如何选择无人驾驶汽车吗 - 万博官网APP,狗万官方客户端下载,万博客户端登录

图1所示。无人驾驶汽车

电子速度控制器,电机和飞行控制器的三个主要组件构成任何无人驾驶飞机的推进系统。现在非常普遍获得飞行controller-ESC组合构建废票无人机,使电动机的选择往往一个独立的主题。不过,这真的是必要的兼容组合所有三个组件——电动马达,飞行控制器,和ESC获得所需的无人驾驶飞机的性能。兼容所有三个主要组件的组合是根据一个特定的选择时自动实现无人机的尺寸和重量标准。

现在常见的制造商和电子爱好者尝试构建废票无人机。电池技术的进步和其他无人机电子,更容易建立一个无人机现在比以往任何时候都。首先,制造商必须决定无人驾驶飞机的大小。无人驾驶飞机的大小可以通过计算估计预期的无人驾驶飞机的重量。无人机的重量是由总结的重量计算的所有的组件及配件进行组装一架无人机。另外,无人机的大小可以决定和选择其他兼容的组件在一个估计重量限制。

无论哪种方式,使用无人驾驶飞机的大小选择,制造商可以零无人机框架。无人机的框架和螺旋桨大小相关,合适的螺旋桨尺寸可以从无人机的尺寸计算。无人机的对角线长度帧必须至少3倍的螺旋桨。根据螺旋桨尺寸和重量,提高推力和速度计算无人机。这些因素中最重要的无人驾驶汽车的选择。虽然还有其他几个规格时,必须考虑和关心敲定无人驾驶汽车。在本文中,我们将看一看所有的因素必须考虑购买前一组无人驾驶汽车。让我们开始吧。

无人机发动机如何工作?
无人机可以构建使用刷或无刷电机。刷马达通常只用于玩具无人机和mini-drones。所有商业无人机使用无刷马达。无刷马达也是常见的DIY无人机项目;他们是首选由于摩擦和电机的能量损失最小。无论是无刷电机或刷一个,工作的两种类型是基于电磁原理相同。在这两种类型、电磁铁和永久磁铁。当电磁铁冲过电流,形成一个临时的磁场,这与永久磁铁的磁场相互作用。之间的排斥力和吸引力部队永久磁铁和电磁铁导致电机轴旋转。

无刷电机与刷
要考虑的第一件事是选择刷和无刷电机。刷马达只适合小型无人机。这些汽车并非非常节能。如今,对所有类型的无人机无刷电机是首选。刷马达只使用无人机的性能可以被破坏等降低成本的玩具无人机。除非有一个紧密的预算限制,你应该使用无刷马达无人机项目。

电动机选择的关键因素
一旦你完成了选择电机类型,您将需要许多因素评估可用的购买选项。一些最重要的考虑因素包括:

无人驾驶飞机重量和框架
推力的要求
电机尺寸
安装模式
KV评级
电流和电压等级
波兰人和磁铁
电动机转矩
KV和转矩常数
轴承
电机绕组

无人驾驶飞机重量和框架
现在的第一件事就是计算无人机的重量。考虑所有的组件将与无人机,无人驾驶飞机或附加帧,飞行控制器,ESCs,汽车、螺旋桨、电池、相机、天线等。这样就可以计算出估计无人机的重量。您还应该考虑10 ~ 20%体重(最好是比低估高估)。据估计无人机的重量,可以确定帧的大小。帧大小将最大允许螺旋桨大小。理想情况下,最大螺旋桨大小是一个框架的第三维度。

确定推力需求
现在你有估计无人机的重量和选择一个框架的大小。接下来,您需要决定的推力要求无人机。最大推力的发动机应该至少无人机的重量的两倍。如果无人机的重量是1公斤,汽车都必须产生一个至少2公斤的推力。如果它是一个四轴飞行器,这意味着每个电动机必须至少产生一个最大推力为500克。这几乎是必不可少的。否则,无人机无法提升自己在空中。在理想的情况下,对于一个正常的无人机thrust-to-weight比例必须3:1或4:1。这是最理想的比正常的无人驾驶飞机,无人机可以机动以及它有能力携带额外的载荷。

理想的thrust-to-weight比率是不同的不同类型的无人机。对于正常的无人驾驶飞机,必须3:1或4:1比例。自由泳无人机,所需的比例是5:1。赛车无人机、10:1的比率和14:1优先。thrust-to-weight无人机的比例越高,越困难的可能是飞行员操纵它。无人机thrust-to-weight高比率可以跳过即使在一个轻微的节气门碰。

电机尺寸
正如前面提到的,无人驾驶汽车,无论是刷或无刷,由电磁铁和永久磁铁。电磁铁存在形式的金属线圈。这些金属电动机的定子线圈形式。钢丝绳是搪瓷绝缘,避免短路。线圈被包装在两极极薄的绝缘层。两极是由薄金属板层压在一起。当电流通过金属线圈,临时生成磁场,与永久磁铁的磁场相互作用导致旋转。

