Drone motorları ve Ağır Kaldırma Drone Motorlarına İlişkin Nihai Kılavuz
Drone motorları ve Ağır Kaldırma Drone Motorlarına İlişkin Nihai Kılavuzda; Ağır kaldırma drone’ları, geleneksel drone’ların ulaşamayacağı ağır yükleri zahmetsizce taşımalarına olanak tanıyan ayırt edici bir hava taşıma kapasitesine sahiptir. 500 kg’a kadar ağırlık kapasitesine sahip bu ultra büyük dronlar, ister yüksek kaliteli LiDAR, ister büyük sensörler, ister toplu kargo taşımacılığı olsun, büyük yüklerin taşınmasını gerektiren görevlerde mükemmeldir. Ağır kaldırma drone’larının becerisi büyük ölçüde çok önemli bir bileşene, yani elektrik motorlarına dayanıyor. İster drone teknolojisine meraklı bir mühendis olun, ister ağır kaldırma drone motorlarının inceliklerini keşfetmeye hevesli bir meraklı olun, doğru noktaya geldiniz. Bu makale, büyük drone motorlarının tanımını, türlerini ve kritik parametrelerini kapsayan derinlemesine bir genel bakış sunmayı amaçlamaktadır. Ayrıca özel ihtiyaçlarınız için doğru motoru seçmeniz konusunda size rehberlik edeceğiz. Başlayalım!
Ağır Kaldırma Drone Motoru Nedir?
Ağır kaldırma drone motoru, ağır yükleri kaldırmak için tasarlanan drone’larda kullanılan tahrik sistemini ifade eder. Bu motorlar, önemli ağırlıkları taşımak için yeterli itme kuvveti sağlamaları gerektiğinden, standart tüketici dronlarında kullanılanlarla karşılaştırıldığında genellikle daha güçlü ve sağlamdır. Ağır kaldırma drone’ları tarım, inşaat, sinema ve lojistik gibi büyük yükleri taşıma yeteneğinin hayati önem taşıdığı çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılıyor.
Ağır Yük Dronelarında Hangi Tip Motorlar Kullanılıyor?
Ağır kaldırma dronları genellikle ağır yükleri taşımak için önemli miktarda itme ve kaldırma kapasitesi sağlamak üzere tasarlanmış yüksek güçlü fırçasız motorlara sahiptir. Otobüs ESC’si, yüksek verimli fırçasız motor ve yüksek performanslı pervaneden oluşan sağlam bir kombinasyonla donatılmış PH-20 ağır kaldırma çok rotorlu drone’u ele alalım. Güç ve verimlilik için tasarlanan PH-20, 70 dakikaya kadar etkileyici bir dayanıklılıkla 10 kg’a kadar yükleri taşıyarak zorlu koşullarda üstün performans gösterir.
Fırçasız DC Motorlar
Ağır kaldırma drone’larında kullanılan motorlar, özellikle de büyük yükler için tasarlananlar, genellikle elektrikli fırçasız DC motorlardan yararlanır. Bu motorlar daha yüksek verimleri nedeniyle fırçalı motorlara göre tercih edilmektedir. Fırçasız bir motorda, akımın komütatörden rotora aktarımı temassız yöntemlerle gerçekleşir ve sürtünmeden kaynaklanan enerji kayıpları azalır.
Temel özellikler ve geliştirmeler:
- 1. Entegre Santrifüj Fanlar: Bazı yüksek itişli motorlarda, soğutmayı geliştirmek için entegre santrifüj fanlar bulunur. Uzun süreli ağır kaldırma işlemleri sırasında aşırı ısınmayı önlemek için verimli soğutma çok önemlidir.
- 2. Yüksek Sıcaklıkta Katı Çekirdekli Bakır Sargılar: Yüksek sıcaklıkta katı çekirdekli bakır sargıların kullanılması, motorun yüksek sıcaklıklarla başa çıkma yeteneğine katkıda bulunur ve bu, zorlu drone operasyonları sırasında endişe verici olabilir.
