स्टेप गाइड द्वारा ड्रोन मोटर थ्रस्ट स्टेप की गणना कैसे करें

 

हमारे पिछले लेखों में, हमने बार -बार उल्लेख किया कि मोटर ड्रोन की मुख्य शक्ति प्रणाली है, जो यह निर्धारित करती है कि क्या ड्रोन उड़ सकता है, यह हवा में कितना स्थिर है, चाहे वह वजन ले जा सके, और कितनी देर तक आप . आप पहले से ही जानते हैंक्या ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC) है, ड्रोन मोटर्स कैसे काम करते हैं, औरविभिन्न प्रकार के ड्रोन मोटर्स का चयन कैसे करें ...

 

अब, यह एक और प्रमुख पैरामीटर पर करीब से देखने का समय है: थ्रस्ट .

 

थ्रस्ट यह निर्धारित करता है कि क्या एक ड्रोन उतार सकता है और मंडरा सकता है, और यह भी निर्धारित करता है कि क्या आप कैमरे, मैपिंग मॉड्यूल, लोड कार्गो और अन्य मिशन उपकरण . को माउंट कर सकते हैं।

 

अपर्याप्त जोर → उड़ नहीं सकते; बहुत अधिक थ्रस्ट → अपशिष्ट ऊर्जा और धीमी गति से धीरज .

केवल उपयुक्त जोर के साथ मोटर, प्रोपेलर, इलेक्ट्रिक स्पीड कंट्रोलर और बैटरी एक स्थिर और कुशल प्रणाली बना सकते हैं .

 

निम्नलिखित अनुभाग में, हम आपको थ्रस्ट इवैल्यूएशन स्टेप बाय स्टेप के मुख्य विचारों को सिखाएंगे, थ्रस्ट, मोटर पावर गणना, थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात की सिफारिशों की परिभाषा से, मिलान के तरीके . से एस्क करने के लिए

 

भौतिकी में, थ्रस्ट वह बल है जो किसी वस्तु को आगे या ऊपर की ओर धकेलता है, और इसकी इकाई आमतौर पर न्यूटन (एन) या ग्राम (जी)/किलोग्राम (किलोग्राम) . ड्रोन उद्योग में होती है, हम अक्सर मोटर के जोर को मापने के लिए "ग्राम" या "किलोग्राम" का उपयोग करते हैं, जो सीधे "{{1 {{{{{{{{{{{{{{{{{{{ercignigramentivementive वजन को दर्शाता है।

 

1. थ्रस्ट की मूल परिभाषा

थ्रस्ट=मोटर + प्रोपेलर एक निश्चित इनपुट पावर में ऊपर की ओर बल

 

उदाहरण के लिए:

यदि कोई मोटर 1000 ग्राम थ्रस्ट का उत्पादन करता है, तो इसका मतलब है कि यह स्थैतिक परिस्थितियों में 1 किग्रा से कम का वजन "उठा सकता है" .}

 

एक क्वाडकॉप्टर की प्रत्येक मोटर का जोर 1000g है, और कुल जोर 4000g (4kg) है, जो सैद्धांतिक रूप से 2 किग्रा (थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात 2: 1) . के अधिकतम टेक-ऑफ वजन का समर्थन कर सकता है।

यह मान सीधे विमान की "टेक-ऑफ क्षमता" और "लोड क्षमता" . से संबंधित है

 

2. स्टेटिक थ्रस्ट बनाम डायनामिक थ्रस्ट

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, हम अक्सर स्थिर जोर और गतिशील जोर के बीच अंतर करते हैं:

प्रकार	परिभाषा	परिक्षण विधि
स्थैतिक जोर	अभी भी हवा में मोटर + प्रोपेलर द्वारा उत्पन्न जोर	थ्रस्ट टेस्ट प्लेटफॉर्म पर रखा गया
गतिशील जोर	वह जोर जो मोटर + प्रोपेलर उड़ान/गति में प्रदान कर सकता है	पवन सुरंग या हवाई माप (अधिक जटिल)

मोटर थ्रस्ट वैल्यू जिनके बारे में हम अक्सर बात करते हैं, आमतौर पर "स्टेटिक थ्रस्ट" को संदर्भित करता है, जो कि मोटर निर्माताओं द्वारा परीक्षण और प्रकाशित मानक डेटा भी है .