永久磁铁是连接到内部的马达。电动机贝尔作为保护套管的永久磁铁以及金属线圈。电机轴连接到电机的钟。当磁场的变化会引起旋转,轴传输的扭矩电机螺旋桨。

电机的大小是由定子的宽度和高度。这是表示运动的四个数字,XXYY在XX给定子的宽度或直径毫米和YY给定子的高度在毫米。汽车的大小,越大越高所产生的转矩,并产生更大的推力。汽车大小的增加,然而,它的响应能力会降低。另外,大型汽车重比更小的汽车。电机的大小必须确定根据最大推力要求从每个multi-copter电动机。你必须已经确定所需thrust-to-weight比,你必须在最大推力要求来自每一个电动机。现在,你需要列出汽车会议所需的推力要求和名单最小的汽车,满足给定的推力要求。

更广泛的和更高的汽车
刷许多不同大小的汽车将匹配所需的推力要求。这些汽车将有更广泛的静叶虽然有些高绕组匝。电机的定子有更大的惯性。需要更广泛的汽车更多的能量来改变转速。因此,这些汽车不太敏感。然而,更广泛的汽车有更多的表面积允许更好的冷却。更广泛的定子还允许更大的轴承适合提高耐久性,电机的效率和稳定性。

另一方面,狭窄的汽车更灵敏但可能没有那么多有效的冷却。决定之间更广泛的或更高的汽车,一个人必须考虑无人机的用例。对于无人机,需要提升载荷,反应有点妥协代替更好的冷却。因此,更广泛的汽车必须优先考虑。无人机携带有效载荷必须小心驾驶,所以少反应实际上是更好的在这种无人机的设计。另一方面,一个赛车无人机必须尽可能多的反应。赛车无人机,电动机适用于高。总的来说,你打算如何操纵无人机。、缓慢或快速和无人机是否需要提升载荷与否的决定因素将是选择更广泛的或更高的汽车。

KV评级
接下来,您需要寻找电动机的KV评级。KV评级是电机每分钟的转数卸载一伏特时应用于发动机。如果一个无人驾驶汽车有920 KV评级和汽车是由3 s电池即脂肪。,12.6 V电池组,它将在11592 RPM没有螺旋桨旋转安装在它。KV评级较高的汽车有较短的绕组和较低的内部阻力。因此,这些汽车容易升温。加热是显而易见的,因为大多数高汽车KV高评级。汽车高千伏评级在更大的速度和旋转产生更多的推力。

是规范结合汽车高千伏等级与轻螺旋桨和发动机的低KV评级较重螺旋桨。如果电动机的高千伏等级加上巨大的螺旋桨,汽车将努力以最大的速度旋转的螺旋桨。由于沉重的螺旋桨,将需要更多的转矩,电机将吸引更多的电流。可能太多的电流由电动机可能损坏ESC或场效应管。类似地,如果一个电动机低KV评级是结合较轻的推进器,它可能无法产生足够的推力。

如果你已经得出使用广泛的汽车考虑好的机动性以缓慢的速度,电动机的低KV评级结合重螺旋桨应选择。如果你的无人驾驶飞机是为了穿越飞行而不需要携带有效载荷,选择一个更高的电机具有高千伏等级结合更轻的螺旋桨。

应该注意的是,KV评级只是一个粗略的估计电机转速的电机制造商。汽车可能在较低转速旋转由于空气阻力;KV评级估计电机转速的电机不是与螺旋桨安装。是否低千伏等级电动机结合重螺旋桨或高千伏等级电动机结合较轻的螺旋桨,组合必须产生所需的thrust-to-weight比率。

电动机转矩
由电机产生的转矩取决于定子体积,类型的汽车中使用永久磁铁,金属线圈质量,建设汽车(如极数和绝缘差距),等。一般来说,电动机的定子体积越高,体重越重。提供同样有两个电机定子体积,更轻的汽车必须优先。电机的扭矩越高,越回应将飞行员的指令。太多的扭矩和推力,然而,可以给一个不平稳的运动无人机飞行员很难控制工艺教育学院。这样急促的移动都伴随着电压或电流通过电动机激增,这可能损害ESC单位。对于一个给定的扭矩和推力,总是必须选择一个更轻的汽车。马达转矩较低和较低的转速必须使用无人驾驶飞机需要飞行缓慢和平稳携带有效载荷。

KV和转矩常数
无人机发动机的转矩常数的量目前由电机产生转矩。电动机的转矩常数和KV评级理论上并不相关。仍然可以看出高千伏等级汽车有一个高转矩常数,和低KV额定发动机转矩常数较低。这意味着高千伏等级电动机吸引当前生产相同数量的KV评级电动机转矩而低。由于大电流消耗,能源效率的影响。这就是为什么高千伏等级汽车相比是更少的能效低KV评级马达。为了确保功率效率,重要的是要选择一个最优KV评级,转矩常数不是太高,影响效率。与夸张的电机转矩常数可以损害ESC和导致电机加热问题。这样一个电动机,电池寿命降低,可能会有更多的磨损电线,电动机,场效应管。