- 3. Eğik Temaslı ve Radyal Temaslı Bilyalı Rulmanlar: Ağır kaldırma uygulamaları için tasarlanan motorlar, açısal temaslı ve radyal temaslı bilyalı rulmanlar içerebilir. Bu rulmanlar motorun genel dayanıklılığını ve verimliliğini artırır.
Fırçasız ağır kaldırma drone motorları genellikle “öncü” bir tasarımı benimser. Bu konfigürasyonda rotor, statorun içinde değil dışında döner. Bu tasarım seçimi, uygulama çapının genişletilmesiyle üretilen torku artırır. Kuvvetlerin uygulandığı daha büyük çap, daha büyük torkla sonuçlanır ve bu motorları ağır kaldırma gereksinimleri için çok uygun hale getirir.
Ters Dönen Drone Motorları
Fırçasız motorlara ek olarak, bazı ağır yük drone’ları verimliliği daha da artırmak için benzersiz bir ters yönde dönen motor kurulumuna sahiptir.
Ters yönde dönen motorların temel elemanları:
- 1. Kayma Halkası Mekanizması: Ters yönde dönen motor düzeneğinde bir kayma halkası mekanizması kullanılır. Bu mekanizma, dönen motor tarafından üretilen hem aktif hem de reaktif kuvvetlerden enerjinin yakalanmasına olanak sağlar. Kayma Halkası Mekanizması: Ters yönde dönen motor düzeneğinde bir kayma halkası mekanizması kullanılır. Bu mekanizma, dönen motor tarafından üretilen hem aktif hem de reaktif kuvvetlerden enerjinin yakalanmasına olanak sağlar.
- 2. Enerjiyi Kontrol Altına Alma: Tipik olarak hareket etmeyen stator ve İHA’nın gövdesi tarafından emilen reaktif karşı kuvvetten gelen enerji kontrol altına alınır. Toplanan bu enerji daha sonra aynı motor üzerinde ters yönde dönen bir pervaneyi tahrik etmek üzere yeniden yönlendirilir.
Ters yönde dönen kurulum, standart motorlara kıyasla daha yüksek genel verimlilik sağlar. Hem aktif hem de reaktif kuvvetleri etkili bir şekilde kullanan bu motorlar, gelişmiş itme ve kaldırma yeteneklerine katkıda bulunabilir ve bu da onları özellikle verimliliği en üst düzeye çıkarmanın hayati öneme sahip olduğu ağır yük drone uygulamaları için uygun hale getirir.
Ağır Yük Drone Motorlarını Seçerken Nelere Dikkat Edilmeli?
Ağır yük drone’u için doğru motorların seçilmesi, drone’un performansını, stabilitesini ve verimliliğini doğrudan etkileyen kritik bir karardır. Akılda tutulması gereken önemli noktalar şunlardır:
Drone Ağırlığı ve Çerçevesi
Bir drone oluşturmaya başlamak için ağırlığını hesaplayarak başlayın; çerçeve, uçuş kumandası, ESC’ler, motorlar, pervaneler, pil, kamera ve anten gibi bileşenleri hesaba katın. Olası yanlışlıklar veya gelecekteki değişiklikleri hesaba katmak için %10-20’lik bir tampon ekleyin. Tahmini drone ağırlığını aldıktan sonra çerçeve boyutunu belirleyin. İdeal olarak çerçeve, boyutlarının üçte birine eşit maksimum pervane boyutunu barındırmalıdır. Bu orantılılık, verimli uçuş için kaldırma kuvveti ile denge arasında bir denge kurarak aerodinamik performansı optimize eder.
İtme Ağırlığı Oranı
Drone’unuzun tahmini ağırlığını belirledikten ve uygun çerçeve boyutunu seçtikten sonra tasarım sürecindeki bir sonraki önemli adım, itme gereksinimlerini belirlemektir. İzlenecek temel kural, tüm motorların ürettiği toplam maksimum itme kuvvetinin, drone ağırlığının en az iki katı olması gerektiğidir. Örneğin drone’nuzun ağırlığı 1 kilogram ise tüm motorların toplu itme kuvveti minimum 2 kilogram olmalıdır. Quadcopter söz konusu olduğunda bu, her motorun en az 500 gramlık maksimum itme kuvveti ürettiği anlamına gelir. Bu eşik, drone’nun kalkış için gerekli kaldırma kapasitesine sahip olmasını sağlar. İdeal olarak, standart dronlar için itme-ağırlık oranının 3:1 veya 4:1 olması önerilir. Bu oran, drone’nun etkili bir şekilde havalanmasını sağlamanın yanı sıra, sorunsuz ve kontrollü uçuş için gereken manevra kabiliyetine de sahip olmasını sağlıyor. Ek olarak, drone’nun genel performansından ödün vermeden ekstra yük taşımasına olanak tanır.
