Pregunta:
¿Por qué un dron sin escobillas vuela más tiempo?
Jacob B
2020-04-17 02:17:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

He notado que los drones con motores sin escobillas vuelan más tiempo que los que tienen motores con escobillas. ¿Por qué los drones con motores sin escobillas pueden volar durante más tiempo?

Tres respuestas:
#1
+14
Kenn Sebesta
2020-04-17 02:34:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Los motores sin escobillas (también conocidos como BLDC) suelen ser [*] más eficientes que los motores de CC con escobillas. Una mayor eficiencia equivale a tiempos de vuelo más prolongados para un mismo paquete de baterías.

Entre otras razones:

  • La corriente de entrada en el momento de la conmutación puede involucrar chispas (lo cual es un ineficiente desperdicio de energía), y en todo caso es una operación de funcionamiento libre sin posibilidad de optimización.
  • Las escobillas de carbón tienen una resistencia algo mayor, lo cual es una pérdida de energía eléctrica
  • Las escobillas de carbón implican una cierta cantidad de arrastre, que es una pérdida de energía mecánica.
  • El campo EM no es fácilmente controlable para reducir las ondulaciones del par, lo que resulta en pérdidas de energía mecánica. Como anécdota, puede escuchar estas ondas, especialmente cuando se comparan herramientas eléctricas que usan motores universales (es decir, CA cepillada enrollada en serie) con BLDC. Los sonidos representan energía, en igualdad de condiciones, una unidad más ruidosa es una unidad menos eficiente.

Los motores sin escobillas también se integran fácilmente en aplicaciones de superadores, lo que es apropiado para aplicaciones de transmisión directa de alto par, como una hélice. Un inrunner necesita una caja de cambios ineficiente para desarrollar el par necesario para girar una cuchilla (que también puede ser complejo, costoso y pesado).

Una consecuencia que a menudo se pasa por alto de la eficiencia sin escobillas es la generación de calor. Básicamente, lo que limita la potencia de un motor es el calor, y producir menos significa que se puede suministrar más energía desde un paquete más pequeño. El paquete más pequeño significa un peso más liviano, lo que equivale a un tiempo de ejecución más largo.

Cada uno de estos por sí solo es pequeño, pero en conjunto dan como resultado una operación de drone muy superior sin escobillas que con cepillado.

[*] Hay algunos motores cepillados extremadamente eficientes (> 95%) por ahí. Sin embargo, la ingeniería necesaria para obtener esa alta eficiencia es costosa. Los motores con escobillas baratos fabricados en serie nunca tendrán ese tipo de tolerancias, pero los motores sin escobillas son mucho menos sensibles a la imprecisión de fabricación.

#2
+3
Drones and Whatnot
2020-04-17 02:33:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hay varias razones.

En primer lugar, esto es lo que he podido obtener: https://www.popularmechanics.com/home/tools/a8109/whats-so- great-about-brushless-motor-power-tools /

En este artículo, puede ver que la adición de cepillos provoca fricción y una caída de voltaje adicional. Esto significa que se usa más energía para la misma cantidad de trabajo, por lo que la batería no durará tanto.

Ahora, aquí hay un par de puntos adicionales de mi experiencia:

A menudo, Para mejorar el par, los motores cepillados utilizan engranajes. Estos engranajes introducen más masa y fricción, lo que disminuye la eficiencia.

Además, los motores con escobillas generalmente se usan para girar propulsores más pequeños. Cuanto más pequeño es el accesorio, en general, la mayoría de las personas en el hobby han encontrado que son menos eficientes (por lo tanto, usamos 7 pulgadas para un largo alcance), lo que disminuye aún más la eficiencia.

#3
+3
Kralc
2020-04-17 02:40:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En un motor cepillado, los imanes permanentes están en el exterior (estator) y los electroimanes están en el interior (en el rotor). Las bobinas están conectadas a la tensión de alimentación mediante las escobillas del mismo nombre, que se deslizan contra el rotor para contactar diferentes extremos de los devanados a medida que pasan, cambiando la dirección del campo magnético. Esto genera fricción y chispas, que a su vez producen calor, que es energía desperdiciada. Para gestionar eficazmente el calor, es posible que el motor deba fabricarse con materiales más robustos, lo que aumenta el peso.

En un motor sin escobillas, las bobinas están conectadas permanentemente al controlador de velocidad, que es necesario para cambiar cuál Las bobinas se energizan pero esto se hace en estado sólido que no genera chispas. Las únicas superficies de fricción son los cojinetes que sostienen el rotor en su lugar, y estos producen una fricción mínima.



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 4.0 bajo la que se distribuye.
Loading...