电流电压和效率
电压和电流评级是重要的在选择无刷直流电机的无人驾驶飞机。电动机的电压越高,电流就会从电池。你必须计算最大电流时的电动机运行在最高电压和产生最大推力。ESC的额定电流必须大于电动机的最大电流。ESC可能不需要的连续额定电流大于电动机的最大电流。但是确保可靠和安全运行,破裂额定电流必须大于最大电动机电流。即使连续额定电流是在更高的方面,这是最好的。

在电动机N和P
无人驾驶汽车都有N和P评级像12 n15p表示电磁铁的数量或两极电机定子和永久磁铁的数量。电机,减少两极具有更高的扭矩输出而电动机有波兰人平滑操作由于磁场的均匀分布。无人驾驶汽车是三相,极数总是在3的倍数。22 xx和xx 23日大小刷马达,12 n15p配置是最常见的。波兰人和磁铁的数量并不直接影响电机的性能。然而,它可能会被要求知道波兰人和磁铁的数量汽车等飞行控制器中设置某些配置启用RPM过滤器。

安装模式
大小22 xx的无人驾驶汽车,23 xx, xx 24日有一个安装的16 x16mm或x19mm模式。无人机框架必须支持这两种模式。这些汽车使用M3螺丝相连。螺丝的长度必须在2毫米长于无人机的厚度的手臂。例如,如果无人机的手臂是5毫米厚,M3螺丝安装汽车应该是7毫米长。

电机绕组
如电动机的极数影响电动机的转矩输出和平滑度,电机绕组或转身也影响极电动机性能。电机绕组与电机的电流和转矩输出能力。如果绕组电机使用粗线,它能够处理更大的电流通过。由于粗线,线的内部阻力不大可能导致高千伏等级。绕组厚铜线,然而,减少了定子的电磁场导致较低的转矩。

另一方面,如果一个薄线用于绕组,其耐高电流消耗降低。绕组产生一个电磁场导致高扭矩,但由于高内阻的细线,KV评级会降低。

汽车制造商处理这个扭矩与KV评级困境通过增加在使用粗铜线绕组的数量。粗线确保电机能够承受高电流消耗,和绕组数量的增加提高了定子的电磁场,产生更大的扭矩。

事实上,电动机绕组有两种选择——单链和多股。单链电动机绕组由粗铜线杆与一个较小的匝数。由于粗电线的巨大差距,匝数显然是有限的。这些汽车能处理大电流消耗,可以处理大电压电池6 s。

多股电机绕组有相同的粗线分为三个薄链。这些汽车产生强大的电磁场和提供高扭矩输出。虽然大电流消耗可以破坏绕组或把它打开。多股电动机绕组的KV评级明显降低。

电机轴承
电动机的轴承有直接影响电动机的耐用性和平滑度。轴承的大小是由不同的内径和外径的马达。大型的汽车轴承更耐用。小的汽车轴承更稳定和流畅的操作。电机轴的大小取决于轴承的内径。许多汽车制造商市场汽车陶瓷轴承代替钢轴承。陶瓷轴承是平滑但可能容易破损。

电机运动
无人机发动机旋转相反的方向稳定无人驾驶飞机在空中。如果所有的电机旋转方向相同,这将是非常困难的无人机将空气和保持正确的方向。这就是为什么一些电机顺时针旋转,而一些电机逆时针旋转。马达安装对角的对方总是旋转方向相反。,一个电机顺时针旋转,另一个逆时针旋转。图2针对不同multi-copters展示了常见的电动机旋转模式。

图2。无人机multi-copters电动机旋转方向不同。

电机连接
无人驾驶汽车可以顺时针或逆时针旋转。刷直流电机只有两个电线。无刷直流电机有三个电线。这些电线连接到ESC。当连接在一个方式,电机顺时针或逆时针旋转。反向旋转的方向,任何与ESC可以交换两个连接。也可以改变电机的旋转方向的飞行控制器。

结论
有几个因素必须照顾而选择一个无刷直流电机的无人驾驶飞机。首先,你需要确定无人机的重量和帧大小。从那里,得到所需的推力的发动机。根据推力的要求,您可以选择一个汽车大小。根据所需的飞行的本质即。,如果无人驾驶飞机必须飞缓慢而平稳地携带有效载荷或必须飞快速响应没有负载,您可以决定电动机的性质——宽或高,KV评级,转矩和转矩常数。无人机的最大电流和电压功率电动机可以用来确定一个合适的ESC的无人驾驶飞机。除了这些因素外,其他规范像极数,类型的电机绕组、轴承,安装模式可以被认为是进一步完善汽车性能。马达连接在一个无人驾驶飞机在顺时针和逆时针方向旋转。对角的双马达旋转相反的方向稳定飞行的无人驾驶飞机在空中。 The direction and rotation of motors can also be changed by the flight controller.表1总结了预期的无人机发动机规格根据期望的无人驾驶飞机的性能。