Drone motorları Boyutu
Fırçalı veya fırçasız bir drone motoru, metal bobinli bir statordan ve kalıcı mıknatısları barındıran bir motor çanından oluşur. XXYY ile gösterilen statorun genişliği ve yüksekliği motor boyutunu belirler. Daha büyük motorlar daha fazla tork ve itme gücü sunar ancak daha az tepki verir ve daha ağırdır. Yalıtım için emaye kaplı metal bobinler statoru oluşturur ve içinden bir elektrik akımı geçtiğinde geçici bir manyetik alan oluşturur. Motorun iç tarafına takılan motor zili, kalıcı mıknatısları ve bobinleri korur. Değişen manyetik alanlar dönmeye neden olduğunda motor şaftı torku motordan pervanelere aktarır. Doğru motor boyutunu seçmek çok önemlidir. Daha büyük motorlar daha fazla itme gücü sağlar ancak yanıt verme yeteneğinden ödün verir ve ağırlığı arttırır. Çoklu helikopterler için, istenen itme-ağırlık oranına göre her motordan gereken itme kuvvetinin belirlenmesi önemlidir. Bu, itme gereksinimini karşılayan motorları listeleyerek ve bu spesifikasyonları karşılayan en küçük motorları seçerek, verimli drone işlevselliği için gücü, duyarlılığı ve ağırlığı dengeleyerek optimum performansı sağlar.
Daha Geniş Drone Motorları
Drone’lar için BLDC motorları seçerken boyutları (özellikle stator genişliği ve yüksekliği) performansta çok önemli bir rol oynuyor. Daha geniş stator motorları daha büyük atalete sahiptir, bu da onları hız değişikliklerine daha az duyarlı hale getirir, ancak artan yüzey alanı nedeniyle etkili soğutma sunar. Ek olarak tasarımları daha büyük rulmanlara izin vererek dayanıklılığı, verimliliği ve stabiliteyi artırır. Dar stator motorları daha duyarlıdır ancak kompakt tasarımları nedeniyle soğutmada zorluklarla karşılaşabilirler. Geniş ve dar statorlar arasındaki seçim drone’un amacına bağlıdır. Tepki vermenin daha az kritik olduğu yük taşıyan drone’lar için daha geniş motorlar tercih ediliyor. Yük taşıma drone’ları dikkatli bir pilotluk gerektirir; bu da soğutma verimliliği ve motor sağlamlığı açısından yanıt verme hızından fedakarlığın kabul edilebilir olmasını sağlar.