 

3. थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात: एक मोटर का चयन करने के लिए एक प्रमुख संकेतक

थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात=कुल जोर the टेकऑफ़ वजन, उड़ान प्रदर्शन के मूल्यांकन के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है:

उड़ान का उपयोग	अनुशंसित थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात	उदाहरण देकर स्पष्ट करना
हवाई फोटोग्राफी/मानचित्रण ड्रोन	2:01	होवरिंग और लोड स्थिरता सुनिश्चित करें
औद्योगिक टोही/हाइलैंड संचालन	2.5:1 ~ 3:1	हवा के दबाव/वातावरण में परिवर्तन का सामना करने के लिए अतिरेक में सुधार करें
रेसिंग एफपीवी ड्रोन	4:1 ~ 6:1	तेजी से त्वरण और तीव्र युद्धाभ्यासों को एक उच्च जोर-से-वजन अनुपात की आवश्यकता होती है

उदाहरण के लिए, 1500 ग्राम के टेकऑफ़ वजन के साथ एक एरियल फोटोग्राफी ड्रोन के लिए, अनुशंसित कुल जोर लगभग 3000 ग्राम है, जिसका अर्थ है कि आपको एक समाधान चुनने की आवश्यकता है जहां प्रत्येक मोटर कम से कम 750 ग्राम स्थिर थ्रस्ट . प्रदान कर सकती है

 

मोटर थ्रस्ट पीढ़ी के तंत्र को समझने के लिए, आपको एक बुनियादी शारीरिक संबंध समझना चाहिए:

मोटर पावर (w)=वोल्टेज (v) × current (a)

 

थ्रस्ट की पीढ़ी अनिवार्य रूप से यह है कि मोटर विद्युत शक्ति की एक निश्चित मात्रा का उपभोग करने के बाद, यह प्रोपेलर के माध्यम से हवा को नीचे की ओर तेज करता है, जिससे एक ऊपर की प्रतिक्रिया बल . अधिक से अधिक थ्रस्ट उत्पन्न होता है, बिजली की खपत जितनी अधिक होती है, अधिक से अधिक वर्तमान होता है, और तापमान में तेजी से वृद्धि होती है .} {

 

1. थ्रस्ट पर वोल्टेज, करंट और पावर का प्रभाव

पैरामीटर	प्रभाव कथन
वोल्टेज	वोल्टेज जितना अधिक होता है, वर्तमान में बिजली उत्पादन उतना ही अधिक होता है→ बड़े थ्रस्ट प्लेटफार्मों के लिए अधिक उपयुक्त
वर्तमान (ए)	मोटर की वर्तमान लोड तीव्रता को इंगित करता है . अधिक से अधिक लोड, जितना अधिक बिजली की खपत होती है और तापमान वृद्धि . को उच्च . के साथ मिलान करने की आवश्यकता है
शक्ति (डब्ल्यू)	अधिक शक्ति, सिद्धांत में अधिक से अधिक जोर, लेकिन सावधान रहें कि क्या यह मोटर की सीमा से अधिक है और ESC .

 

उदाहरण के लिए, उदाहरण के लिए, केवल एक ही पैरामीटर . को बढ़ाकर थ्रस्ट एन्हांसमेंट प्राप्त नहीं किया जा सकता है, बस वोल्टेज या करंट बढ़ने से ओवरहीटिंग, एस्क बर्निंग, बैटरी वोल्टेज ड्रॉप, या यहां तक कि उड़ान नियंत्रण का नुकसान हो सकता है .}

 

2. केवी मान और जोर के बीच का संबंध: "उच्च गति" से भ्रमित न हों

KV मान (RPM/V) उस गति को इंगित करता है जो मोटर नहीं पहुंच सकता है जब मोटर नो-लोड स्थिति के तहत होती है और इनपुट वोल्टेज 1V . उदाहरण के लिए, 1 000 kv मोटर के लिए, सैद्धांतिक गति 10,000 rpm 10V वोल्टेज .} पर 10,000 rpm है।

 

उच्च केवी मूल्य: उच्च गति, लेकिन कम टोक़, छोटे प्रोपेलर, प्रकाश भार और रेसिंग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त;

 

कम केवी मूल्य: कम गति लेकिन उच्च टोक़, बड़े प्रोपेलरों के लिए उपयुक्त, बड़े जोर और लोड-असर प्लेटफॉर्म .

