podstawie wartości Kv, ponieważ moment obrotowy będzie określony przez siłę magnesu. Ponadto Twoja wiedza na temat współczynnika Kv silnika bezszczotkowego przyda się, gdy będziesz próbował określić, który silnik powinien być używany w konkretnym samolocie. Na przykład quadkopter wyścigowy FPV będzie wymagał silnika (lepiej, jeśli jest bezszczotkowy), który ma wysokie obroty (dla dużej prędkości). Oznacza to, że potrzebujesz silnika o wysokim współczynniku Kv, ale śmigła o małej średnicy.
Z drugiej strony, gdy napotkasz silnik o niskiej wartości Kv, najprawdopodobniej będziesz chciał użyć go w ciężkim samolocie, aby uzyskać większy moment obrotowy do obracania cięższym śmigłem.
Jak wybrać odpowiedni silnik Kv do drona
Do tej pory powinieneś dobrze rozumieć współczynnik Kv silników. Ten nagłówek skupi się na tym, jak wybrać silnik Kv do drona, o czym być może już wiesz, jeśli do tej pory zwracałeś uwagę na wszystko.
Chciałbym szybko przypomnieć, że wartość Kv silnika zależy od liczby uzwojeń drutu miedzianego na silniku (w przypadku silników szczotkowych) lub siły magnesu (w przypadku silników bezszczotkowych). Im większa liczba przewodów miedzianych lub siła magnesu, tym wyższa wartość Kv i na odwrót.
Rozmiar twojego drona jest głównym czynnikiem decydującym o wartości Kv silnika, którego będziesz chciał użyć. Jeśli twój dron jest lekki, najbardziej sensowne jest użycie silnika o wysokim Kv. Lżejsze drony będą również miały małe śmigła, a dzięki zastosowaniu silnika o wysokim Kv silnik będzie chciał szybciej obracać śmigłem, co będzie skuteczne ze względu na mały rozmiar śmigła. W rezultacie silniki o wysokim współczynniku Kv są stosowane w lżejszych dronach lub dronach wyścigowych, w których priorytetem jest prędkość.
Z drugiej strony, cięższe drony, które będą miały większe rekwizyty, będą wymagały silnika o niskim Kv. Silnik o niskim Kv będzie mógł bez problemu obracać silnikiem, a także będzie w stanie generować wysoki moment obrotowy potrzebny do podniesienia silnika. Ale jeśli użyjesz silnika o wysokim Kv do ciężkiego drona, silnik spróbuje obrócić większe śmigło z dużą prędkością. Będzie to wymagało większej mocy z silnika i zmusi silnik do pobierania większego prądu. Gdy tak się stanie, nastąpi przegrzanie i silnik zostanie uszkodzony.