KV Derecelendirmesi
Bir sonraki kritik adım, optimum drone performansı için KV değerleri ile pervane seçimi arasındaki ilişkiyi dikkate almaktır. Daha yüksek KV değerleri, yüksüz bir motora bir volt uygulandığında dakika başına daha fazla devir (RPM) olduğunu gösterir. Daha yüksek KV değerlerine sahip motorlar genellikle daha kısa sargılara ve daha düşük iç dirence sahiptir ancak erken ısınmaya eğilimlidirler. Bu ısınma sorunu, daha yüksek dönüş hızları ve itme üretimi nedeniyle daha yüksek KV değerlerine sahip uzun motorlarda daha belirgindir. Geleneksel strateji, daha yüksek KV değerlerine sahip motorları daha hafif pervanelerle ve daha düşük KV değerlerine sahip motorları daha ağır pervanelerle eşleştirmeyi içerir. Bu yaklaşım, motor özellikleri ile pervane yükü arasında bir denge sağlar. Yüksek KV dereceli bir motor ağır bir pervaneyle birleştirildiğinde, pervaneyi maksimum hızda döndürmeye çalışır, daha fazla tork gerektirir ve daha fazla akım çeker. Bu durum Elektronik Hız Kontrol Cihazına (ESC) veya MOSFET’lere zarar verme potansiyeline sahiptir. Tersine, daha hafif bir pervaneyle eşleştirilmiş düşük KV dereceli bir motor, yeterli itme kuvveti üretmekte zorlanabilir. Daha yavaş hızlarda manevra kabiliyetini artırmak amacıyla daha geniş motorları tercih edenler için, daha ağır pervanelere sahip, düşük KV dereceli bir motor önerilir. Bunun tersine, yük taşımadan hızlı yarışa odaklanan drone’lar için, yüksek KV değerine sahip daha uzun bir motor ve daha hafif pervanelerin seçilmesi daha uygundur. KV derecesinin üretici tarafından sağlanan bir tahmin olduğunu ve gerçek motor devrinin hava direnci gibi faktörlere bağlı olarak değişebileceğini unutmamak çok önemlidir. Daha ağır bir pervaneye sahip düşük KV dereceli bir motor veya daha hafif bir pervaneye sahip yüksek KV dereceli bir motor seçerken önemli olan, istenen itme-ağırlık oranına ulaşmaktır.
Motor Torku
Drone motorlarının ürettiği tork, stator hacmi, mıknatıs türleri, bobin kalitesi ve yapı ayrıntıları (örneğin kutup sayısı, yalıtım boşluğu) gibi faktörlere bağlıdır. Daha büyük stator hacmi genellikle daha ağır motor anlamına gelir ancak iki motor aynı stator hacmini paylaşıyorsa daha hafif olan tercih edilir. Motor torku pilot girişine duyarlılığı etkiler. Aşırı tork, sarsıntılı drone hareketlerine yol açarak kontrolde zorluklara ve voltaj veya akım dalgalanmaları nedeniyle ESC ünitesinde potansiyel hasara neden olabilir. Daha hafif bir motor seçmek, güç ve kontrol arasında bir denge kurarak bu sorunları azaltır. Optimum performans için özel ihtiyaçlara uygun motorların seçilmesi çok önemlidir. Yük taşıma kapasitesiyle yavaş ve istikrarlı uçuşun gerekli olduğu senaryolarda, daha düşük tork ve RPM’ye sahip motorların tercih edilmesi önerilir. Bu, elektronik bileşenleri korurken hassas ve kontrollü bir uçuş deneyimi sağlar.
KV ve Tork Sabiti
Drone motorları nın tork sabiti, tork üretmek için gereken akımı belirler. Teorik olarak bağlantılı olmasa da, pratik gözlemler bir eğilimi ortaya koyuyor: Daha yüksek KV dereceli motorlar genellikle daha yüksek tork sabitlerine sahipken, daha düşük KV dereceli motorlar daha düşük tork sabitlerine sahiptir. Uygulamada bu, yüksek KV dereceli motorların belirli bir torka ulaşmak için daha fazla akım çekmesi ve enerji verimliliğini etkilemesi anlamına gelir. Yüksek KV dereceli motorlar, artan akım tüketimi nedeniyle düşük KV dereceli benzerlerine göre daha az güç verimlidir. Optimum güç verimliliği, performansı ve verimliliği dengeleyen ve genel verimliliği engelleyen aşırı tork sabitini önleyen bir KV derecesinin seçilmesini gerektirir. Aşırı yüksek tork sabitine sahip bir motorun kullanılması, Elektronik Hız Kontrol Cihazının (ESC) hasar görmesi ve motor ısınma sorunları dahil olmak üzere riskler doğurur. Uzun vadeli sonuçlar arasında pil ömrünün azalması ve kablolarda, motorlarda ve MOSFET’lerde (Metal Oksit Yarı İletken Alan Etkili Transistörler) artan aşınma yer alır.