गलतफहमी: एक उच्च केवी का मतलब जरूरी नहीं है कि अधिक से अधिक जोर . वास्तविक जोर शक्ति और दक्षता पर निर्भर करता है कि मोटर एक निश्चित लोड (प्रोपेलर) . के तहत लगातार आउटपुट कर सकता है

 

3. उदाहरण विश्लेषण: एक ही प्लेटफॉर्म पर विभिन्न KVs के अंतर को जोर

एक उदाहरण के रूप में दो वीएसडी मोटर्स लें:

नमूना	केवी मूल्य	वोल्टेज रेंज	अधिकतम शक्ति	अधिकतम जोर	आवेदन
2306	2400KV	6S	901W	1683g	FPV रेसिंग मशीन
3115	900kv	6S~8S	1617W	4185g	बहु-रोटर हवाई फोटोग्राफी

 

एक ही 6S वोल्टेज के साथ, हालांकि 2306 में एक उच्च गति है, इसका जोर स्पष्ट रूप से 3115. की तुलना में कम है, यह सबसे अच्छा स्पष्टीकरण है कि केवी मान थ्रस्ट . के लिए आनुपातिक नहीं है।

 

मोटर थ्रस्ट की गणना "तत्वमीमांसा" के रूप में नहीं है क्योंकि बहुत से लोग . को सोचते हैं, भले ही आपके पास परिष्कृत परीक्षण उपकरण नहीं हैं, जब तक कि आप बुनियादी तर्क, संदर्भ डेटा और उचित अनुमानों में महारत हासिल करते हैं, तो आप एक प्रारंभिक निर्णय ले सकते हैं कि क्या मोटर आपके ड्रोन परियोजना के लिए उपयुक्त है .}

 

हम आपको तीन स्तरों पर सिखाते हैं:

1. थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात आकलन विधि (अधिकांश आवेदन परिदृश्यों के लिए लागू)

यह चयन के लिए सबसे आम और व्यावहारिक आधार है:

अनुशंसित कुल जोर=टेकऑफ़ वेट × अनुशंसित थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात

उड़ान प्रकार	अनुशंसित थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात
हवाई फोटोग्राफी/मानचित्रण	2:01
कार्गो/औद्योगिक जांच	2.5–3:1
के माध्यम से दौड़	4–6:1

 

उदाहरण:

आप एरियल फोटोग्राफी . के लिए एक क्वाडकॉप्टर ड्रोन को इकट्ठा करने जा रहे हैं, जब पूरी तरह से लोड होने पर इसका टेकऑफ़ वजन 2 . 2 किलो है।

अनुशंसित थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात 2: 1 है, इसलिए आपको 4 . 4kg (4400g) से अधिक या बराबर कुल जोर की आवश्यकता होती है।

तब प्रत्येक मोटर का न्यूनतम जोर होना चाहिए: 1100g .

 

2. तालिका तुलना विधि (जब निर्माता परीक्षण डेटा हो तो लागू हो)

यदि आप विस्तृत परीक्षण डेटा के साथ एक मोटर चुनते हैं, जैसे कि वीएसडी श्रृंखला, तो आप सीधे इसके अधिकतम स्थिर थ्रस्ट मापदंडों को संदर्भित कर सकते हैं और उनकी तुलना अपनी आवश्यकताओं . के साथ कर सकते हैं

मोटर मॉडल	अनुशंसित वोल्टेज	अधिकतम जोर	अनुशंसित अधिकतम लोड (थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात 2: 1)
3115	6S–8S	4185g	से कम या उसके बराबर2.1 किग्रा
2808	6S	2910g	से कम या उसके बराबर1.45 किग्रा
2306	6S	1683g	से कम या उसके बराबर0.8 किग्रा

 

इस तरह, आप जल्दी से उन मोटरों की सीमा को फ़िल्टर कर सकते हैं जो पूरी मशीन की लोड आवश्यकताओं को पूरा करते हैं .

