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3分钟理解多旋翼无人机的动力系统——基础知识篇

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发表于 2022-10-22 23:03:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
l 首先要了解多旋翼动力系统是由那些部分组成的:动力电池、电子调速器、电机、螺旋桨
l 电池:电池的种类、各项参数的表示
l 电调:电调的规格、作用
l 电机:电机的规格、无刷、三项交流
l 螺旋桨:桨经、桨距、正反桨、桨的反扭距
动力电池

目前多旋翼无人机飞行器主要的动力电源都采用锂聚合物电池。

3分钟理解多旋翼无人机的动力系统——基础知识篇-1.jpg
锂聚合物电池的优点
1.电压高:单体电池的工作电压可达到3.8V,是镍镉电池、镍氢电池的3倍。
2.循环寿命长:一般寿命在500次以上
3.安全性能好:无公害,无记忆效应,锂电池不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素,我们常用的镍铬电池最重要的缺点就是有“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但是锂电池就不存在这方面的问题,应用范围更广。
4.聚合物锂电池的规格及数据表示:电池容量用Ah或者mAh标注,表示在一定条件下电池放出的电量大小,可以理解为电池的容量,比如标称1000mAh电池,如果以1000ma放电,可以持续放电一个小时
5.电池电压:用V标准,我们用的聚合物锂电池单体电芯的额定电压都为3.7V,为了让电池有更大的电压和容量,我们一般会将单体电芯串联或并联起来。比如6s2p的电池,意思是将6片电芯串联,再将两组串联的电池并联起来。S;串联,P;并联。1s的额定电压为3.7V,那么6s就是6×3.7=22.2V
串联:容量不变,电压相加,并联:电压不变,容量相加
6. 放电倍率:电池在一定时间内放出其额定容量时所需要的电流值,放电倍率代表了电池的放电能力,用C来表示,列如1200mAh电池,放电倍率是2C,那么最大放电电流就是1200mAh×2=2400mAh=2.4A
7. 充电倍率:与放电一样,只是变成了充电,比如1000mAh电池2C充电,那么它的最大充电电流就是2A
电池的保存电压:单个电芯3.8V
电池的满电电压:单个电芯4.2V
电调

电调的全称电子调速器,英文Electronic  Speed  Control,简称ESC。针对电机不同,可分为有刷电调和无刷电调。它根据改变电压的大小来调节电机的转速,改变电流的大小来调节电机的扭力,同时带有接收反馈信号。

3分钟理解多旋翼无人机的动力系统——基础知识篇-2.jpg
1. 电调的输入线(两根最粗的线)与电池相连
2. 电调的输出线(有刷两根、无刷三根)与电机连接
3. 电调的信号与接收机连接。
电调的作用将直流电改变为交流电,部分电机信号线能提供5v的供电给接收机。接收机在为舵机等控制设备供电
电机

电机是将电能转化为机械能的部件,多旋翼无人机使用的主流电机,是外转子无刷电机

3分钟理解多旋翼无人机的动力系统——基础知识篇-3.jpg
大小尺寸:比如2212电机,其中前两位数指的是电机定子线圈的直径,后两位是定子线圈的高度,单位是毫米,简单来说前两位数越大电机越粗,后两位越大电机越高。
KV值:比如1000kv的电机,外加1v电压,电机空转时,每分钟转1000转,2v是2000转,大小尺寸相同的电机,kv越大,同等电压下转速越快,扭矩越小。适合带小桨。Kv越小,转速越慢,扭矩越大可以带大桨。
螺旋桨

螺旋桨是安装在电机上,为多旋翼无人机提供升力的装置,电机仅仅将电能转化为机械能,真正产生升力的部件是螺旋桨

3分钟理解多旋翼无人机的动力系统——基础知识篇-4.jpg

3分钟理解多旋翼无人机的动力系统——基础知识篇-5.jpg
桨经与桨距:螺旋桨的主要标注有桨经和桨距(也叫总距和螺距),一般有4位数字表示,前两位数指的是桨直径的大小,单位为英寸,后两位数指的是螺旋桨每旋转一圈上升的距离,单位是英寸。比如1555,1英寸等于2.54厘米
正反桨:多旋翼无人机上会有正桨与反桨用来抵消单个旋翼的反扭距,所以各个相邻螺旋桨的旋转方向是不一样的。  
正桨—CCW—逆时针旋转      反桨—CW—顺时针旋转
看完了嘛?你应该对多旋翼无人机的动力系统有个大概了解了吧。有疑问可以找我咨询,我会尽全力帮大家解答

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发表于 2022-10-22 23:14:54 | 显示全部楼层
这是标准的aopa考试多轴部分的知识点啊!

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发表于 2022-10-22 23:29:26 | 显示全部楼层
[调皮]
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