Akım Gerilimi ve Verim
Bir drone için uygun bir Fırçasız DC (BLDC) motorun seçilmesi, voltaj ve akım değerlerinin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesine bağlıdır. Motor voltajı ile çekilen akım arasındaki ilişki çok önemlidir; daha yüksek motor voltajı genellikle çalışma sırasında aküden artan akım tüketimine neden olur. Motorun çektiği maksimum akımı belirlemek için, bu değeri motor en yüksek voltajda çalışarak maksimum itme kuvveti ürettiğinde hesaplayın. Bu hesaplama, uygun akım değerine sahip bir Elektronik Hız Kontrol Cihazının (ESC) seçilmesi için çok önemlidir. Bir ESC seçerken, akım değerinin motor tarafından çekilen maksimum akımı aştığından emin olun. ESC’nin sürekli akım değeri önemli olsa da maksimum motor akımını aşması gerekmez. Ancak güvenilir ve emniyetli bir çalışma sağlamak için patlama akımı değerinin maksimum motor akımından daha yüksek olması zorunludur. İdeal olarak, maksimum motor akımından daha yüksek sürekli akım değerine sahip bir ESC’yi tercih etmek avantajlıdır. Bu fazla kapasite, drone’un tahrik sisteminin uzun ömürlülüğüne ve güvenilirliğine katkıda bulunarak ek bir güvenlik payı sağlar. ESC’nin mevcut talepteki beklenmedik artışlarla başa çıkabilmesini sağlayarak aşırı ısınmayı ve olası hasarı önler.
Motorda N & P
Drone motorları, motor statorundaki ve kalıcı mıknatıslardaki kutup sayısını gösteren 12N15P gibi N ve P değerleriyle etiketlenir. 12N15P’de görüldüğü gibi daha az kutup daha yüksek torkla sonuçlanırken daha fazla kutup, düzgün bir manyetik alan nedeniyle daha düzgün çalışmaya katkıda bulunur. Drone motorları trifaze olduğundan kutup sayıları her zaman 3’ün katıdır. 22XX ve 23XX BLDC motorlar için ortak konfigürasyon 12N15P’dir. Kutup ve mıknatıs sayısının motor performansını doğrudan etkilemediğini ancak RPM filtrelerini etkinleştirmek gibi uçuş kontrol cihazlarını yapılandırmak için gerekli olduğunu unutmamak önemlidir. Bu derecelendirmeleri anlamak, drone sistemlerinde optimum performans ve yanıt verme yeteneği sağlar.
Montaj Deseni
Drone motorları, özellikle 22XX, 23XX ve 24XX serisi, 16x16mm veya 16x19mm’lik çok yönlü montaj modellerine sahiptir. Çeşitli çerçevelerle uyumluluğu sağlamak için drone çerçevesinin bu modellerin her ikisini de desteklemesi gerekir. Bu motorların bağlanması için M3 vidalar standart seçimdir. Buradaki en önemli husus, drone kolunun kalınlığını 2 mm aşması gereken bu vidaların uzunluğudur. Örneğin drone kolunun kalınlığı 5 mm ise M3 vidalar için önerilen uzunluk 7 mm’dir. Vida uzunluğundaki bu hassasiyet, motorlar ile çerçeve arasında güvenli ve istikrarlı bir bağlantı için çok önemlidir. Bu yönergelere uyulması, güvenilir ve sağlam bir montaj sağlayarak drone’nun genel performansına ve yapısal bütünlüğüne katkıda bulunur.
Motor Sargısı
Motor sargısının seçimi motor performansını önemli ölçüde etkiler. Kalın teller daha yüksek akımları idare eder ancak elektromanyetik alanı azaltarak torku etkiler. İnce teller, güçlü elektromanyetik alanlar ve tork oluşturmada üstündür ancak artan iç direnç nedeniyle yüksek akım çekişiyle mücadele eder. Bu dengeyi sağlamak için üreticiler genellikle daha fazla sargılı kalın bakır telleri tercih ediyor. Bu kombinasyon, statorun elektromanyetik alanını güçlendirirken akım esnekliğini korur ve bu da torkun artmasına neden olur. Motor sargıları tek sarmallı ve çok sarmallı olmak üzere iki seçeneğe sahiptir. Tek telli, yüksek voltajlı pil takımlarına uygun, daha büyük akım çekimi için kalın teller kullanır. Üç ince telden oluşan çok telli, güçlü elektromanyetik alanlar ve tork üretir ancak yüksek akım çekişinden kaynaklanan hasar riskiyle karşı karşıyadır ve bu da daha düşük bir KV derecesine yol açar.
