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多旋翼的系统组成认识

 昵称m5Gu5 2019-09-02
目前市面上的飞手很大一部分也是只会飞不会修的的尴尬场面,基本的原理很多飞手还不知道,本文给各位客官老爷介绍一下四轴多旋翼无人机的基本组成。如果文中有错误欢迎各位客官老爷批评指出。好啦,话不多说开始今天的课程吧!

基本概念

多旋翼飞行器也称多轴飞行器,是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊直升机,其每个轴上的电机转动,带动旋翼产生升力。

目前市面上主流的布局方式:

四轴四旋翼X型布局

四轴四旋翼十型布局

四轴八旋翼X型布局

(上下两个电机桨叶)

四轴四旋翼H型布局


四轴无人机基本组成

多旋翼动力系统的组成为:桨、机、调、池

桨:桨径,桨距、CCW、正反桨、反扭

螺旋桨是安装在电机上的,为飞行器提供升力的装置,电机仅仅是将电能转换为机械能,而螺旋桨才是提供升力的部件,螺旋桨产生推力非常类似机翼产生升力的方式。产生的升力大小依赖于桨叶的平面形状、桨叶的迎角和电机的转速。一般装在多旋翼上的都是定距桨,只有改变转速才能提供升力。

桨径和桨距:螺旋桨主要指标有桨径和桨距(也叫螺距、总距),使用4位数字表达,如1655。

前两位数字代表的是桨叶的直径16英寸(1英寸=254mm)

后面两位是桨的桨距。也有写成16*5的也有写成1655的。

1655的桨叶比1340的桨看起来大也比后者陡。

桨距是指桨叶每旋转一周都会向前,这个距离就称为桨距,一般来讲实际桨距都小于理论桨距。

正反桨:多旋翼为了抵消单个螺旋桨的反扭力,各个桨叶的旋转方向是不一样的,所以他需要正反桨叶,正反桨叶的气流都是向下吹的,正桨用CCW表示,反桨是用CW表示的。


机:规格、内外转子、无刷、三相


无人机的电机目前有两种类型:有刷和无刷。现在市场上多数流行用无刷。

一是因为动力足,
二是因为寿命长,
三是因为效率高,
四是因为也并不贵。

无刷是目前的主流,所以这里重点讲讲无刷电机。无刷电机有三根线。没有像有刷那样的一对电刷,故称无刷。有刷电机有一对电刷,使用到一定次数,电刷就被磨损殆尽,于是得更换电刷。无刷电机没有电刷,这是它寿命远大于有刷电机的主要原因。无刷效率比有刷高,注意不是指无刷一定比有刷提供的动力强劲。效率高指耗费同样的电力无刷比有刷能提供更大的动力。

有刷转动时可以不用电调设备,但无刷电机要工作,就必须配有电调,关于电调,下面会讲到。

大小尺寸:5208,前两位数字代表的是定子线圈的直径。后两位是定子的高度。

KV值:意思是转速/V。同等大小的电机规格下,KV值越小,扭矩越大 。

大KV配小桨,小KV配大桨

定子粗的,力气大

整机重量,应该小于电机最大动力的2/5

选电机一定要看参数表,如果没有参数表,请不要选择



调:电调规格、接线、BEC功能

 电子调速器ESC(英文:电子,速度,控制器)习惯上称为电调。其作用是根据飞控的控制信号,将电池的直流输入转变一定频率的交流输出,用于控制电机转速。

因为电机的电流是很大的,一般小一点的多旋翼正常工作时平均都会有5到10A左右的电流,如果没有电调,飞控是很难承受这么大的电流,而且飞控是没有驱动电机的能力。现在市面上使用的电调主要分为两种,一种是带BEC的一种是带BEC的电调,简单理解为带BEC的可以将电池的电压变为5V给飞控供电,不带的就没有5V的电。

电调上一般会标上多少A,如20A,这个数字就是电调能够承受的最大的瞬时电流,再大的电流可能会烧坏电调,一般选取飞行器悬停时电流的4倍到五倍规格的电调,这样有足够的余量。如电机的悬停电流是5A,我们就要选取20安以上的电调,因为飞机在悬停的时候要抗风等其他外界因素,这个时候电流就会增大。

电调还有许多模式,选择这个功能就是电调编程,具体的方法一般买电调的说明书上都有详细的讲解。




池:电池单体电压,锂聚串联、倍率



目前来说,市面上主要使用的无人机电池为锂离子lipo电池,因为锂离子电池能最高,特别是聚合物锂离子电池。能量密度大,可快速充放电,输出功率大等特点

平时这个参数大家会叫6s电池,有些电池上面经常出现S和P的字样,S表示串联,P表示并联。这个6S代表的是六节电芯串联,4S代表的四节电芯串联。一节电芯的标准电压为3.7V,2.5-2.75v为截止电压。3.4过放电压,4.2为满电电压。那么6S电池的电压为3.7*6=22.2V,冲满电电压为4.2*6=25.2v   

(S串联)

(P并联)



什么是6CELLS?

什么是22.2V?

什么是355.2Wh?

什么是15C?

什么是16000mAh?

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