Frage:
Warum fliegt eine bürstenlose Drohne länger?
Jacob B
2020-04-17 02:17:50 UTC
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Ich habe festgestellt, dass Drohnen mit bürstenlosen Motoren länger fliegen als Drohnen mit bürstenlosen Motoren. Warum können Drohnen mit bürstenlosen Motoren länger fliegen?

Drei antworten:
#1
+14
Kenn Sebesta
2020-04-17 02:34:21 UTC
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Bürstenlose Motoren (auch bekannt als BLDC) sind in der Regel [*] effizienter als bürstenbehaftete Gleichstrommotoren. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet längere Flugzeiten für denselben Akku.

Unter anderem:

  • Der Einschaltstrom zum Zeitpunkt der Kommutierung kann Funken verursachen (was ineffizient ist Energieverschwendung) und ist in jedem Fall ein freilaufender Betrieb ohne Optimierungsmöglichkeit.
  • Die Kohlebürsten haben einen etwas höheren Widerstand, was einen elektrischen Energieverlust darstellt
  • Die Kohlebürsten weisen einen bestimmten Luftwiderstand auf, der einen mechanischen Energieverlust darstellt.
  • Das EM-Feld ist nicht leicht steuerbar, um Drehmomentwelligkeiten zu reduzieren, was zu mechanischen Energieverlusten führt. Anekdotisch können Sie diese Wellen hören, insbesondere wenn Sie Elektrowerkzeuge mit Universalmotoren (d. H. In Reihe gewickeltem Wechselstrom) mit BLDC vergleichen. Geräusche stehen für Energie, alle anderen Dinge sind gleich. Ein geräuschvollerer Antrieb ist ein weniger effizienter Antrieb.

Bürstenlose Motoren lassen sich auch leicht in Outrunner-Anwendungen einbauen, was für Direktantriebsanwendungen mit hohem Drehmoment geeignet ist. wie ein Propeller. Ein Inrunner benötigt ein ineffizientes Getriebe, um das Drehmoment zu entwickeln, das zum Drehen einer Schaufel erforderlich ist (was auch komplex, kostspielig und schwer sein kann).

Eine häufig übersehene Folge der bürstenlosen Effizienz ist die Wärmeerzeugung. Grundsätzlich begrenzt Wärme die Leistung eines Motors, und wenn weniger davon erzeugt wird, kann mehr Energie aus einem kleineren Gehäuse geliefert werden. Das kleinere Paket bedeutet ein geringeres Gewicht, was einer längeren Laufzeit entspricht.

Jedes für sich ist klein, aber zusammen ergibt dies einen weitaus überlegenen Drohnenbetrieb, der bürstenlos als gebürstet ist.

[*] Es gibt einige äußerst effiziente (> 95%) Bürstenmotoren. Das Engineering, das erforderlich ist, um diese hohe Effizienz zu erzielen, ist jedoch kostspielig. Billige Serienbürstenmotoren haben niemals solche Toleranzen, aber bürstenlose Motoren reagieren viel weniger empfindlich auf Ungenauigkeiten bei der Herstellung.

#2
+3
Drones and Whatnot
2020-04-17 02:33:28 UTC
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Es gibt mehrere Gründe.

Erstens konnte ich Folgendes beschaffen: https://www.popularmechanics.com/home/tools/a8109/whats-so- Great-about-Brushless-Motor-Elektrowerkzeuge /

In diesem Artikel können Sie sehen, dass das Hinzufügen von Bürsten Reibung und einen zusätzlichen Spannungsabfall verursacht. Dies bedeutet, dass bei gleichem Arbeitsaufwand mehr Strom verbraucht wird, sodass der Akku nicht so lange hält.

Hier sind einige zusätzliche Punkte aus meiner Erfahrung:

Oft: Zur Verbesserung des Drehmoments verwenden Bürstenmotoren Zahnräder. Diese Zahnräder bringen mehr Masse und Reibung mit sich, was den Wirkungsgrad verringert.

Zusätzlich werden im Allgemeinen gebürstete Motoren verwendet, um kleinere Requisiten zu drehen. Je kleiner die Stütze ist, desto weniger effizient haben sie im Allgemeinen die meisten Leute im Hobby gefunden (daher verwenden wir 7 Zoll für große Entfernungen), wodurch die Effizienz weiter verringert wird.

#3
+3
Kralc
2020-04-17 02:40:42 UTC
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Bei einem Bürstenmotor befinden sich die Permanentmagnete außen (Stator) und die Elektromagnete innen (am Rotor). Die Spulen sind über die gleichnamigen Bürsten mit der Versorgungsspannung verbunden, die gegen den Rotor gleiten, um unterschiedliche Kontakte herzustellen Enden der Wicklungen, wenn sie vorbeigehen und die Richtung des Magnetfelds ändern. Dies erzeugt Reibung und Funken, die wiederum Wärme erzeugen - was Energieverschwendung ist. Um die Wärme effektiv zu verwalten, muss der Motor möglicherweise aus robusteren Materialien hergestellt werden, was das Gewicht erhöht.

Bei einem bürstenlosen Motor sind die Spulen fest mit dem Drehzahlregler verbunden, der zum Ändern des Motors erforderlich ist Die Spulen werden erregt, dies geschieht jedoch auf eine Festkörperweise, die keinen Funken erzeugt. Die einzigen Reibflächen sind die Lager, die den Rotor an Ort und Stelle halten, und diese erzeugen minimale Reibung



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