Motorlu Rulman
Motorun yatak boyutu, dayanıklılığını ve çalışma düzgünlüğünü doğrudan etkiler. Daha büyük rulmanlar, yükleri dağıtarak ve ısıyı etkili bir şekilde dağıtarak dayanıklılığı artırır, bu da onları ağır hizmet uygulamaları için uygun hale getirir. Öte yandan, daha küçük rulmanlar stabiliteye ve düzgün çalışmaya katkıda bulunur ve hassas makineler için idealdir. Yatağın iç çapı, motor bileşenlerinin birbirine bağlı doğasını vurgulayarak motor şaftı boyutunu belirler. Bazı üreticiler, düzgün performansları nedeniyle seramik yataklı motorları teşvik eder, ancak çelik yataklarla karşılaştırıldığında kırılmaya daha yatkın olabilirler.
Motor Hareketleri
Drone motorları uçuş sırasında stabilite sağlamak için zıt yönlerde döner. Tüm motorlar aynı şekilde dönseydi, drone havalanmak ve kontrolü sürdürmek için mücadele ederdi. Dengeyi sağlamak için, birbirine çapraz olarak monte edilen motorlar zıt yönlerde (biri saat yönünde, diğeri saatin tersi yönünde) döner. Bu konfigürasyon, torka karşı koyar, istikrarlı ve kontrollü bir uçuş sağlar; bu, çok rotorlu dronlarda optimum performans için benimsenen önemli bir tasarım ilkesidir.
Motor Bağlantıları
Fırçalı DC veya fırçasız DC olarak sınıflandırılan drone motorları, dönüş yönünü saat yönünde veya saat yönünün tersine belirler. Fırçalı motorlarda iki kablo bulunurken, fırçasız motorlarda üç kablo bulunur ve bunların tümü Elektronik Hız Kontrol Cihazına (ESC) bağlanır ve bu kablo da uçuş kontrol cihazına bağlanır.
ESC’ye bağlı herhangi iki kablonun yerini değiştirmek, motorun dönüşünü tersine çevirir. Bu basit ayarlama, drone’nun davranışını belirli uçuş koşullarına veya tercihlere göre uyarlamada etkilidir. Ek olarak stabilite ve yönelimden sorumlu uçuş kontrolörü, merkezi ve etkili bir kontrol aracı sağlayarak motor davranışını daha da değiştirmek üzere programlanabilir.
Fırçasız DC Motor ve AC Motor ve Fırçalı Motor
Ağır kaldırma drone’ları için motor teknolojisi seçimi, performansın, verimliliğin ve genel güvenilirliğin belirlenmesinde çok önemli bir rol oynar. Her motor tipinin avantajları ve dezavantajları vardır. Her türü kısaca tartışalım:
Motor Konstrüksiyonu
Fırçalı DC motorlar, akımı aktarmak için fırçalar ve bir komütatör içeren mekanik bir sisteme dayanırken, AC ve fırçasız DC motorlar elektronik mekanizmaları kullanır. Fırçalı motorlar, merkezi bir kalıcı mıknatısa bağlı bir yara armatürüne sahiptir ve fırçalar komütatöre temas ettiğinde, armatür bobinlerinden akım akar. Buna karşılık, AC ve BLDC motorlar akımı statordan geçirerek mekanik fırçalara olan ihtiyacı ortadan kaldırır. AC endüksiyon motorları, statordaki dönen bir manyetik alan aracılığıyla rotorun dönmesini sağlarken, rotora doğrudan bağlanan sabit mıknatıslı BLDC motorlar, stator elektromanyetik kutuplar ürettiğinde hareket üretir. Yapı farklılıkları, çeşitli performans özelliklerine katkıda bulunur.
Yeterlilik
Verimlilik, Drone motorları seçiminde kritik bir faktördür. BLDC motorlar genellikle enerji verimliliği açısından hem AC hem de fırçalı DC motorlardan daha iyi performans gösterir. DC motorlar, özellikle de fırçalanmış olanlar, kalıcı mıknatısların kullanımından faydalanarak, AC motorların doğasında bulunan bir süreç olan elektromıknatıs oluşturma sırasında enerji harcamasını önler. BLDC motorlarda fırçaların bulunmaması sürtünmeyi azaltarak özellikle düşük yük koşullarında verimliliği artırır. BLDC motorların daha küçük boyutu, daha az ısı dağıttıklarından verimliliğin artmasına katkıda bulunur.
