ドローンモーターの基礎入門 - モーターの見方

ドローンの飛行システムでは、モーターが飛行に直接電力を供給するため、重要な役割を果たします。モーターの性能は、UAV が離陸、ホバリング、着陸、柔軟に移動できるかどうかを決定するだけでなく、全体的な飛行時間と安定性にも重要な影響を与えます。モーターの出力が不足すると、UAV の飛行速度や高度が制限され、飛行時間が短くなります。したがって、ドローンの性能にとって、高効率かつ高出力のモーターを選択することが重要です。

 

 

1. ドローンモーターの構造

ドローンのモーターはほとんどがブラシレスモーター設計です。ブラシレスモーターは一般的にナット、ローター、ダブルベアリング、ステーター、ワッシャー、ベース、止めネジなどの部品で構成されており、コンパクトで高精度です。具体的には、ローター部分は磁石、シャフト、ハウジングで構成され、ステーター部分は珪素鋼板とエナメル線で構成されます。この設計により、モーターの高出力が保証されるだけでなく、モーターの安定性と耐久性も向上します。

 

VSD のモーターを例に挙げると、堅牢なチタン/アルミニウム合金ハウジングが特徴で、高品質の 48SH/N52H 湾曲磁性鋼と輸入された NMB ベアリングが装備されており、非常に高い耐久性を実現しています。さらに、VSD モーターは軍用グレードの耐熱コイルを使用し、高温や激しい振動でも安定性を確保します。モーター内部に使用されている 0.2mm 厚のケイ素鋼板構造は、モーターの熱を効果的に低減し、モーターの全体的な効率と耐久性を向上させ、長期の飛行ミッションでも優れた性能を発揮します。

 

2. ドローンモーターのサイジング

ドローンのモーターを選ぶとき、モーターのサイズは通常「2206」、「2306」などのモデル識別子で示されます。モータ型式は4桁の数字で構成されており、最初の2桁はステータコイルの直径（単位：mm）、最後の2桁はステータコイルの高さを示します。たとえば、2206 モーターには、直径 22 mm、高さ 6 mm のステーターがあります。この寸法コーディング方法は、ほぼすべてのブランドのアウター ローター モーターに適しており、ユーザーがモーターの物理仕様をすぐに理解するのに役立ちます。

 

VSD の広範な製品ラインドローンモーター2206、2207、2208、2806、2807、2810、2812、3110、3115などのさまざまな仕様の選択とカスタマイズをサポートしています。ユーザーはニーズに応じて適切なモータモデルを柔軟に選択でき、VSDはカスタマイズサービスも提供します。モーターは、UAV の特定のアプリケーション シナリオに完全に適合しています。

 

 

 

3. ドローンモーターのKV値

KV 値はブラシレス DC モーターの重要なパラメータの 1 つです。 KV値（単位：RPM/V）は、無負荷状態で1Vの電圧を印加するごとにモーターが到達できる速度を示します。たとえば、880KV モーターは、無負荷で 1V が印加されると 880 RPM に達します。この値は、ユーザーがモーターの速度と電圧の関係を理解し​​、UAV のアプリケーションのニーズに応じて適切なモーターを選択するのに役立ちます。

 

KV 値が小さいほどモーター速度は遅くなりますが、高い電圧に耐えることができるため、より大きなトルクが必要なシナリオに適しており、より大きな直径のプロペラを駆動することができます。また、KV が高いモーターは速度が速く、小型で高速回転するプロペラの駆動に適しています。 VSD は、高速軽負荷から高トルク負荷までのさまざまなニーズを満たすために、900KV、1350KV、1750KV、2400KV モデルを含むさまざまな KV 値オプションを提供します。

 

4. ドローンモーターのコイルターン

一部のモーターでは、モーターのコイル巻数が「9T」、「13T」などと表示され、固定子巻線の巻数を示しています。巻数は KV 値と密接な関係があり、通常、KV 値が低いほどモーター巻線の巻数は少なくなり、ワイヤは太くなり、大型プロペラを低速で駆動するのに適しています。また、KV 値が高いモーターは巻数が多く、ワイヤーが細いため、高速小型プロペラの駆動に適しています。

 

VSD のモーター巻線スロットの数は顧客のニーズに応じてカスタマイズでき、スロットが多いほどモーターの効率が高くなり、複雑な飛行シナリオの要件に対処するのに特に適しています。もちろん、スロットの数が増えると製造コストが高くなる可能性がありますが、要求の厳しいアプリケーションでは、モーターのパフォーマンスが向上するため、多くの場合、それだけの価値があります。

 

5. ドローンモーターの無負荷電流と電圧

ドローンモーターの無負荷試験では、規定の無負荷電圧（通常10Vまたは24V）を印加したときに測定される電流が無負荷電流となります。このパラメータは、モーターの効率とエネルギー消費を評価するのに役立ちます。無負荷電流が低いほど、モーターのエネルギー損失が少なくなり、効率が高くなるため、ドローンの耐久性が向上します。 VSD のモーターは無負荷電流と効率に優れており、特に UAV アプリケーション シナリオの耐久性と安定性の追求など、さまざまなアプリケーションのニーズを満たすことができます。

 

6. ドローンモーターの最大電流と出力

ドローンモーターは動作時に耐えられる最大電流と電力を考慮する必要があります。最大電流または最大電力は、モーターが損傷することなく耐えられる限界を指します。たとえば、「16A/180s」というラベルが付いた最大連続電流は、モーターが損傷することなく 16A で 180 秒間連続動作できることを意味します。この値を超えるとモーターが過熱したり、さらには損傷する可能性があるため、実際の使用では電流が安全な範囲内に保たれるようにする必要があります。 VSD のモーターは、最大電流と電力の許容範囲において優れた性能を発揮するため、長時間の高負荷飛行を必要とするアプリケーションに適しています。