 

3. मैनुअल गणना विधि (विस्तृत अनुमान या DIY उपयोगकर्ताओं के लिए)

यदि आप मापदंडों के प्रति बहुत संवेदनशील हैं, या तैयार डेटा नहीं हैं, तो आप इसे निम्नलिखित संबंधों के आधार पर भी अनुमान लगा सकते हैं:

(1) पावर विधि अनुमान:

सैद्धांतिक थ्रस्ट × C × × (पावर × प्रोपेलर व्यास)

जहां C एक अनुभवजन्य गुणांक है, आमतौर पर लगभग 6 से 9. बड़ा प्रोपेलर, जितना अधिक दक्षता .

 

उदाहरण: आप अनुमान लगाते हैं

अनुमानित थ्रस्ट × 7 × × (1600 × 13) × 7 × -20800 × 7 × 144 of 1008g है

 

यह विधि अनुमानित अनुमान के लिए उपयुक्त है, और वास्तविक जोर अभी भी वास्तविक मापों पर आधारित होने की आवश्यकता है .

 

एक बार जब आप आवश्यक थ्रस्ट और मोटर मॉडल निर्धारित कर लेते हैं, तो अगला कदम सहायक प्रणाली के मिलान पर विचार करना है, विशेष रूप से ईएससी और बैटरी . यदि ईएससी करंट अपर्याप्त है और बैटरी आउटपुट अस्थिर है, तो सिस्टम काफी काम नहीं करेगा, भले ही जोर पर्याप्त है .}

 

यहाँ तीन मुख्य मिलान सिद्धांत हैं:

1. ESC वर्तमान अधिकतम मोटर करंट से अधिक होना चाहिए

ESC वर्तमान रेटिंग 1.2 से 1.5 के कारक द्वारा मोटर के अधिकतम निरंतर वर्तमान से अधिक होनी चाहिए

 

व्यावहारिक सलाह: एक ESC चुनें जो मोटर के अधिकतम वर्तमान से 20-50% अधिक है

 

उदाहरण:

वीएसडी 3115 मोटर, अधिकतम वर्तमान लगभग 50 ए है

→ अनुशंसित ईएससी वर्तमान से अधिक या 60 ए के बराबर

 

वीएसडी 2306 मोटर, अधिकतम वर्तमान लगभग 35 ए है

→ अनुशंसित ईएससी वर्तमान से अधिक या 45 ए के बराबर

 

नोट: हालांकि एक ईएससी को चुनना जो बहुत बड़ा है सुरक्षित है, यह वजन और बिजली की खपत भी बढ़ा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप दक्षता अपशिष्ट .

 

2. बैटरी वोल्टेज को मोटर केवी मान और उपयोग वातावरण से मेल खाना चाहिए

केवी मान यह निर्धारित करता है कि आपको कितनी एस बैटरी का उपयोग करना चाहिए (1S=3.7 v) . गलत बैटरी वोल्टेज का चयन करने से अपर्याप्त जोर या अधिभार और बर्नआउट . का परिणाम होगा।

केवी रेंज	अनुशंसित बैटरी की संख्या	अनुप्रयोग सुझाव
800–1000kv	6S ~ 8S	मध्यम और बड़े पैमाने पर हवाई फोटोग्राफी/सर्वेक्षण
1300–1500kv	4S ~ 6S	बहु-रोटर प्लेटफ़ॉर्म
1800kv और ऊपर	4S ~ 6S	FPV रेसिंग, लाइट एयरक्राफ्ट

 

उदाहरण:

VSD 4720 मोटर, 420KV → 6S ~ 8S अनुशंसित

VSD 2808 मोटर, 1500kV → 6S की सिफारिश की

VSD 2306 मोटर, 2400kV → 4S या 6S की सिफारिश की गई (कार्य आवश्यकताओं के आधार पर)

 

3. प्रोपेलर का आकार थ्रस्ट दक्षता और सिस्टम लोड को प्रभावित करता है

प्रोपेलर का आकार जितना बड़ा होगा, उतना ही अधिक टोक़ और जोर होगा, लेकिन ईएससी और मोटर . पर अधिक से अधिक बोझ निर्माता . द्वारा प्रदान किए गए परीक्षण डेटा के आधार पर एक उचित प्रोपेलर प्रकार संयोजन चुनने की सिफारिश की जाती है।

 