Servis ve bakım
Ağır yük drone uygulamalarında hizmet ömrü ve bakım gereklilikleri çok önemli hususlardır. Fırçalı motorlar, boyutları daha büyük olmasına rağmen, karbon veya grafit fırçaların aşınması nedeniyle daha kısa servis ömrüne sahiptir. Potansiyel arıza noktalarına yol açacak şekilde düzenli bakım ve değiştirme gereklidir. Buna karşılık fırçasız motorlar, aşınmaya ve sürtünmeye yatkın bileşenler içermediğinden daha uzun servis ömrü, temizlik ve daha sessiz çalışma sergiler.
Hız Kararlılığı
BLDC motorlar, Hall etkisi sensörlerinin entegrasyonu sayesinde üstün hız kararlılığı sunar. Bu sensörler, rotor döndükçe polaritedeki değişiklikleri tespit ederek hassas hız kontrolü sağlar. Toplanan bilgiler daha sonra sürücü devresi tarafından anahtarlama sırasını ayarlamak için kullanılarak kararlı ve doğru hız regülasyonu sağlanır.
Yüksek Hızlı Çalışma
Fırçalı ve fırçasız DC sistemleri, geniş bir hız aralığında düz tork sağlama konusunda üstündür ve bu da onları ağır kaldırma drone uygulamaları için uygun hale getirir. Öte yandan AC motorlarda hız arttıkça sıklıkla tork kaybı yaşanır. Oriental Motor tarafından sunulanlar gibi BLDC paketleri, 3 rpm’ye kadar düşük ve 4.000 rpm’ye kadar yüksek hızlara uyum sağlayan çok yönlü bir hız kontrolü aralığı sağlar. Ağır kaldırma drone’ları için fırçasız DC (BLDC) motorlar, öncelikle yüksek verimlilik, uygun güç-ağırlık oranı ve hassas kontrolün olağanüstü kombinasyonuna atfedilen popüler ve tercih edilen bir seçenek olarak ortaya çıktı.
Inrunner ve Outrunner Motorlar
Giriş ve çıkış motorları fırçasız DC (BLDC) motor türleridir. Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motor (PMSM) tork motoru olarak sınıflandırılan bir öncü motor, benzersiz tasarımıyla öne çıkıyor. Giriş motorlarının aksine, çıkış motorlarında stator bobinlerinin dış tarafındaki bir halkaya veya manşona tutturulmuş mıknatıslar bulunur ve bu da bir şaft yerine dönen bir halka veya manşonla sonuçlanır.
Dış koşucu motorlarının, özellikle de ağır kaldırma uygulamaları bağlamındaki en büyük avantajı, aynı yapı hacmi içinde, yolluklu motorlara kıyasla daha fazla tork üretme yeteneklerinde yatmaktadır. Bu, rotordan statora elektromanyetik alan hatlarının daha önemli bir geçişini kolaylaştıran dış koşuculardaki daha büyük hava boşluğu yüzey alanına atfedilir. Artan yüzey alanı, daha yüksek bir elektromekanik kuvvete ve dolayısıyla daha büyük bir torka yol açar. Ek olarak, çıkış motorları, dönme merkezinden daha uzağa uygulanan kuvvetten üretilen daha uzun bir tork koluna sahiptir. Bu uzatılmış tork kolu, artırılmış hava boşluğu yüzey alanıyla birleştiğinde, öncü motorların önemli ölçüde daha yüksek tork seviyeleri elde etmesini sağlar. Kısıtlı üretim hacimlerinde önemli miktarda torkun gerekli olduğu senaryolarda, öncü motorların üstün bir seçim olduğu kanıtlanmıştır. Bunun tersine, rotoru statorun iç kısmında bulunan inrunner motorlar genellikle daha düşük tork çıkışıyla boğuşur. Bu sınırlamayı gidermek için, çalıştırıcı motorlar şanzımanlar veya dişli kutuları içerebilir. Ancak bu çözüm, artan üretim hacmi, artan mekanik kayıplar, daha yüksek bakım ihtiyaçları ve kirlenmeye karşı duyarlılık gibi karmaşıklıkları beraberinde getirir. Katı üretim hacmi kısıtlamaları altında çalışan ve önemli miktarda tork gerektiren ağır kaldırma drone’ları için, öncü motorlar tercih edilen seçenek olarak ortaya çıkıyor. Daha yüksek tork seviyeleri sunma konusundaki doğuştan gelen kapasiteleri daha basit bir tasarımla birleştiğinde, öncü motorları ağır kaldırma drone uygulamalarında olağanüstü performans ve verimlilik elde etmek için en uygun seçenek olarak konumlandırıyor.