 

7. ドローンモーターの内部抵抗

通常、モーターの電機子には小さな値ではありますが内部抵抗が存在しますが、数十アンペアの電流が流れるドローンモーターではこの内部抵抗の影響が無視できません。内部抵抗の存在により、電気エネルギーの一部が熱エネルギーに変換され、モーターが高温になり効率が低下します。したがって、モーターの高効率を維持し、過熱を防ぐには、合理的な設計と電流制御が不可欠です。

 

この問題を解決するために、VSD モーターは放熱設計に特に注意を払っています。モーターシェルは熱伝導率の高いチタン/アルミニウム合金で作られており、放熱効率を効果的に高めます。さらに、VSD のモーター構造は多孔質通気設計を採用しており、高負荷時にもモーターを低温に維持するのに役立ち、モーターの効率と寿命が向上します。

 

8. ドローンモーター性能パラメータ表

モーターの性能パラメータ表は、ユーザーが効率、出力、推力の指標をより明確に理解するのに役立ちます。効率（単位：g/W）は一般的な性能評価基準であり、電気エネルギー1ワット当たりに発生する推力を示します。これらのデータは、モーターのさまざまな動作条件に応じた基準を提供することができ、設計者はモーターとプロペラの適切な組み合わせを選択して、UAV の最高のパフォーマンスを確保できます。

 

電力(W)=モータ入​​力電圧(V) × 実効電流(A)

 

モーター効率=機械的出力 (W)/電力 (W)

 

モーター効率は一定ではなく、入力スロットルと負荷 (プロペラ) が変化すると変化することに注意することが重要です。同じプロペラでも、入力電流が増加すると、熱やその他のエネルギー損失も増加し、機械動力の割合が減少し、それに応じてモーター効率が低下する可能性があります。したがって、モーターと負荷の適切なマッチングは、ドローンの全体的なパフォーマンスの向上に役立ちます。

 

VSD は、モーター性能データに対する顧客の要求をよく認識しており、各モーターは先進的な試験装置で徹底的に試験され、詳細な性能テストシートを提供しています。この種のデータは、顧客が適切なモーター タイプを選択してプロペラを構成し、モーターを効率的に適用するための科学的根拠を提供します。

 

 

ブラシレスモーターの基本的な動作原理は、コイルを流れる電流によって生成される磁界と永久磁石との間の相互作用を利用してローターを回転させることです。具体的には、ステーターコイルに電流が流れると磁気効果が発生し、ローター内の永久磁石との間で同性反発力と逆吸引力が発生し、モーターを連続回転させます。

 

ステータは固定されており、ロータの永久磁石は常に回転する必要があるため、ブラシレスモータは電流の向きを変えることで磁界を変化させ、ロータを回転させます。三相ブラシレスモーターの場合、通常は三相ブリッジ回路接続が使用され、「2 2 オン」の制御モードが採用されます。つまり、モーターのローターが 120 度回転すると、インバーター内のスイッチ管が転流を行い、ステーターの磁界の方向が変わり、ローターの回転を促進し続けます。

 

VSD のブラシレス モーターは、回転中の正確かつ効率的な電流切り替えを保証する精密な制御設計を採用しており、スムーズな電力出力を提供します。この制御方法により、モーターの応答速度が向上するだけでなく、複雑な飛行シナリオでも高い安定性と信頼性が維持されます。

 

 

2011 年に設立され、中国の深センに本社を置く VSD は、研究開発、生産、販売を統合したマイクロモーターの専門製造企業です。同社は高品質、高性能のモーター製品を市場に提供することに尽力しており、主な製品には貴金属モーター、カーボンブラシモーター、ギアモーター、ブラシレスモーター、中空カップモーター、ホイールモーターおよびDCポンプ、エアポンプ、ソレノイドバルブが含まれます。およびその他のモータータイプ。高度な生産技術と厳格な品質管理により、VSD製品はヨーロッパ、アメリカ、東南アジア、その他の国や地域に輸出されており、Kautex、Panasonic、Philipsなどの国際的な有名企業から広く支持されています。

 

VSDは常に製品の品質要件の高い基準を遵守し、CE、REACH、ROHS、IATF16949およびその他の国際認証に合格し、国家ハイテク企業認証を獲得しました。同社は毎年研究開発に260万元を投資し、変化する市場の需要に応えるために平均2か月ごとに新しいモーターを発売している。工場の面積は10,{5}}平方メートル以上で、500人以上の最前線従業員と25人の研究開発要員を含む100人以上の管理要員がおり、月産450万個のモーターを生産しています。製品の安定供給と配送の効率化を実現します。

VSD は産地の利点と効率的な生産プロセスに基づいて工場直販を提供しており、製品は大幅な競争力のある価格と信頼できる品質を備えています。カスタマイズされたニーズを持つ顧客のために、VSD は顧客の特定のニーズに応じてカスタマイズできるプロフェッショナルな OEM および ODM サービスも提供します。同時に、VSD は、生産設備とプロセス フローについて詳しく知るために、顧客を工場に訪問するよう招待します。いつでもご予約をお待ちしております。

 

10年以上にわたる業界の蓄積と技術の蓄積を通じて、VSDは常に革新と品質に注力し、高品質で信頼性の高いモーター製品とソリューションを顧客に提供し続け、世界市場で信頼されるモーターサプライヤーになりました。