ניתוח מפורט של אילוצים

1. מתח (V) ודירוג KV של מנוע

זה מייצג את האילוץ הישיר והקריטי ביותר.

דירוג KV של מנוע: מציין את העלייה במהירות ללא עומס- לכל עלייה של 1V במתח. לדוגמה, מנוע 1000KV הפועל ב-12V ישיג מהירות סרק של כ-1000 × 12=12000 סל"ד.

מתח סוללה: מסומן בדרך כלל על ידי ערכי 'S' (1S=3.7V, 2S=7.4V וכן הלאה)

קֶשֶׁר:

מהירות מנוע בפועל ≈ מתח סוללה × ערך מנוע KV

מנוע KV גבוה + סוללת מתח גבוה:שילוב זה גורם למהירויות מנוע גבוהות במיוחד ולדרישות זרם משמעותיות, החורג בקלות ממגבלות הפריקה של הסוללה וה-ESC, מה שמוביל לשריפה.

מנוע KV נמוך + סוללת מתח נמוך: שילוב זה מניב מהירות מנוע לא מספקת, ואינו מצליח לייצר דחף נאות. ייתכן שהמל"ט לא יוכל להמריא או להפגין יכולת תמרון לקויה

.

הנחיות התאמה:

יצרני מנועים מציינים בדרך כלל טווח מתח מומלץ. לדוגמה, מנוע המסומן 'מתאים ל-4-6S' צריך להיות משויך לסוללות הנעות בין 4S (14.8V) ל-6S (22.2V). עבור דרישות הספק מקבילות, שילוב מתח גבוה- ונמוך-KV פועל בדרך כלל ביעילות רבה יותר מאשר מתח נמוך{10} ו-KV גבוה, מכיוון שהוא שואב זרמים נמוכים יותר, מפחית את הפסדי החיווט וייצור חום.

2. קיבולת פריקת סוללה (דירוג C-)VS.ביקוש נוכחי של המערכת

זה נוגע לשינוי-בין 'יכולת ההתפרצות' של רכבת- לבין בטיחות תפעולית.

זרם מרבי של המערכת: שיא הזרם הנמשך על ידי שילוב מנוע/פרופלור בודד במצערת מלאה. זרם כולל=זרם מנוע יחיד × מספר מנועים.

זרם פריקה רציף מרבי=קיבולת סוללה (Ah) × קצב פריקה (C). לדוגמה, לסוללה של 5000mAh (5Ah) 30C יש זרם פריקה רציף מרבי של 5 × 30=150A.

כְּפִיָה:

זרם פריקה מקסימלי של סוללה גדול או שווה לסך הזרם המרבי של כל המנועים

אם דירוג הסוללה C-לא מספיק: כאשר המל"ט דורש דחף גבוה (למשל, עלייה מהירה, טיסה-במהירות גבוהה), הסוללה לא יכולה לספק זרם מספיק, מה שגורם למתח המוצא שלה לצנוח בחדות (המכונה 'נפילת מתח'). כתוצאה מכך:

כוח לא מספיק, מה שמוביל לירידה בביצועי הטיסה.

אתחול מחדש של בקר הטיסה או אובדן שליטה, שעלול לגרום להתרסקות.

התנפחות סוללה, נזק או אפילו שריפה עקב פריקה מוגזמת.

סוללות C- גבוהות מדי: למרות שהן מציעות מרווחי בטיחות גדולים יותר, הן כרוכות בדרך כלל במשקל כבד יותר ובעלות גבוהה יותר. יש לאזן בין גורמים אלו.

3. קיבולת/משקל סוללהVSמשך הטיסה/יעילות

זה מייצג את המסחר התמידי-בקשר לסבולת.

צפיפות אנרגיה: קיבולת סוללה גדולה יותר אוגרת יותר אנרגיה, ומאריכה תיאורטית את משך הטיסה.

הנחה על משקל-: סוללות בקיבולת- גבוהה יותר הן תמיד כבדות יותר.

קשר אילוץ:

זמן טיסה ∝ קיבולת סוללה / (הספק המערכת הכולל + עליית הספק עקב משקל נוסף)

זה מדגים תשואה פוחתת:

אתה מתקין סוללה עם קיבולת גדולה יותר ב-50%.

סוללה זו גם כבדה ב-50%.

כדי לפצות על המשקל הנוסף הזה, המנוע חייב לצרוך יותר כוח כדי לשמור על טיסה.

בסופו של דבר, העלייה בזמן הטיסה נופלת בהרבה מ-50%, ואף עשויה להצטמצם עקב משקל יתר של הסוללה.

לכן, בעת בחירת קיבולת הסוללה, יש לקחת בחשבון את השפעת המשקל שלה על יחס הדחף-ל-המשקל של המטוס ויעילות המנוע. הפתרון האופטימלי טמון במציאת האיזון הטוב ביותר בין צפיפות אנרגיה למשקל.

4. פלטפורמת יעילות

יעילות המנוע משתנה בין מהירויות סיבוב ועומסים שונים. יש לו 'טווח יעילות מקסימלית'.

פונקציית הסוללה: לספק מתח מתאים המאפשר למנוע לפעול בדיוק בטווח שיא היעילות שלו במהלך יישומי מצערת נפוצים (למשל, ריחוף, שיוט).

אילוצים: בחירת מתח סוללה לא מתאימה עלולה לגרום למנועים לפעול ביעילות נמוכה במהלך ריחוף, להמיר אנרגיה חשמלית משמעותית לחום ולא לדחף, ובכך להפחית באופן דרסטי את משך הטיסה.

II. דוגמאות למסחר-מעשיות

מל"טים מרוצים FPV:

מטרה: יחס דחף אולטימטיבי-ל-משקל ויכולת תמרון.

בחירה: משתמש בדרך כלל במנועים גבוהים-KV (למשל, 2000KV+) בשילוב עם סוללות 4S או 6S גבוהות-C, בינונית-(לדוגמה, 1300-1800mAh). מקריב סיבולת עבור כוח נפץ.

מל"טים לצילום אוויר:

המטרה: סיבולת מורחבת ויציבות טיסה.

בחירה: משתמשת בדרך כלל במנועים נמוכים-KV (לדוגמה, כמה מאות KV) בשילוב עם סוללות -במתח גבוה (6S), קיבולת- גבוהה (למשל, 5000mAh+) הכוללות צפיפות אנרגיה גבוהה. גישת המתח הגבוה-הנמוך-הזרם הזה משפרת את היעילות הכוללת, ובכך מאריכה את משך הטיסה.

מזל"טים קלים/כניסה-ברמת:

מטרה: בקרת עלויות ותפעול פשוט יותר.

בחירה: השתמש בסוללות-מתח נמוך (2S-3S) בשילוב עם מנועי KV בינוניים- עד גבוהים. דרישות ההספק והזרם של המערכת נמוכות יחסית, מה שמציב פחות דרישות מחמירות לסוללה ול-ESC.

מערכת היחסים התלויה ההדדית בין סוללות המזל"ט והמנועים מהווה ביסודו אתגר עיצובי שיתופי בין מערכת האנרגיה למערכת ההנעה.