Ağır Kaldırma Drone’unun Maliyeti Ne Kadar?
Ağır kaldırma drone motorlarının maliyetini hiç merak ettiniz mi? Ağır kaldırma drone motorlarının maliyeti 200 ila 1.000 dolar arasında olabilir. Fiyat aralığı değişiklik gösterir ve bu maliyetleri etkileyen faktörlerin anlaşılması bilinçli kararlar için çok önemlidir.
Motor tipi
Belirtildiği gibi motor tipi fiyat aralığını önemli ölçüde etkilemektedir. Fırçalı DC motorlar genellikle 200 ila 500 ABD Doları aralığındadır, fırçasız DC motorlar genellikle 300 ila 1000 ABD Doları arasında değişir ve AC motorların fiyatı 200 ila 800 ABD Doları arasındadır. Yapım, verimlilik ve karmaşıklıktaki farklılıklar, bu motor tipleri arasındaki değişen maliyetlere katkıda bulunur.
Güç derecesi
Bir motorun genellikle watt veya beygir gücü cinsinden ölçülen güç değeri, fiyatını doğrudan etkiler. Daha ağır yükleri taşıyabilen ve daha fazla itme gücü sağlayabilen daha yüksek güç dereceli motorlar daha pahalı olma eğilimindedir. Gücün kritik bir faktör olduğu ağır kaldırma drone’ları için, daha yüksek maliyetle de olsa genellikle daha yüksek güç değerlerine sahip motorlar tercih edilir.
Yapı Kalitesi ve Malzemeler
Motorların fiyatı, yapıldıkları malzemelerden ve ne kadar iyi bir araya getirildiklerinden etkilenir. Bir motor birinci sınıf metaller veya gelişmiş kompozitler gibi birinci sınıf malzemeler kullanılarak üretilmişse, muhtemelen daha pahalı olacaktır. Farklı ortamlara dayanacak şekilde üretilen motorların nem, aşırı sıcaklıklar veya aşındırıcı koşullar gibi zorluklara dayanabilmesi için özel malzemelere ihtiyacı olabilir. Ağır yük dronlarında bu husus çok önemli hale geliyor. Bu drone’lar için, güvenli ve etkili performansın sağlanması açısından sağlam ve güvenilir bileşenlere sahip olmak şarttır.
Teknoloji ve Özellikler
Gelişmiş teknolojiler ve ek özellikler motor maliyetlerinin artmasına katkıda bulunabilir. Örneğin gelişmiş kontrol sistemleri, geri bildirim mekanizmaları ve hassas kontrol için sensörlerle donatılmış motorların fiyatı daha yüksek olabilir. Verimliliği artıran ve ısı üretimini azaltan motor tasarımındaki yenilikler de maliyeti etkileyebilir.
Özelleştirme Seçenekleri
Bazı motor üreticileri, müşterilerin motorları belirli gereksinimlere göre uyarlamasına olanak tanıyan özelleştirme seçenekleri sunar. Şaft konfigürasyonları, montaj seçenekleri veya özel kaplamalar gibi özelleştirilmiş özellikler daha yüksek fiyatlara katkıda bulunabilir. Özelleştirme, belirli yük ve operasyonel gerekliliklerin benzersiz motor spesifikasyonları gerektirebileceği ağır yük drone uygulamaları için özellikle önemlidir.