वीएसडी मोटर मामलों के साथ संयुक्त, जल्दी से जोर और सहायक प्रणाली चयन को पूरा करें

पिछले खंडों में, हमने थ्रस्ट, गणना विधि, वोल्टेज-करंट रिलेशनशिप की परिभाषा की व्याख्या की, और ईएससी और बैटरी . का चयन कैसे करें, अब, हम आपको एक व्यावहारिक चयन तर्क . दिखाने के लिए वीएसडी ड्रोन मोटर्स के वास्तविक डेटा का उपयोग करेंगे।

 

मिलान चयन सुझावों के कुछ विशिष्ट मॉडल निम्नलिखित हैं, जो प्रकाश क्रॉस-कंट्री ड्रोन से लेकर बड़े बहु-रोटर्स तक विभिन्न उड़ान परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हैं:

मोटर मॉडल	केवी मूल्य	वोल्टेज सिफारिशें	अधिकतम जोर	अनुशंसित प्रोपेलर ब्लेड	अनुशंसित ईएससी करंट	लागू परिदृश्य
2306 ड्रोन मोटर	1800–2400KV	4S~6S	1683g	5×4.3×3 तीन-ब्लेड प्रोपेलर	से अधिक या बराबर40A	FPV रेसिंग/ ड्रोन
2808 ड्रोन मोटर	1300–1950kv	6S	2910g	7-9 इंच प्रोपेलर	से अधिक या बराबर45A	मध्यम रेसिंग/ छोटे लोड मल्टीरोटर
2207 ड्रोन मोटर	1960kv	6S	1702g	5 इंच प्रोपेलर	से अधिक या बराबर40A	रेसिंग ड्रोन
3115 ड्रोन मोटर	900–1520KV	6S~8S	4185g	13×6.5 प्रोपेलर	से अधिक या बराबर60A	हवाई फोटोग्राफी/टोही ड्रोन
2812 ड्रोन मोटर	900kv	6S	2710g	10-12 इंच प्रोपेलर	से अधिक या बराबर50A	मध्यम लोड हवाई फोटोग्राफी/औद्योगिक उड़ान मंच
2807 ड्रोन मोटर	1350–1750kv	4S~6S	2728g	6-8 इंच प्रोपेलर	से अधिक या बराबर50A	उच्च पैंतरेबाज़ी मल्टीरोटर / लचीला मंच
4720 ड्रोन मोटर	420KV	6S~8S	7232g	15×7×3 या 13×9×3	से अधिक या बराबर80~100A	मध्यम और बड़े हवाई सर्वेक्षण/वाणिज्यिक मंच
5315 ड्रोन मोटर	380KV	6S~12S	9034g	18×5.5 प्रोपेलर	से अधिक या बराबर100A	औद्योगिक ग्रेड पेलोड ड्रोन/वितरण मंच

 

नोट: तालिका में ESC वर्तमान मान को अधिकतम मोटर करंट × 1 . 2 ~ 1.5. से अधिक या बराबर होने की सिफारिश की जाती है। परीक्षण दक्षता . के आधार पर प्रोपेलर का आकार की सिफारिश की जाती है।

 

चयन टिप्स अनुस्मारक:

 

यदि आप बैटरी जीवन के बारे में चिंतित हैं, तो आपको कम केवी + बड़े प्रोपेलर संयोजन को प्राथमिकता देनी चाहिए;

 

यदि आप विस्फोटक शक्ति या रेसिंग प्रतिक्रिया की तलाश कर रहे हैं, तो उच्च केवी + छोटे प्रोपेलर को चुनना अधिक चुस्त होगा;

 

थ्रस्ट प्रदर्शन . को प्रभावित करने वाली वर्तमान अड़चनों से बचने के लिए उच्च सी-दर बैटरी का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है

 

लंबे समय तक भारी भार . के कारण इसे बाहर जलने से रोकने के लिए ईएससी को पर्याप्त वर्तमान होना चाहिए

 

वीएसडी में, हमने प्रत्येक मॉडल के लिए पूर्ण परीक्षण डेटा और सहायक सिफारिशें प्रदान की हैं ताकि आपको जल्दी से बिजली प्रणाली चयन को पूरा करने में मदद मिल सके और परीक्षण और त्रुटि लागत को कम किया जा सके .

 

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