Los motores de su dron son a los que están conectadas sus hélices, lo que hace que giren y generen empuje para permitir que su dron vuele. En el caso de aeronaves de ala fija, los motores generan un empuje hacia adelante para empujar su plan hacia adelante a través del aire. En el caso de multirotores, los motores generan un empuje hacia arriba que mantiene a tu dron como un quadcopter volando.
Sin entrar en demasiados detalles técnicos, esta guía cubrirá los fundamentos de lo que necesitas saber para saber todo lo que necesitas saber sobre el uso de motores sin escobillas.
En pocas palabras, un motor brushless contiene un montón de electroimanes (bobinas) que están conectados entre sí en pares específicos. El controlador del motor (comúnmente conocido como el controlador electrónico de velocidad o ESC) es el dispositivo que controla el motor activando y desactivando secciones específicas de electroimanes en el motor en momentos muy específicos para hacer que el rotor del motor gire debido a la fuerza magnética. Estos electroimanes están conectados en tres secciones principales, por lo que todos los motores sin escobillas tienen 3 cables que salen de ellos.
Componentes del motor sin escobillas
Un motor sin escobillas consta de dos secciones principales:
- Rotor – la parte que gira y tiene los imanes montados en un patrón radial
- Estator – la parte que no gira, y que tiene electroimanes
Motores Inrunner y Outrunner
Hay dos categorías de motores sin escobillas, sin embargo, con los multirotores y la mayoría de las aeronaves de ala fija sólo encontrará motores fuera de serie en la foto de arriba. La diferencia entre los dos es que los motores de salida tienen el rotor en el área exterior del motor, y los motores de entrada tienen la parte giratoria en el interior mientras que la cubierta exterior permanece estacionaria. Los motores con pista de rodaje se utilizan a menudo con los coches de C/R, ya que pueden girar mucho más rápido que los motores con pista de rodaje. Sin embargo, los motores de salida son capaces de producir más par, lo que les permite accionar hélices más grandes que se utilizan en aeronaves y motores múltiples.
¿Qué significan los números?
Cuando busques algunos motores sin escobillas, te darás cuenta de que a menudo hay una tendencia a nombrar los motores con una serie de 4 números y te preguntarás qué significan esos números. Es bastante simple; la mayoría de los motores tienen unas pocas letras seguidas de 4 números. Las letras no tienen ningún significado (normalmente un nombre de modelo o de serie, como los motores de la serie MT, o la serie Q para los quadcopter), mientras que los números le indican las medidas esenciales del motor.
Generalmente, los dos primeros números indican el diámetro de toda la lata del motor O el diámetro del estator (la parte interna del motor) solamente. Por favor, consulte la imagen que aparece a continuación para obtener más información.
Del mismo modo, el segundo par de números puede indicar la altura de todo el motor o sólo la altura del estator. En este caso de los motores MT2204 de 1.1k que no son de tecnología controlada, estos números indican el diámetro y la altura del estator, por lo que tenemos un diámetro de estator de 22mm, y una altura de estator de 4mm.
El tamaño del motor puede darle una idea de qué tamaño de dron usará con el motor. Las minicápsulas de competición FPV típicas utilizan motores 1806 o 2204, mientras que los quadcopters más grandes que están diseñados para llevar una cámara gopro suelen tener un tamaño aproximado de 2212.
Capacidad de kV
El índice Kv de un motor. Cuando un motor se alimenta con una tensión, gira. A medida que el voltaje aumenta, también lo hace la velocidad de giro; lógico. Esta velocidad de giro se cuantifica utilizando las revoluciones por minuto, es decir, rpm, y este índice Kv le da las rpm a las que un motor girará a todo gas, dado un cierto voltaje. Este valor también supone que el helicóptero está descargado. El índice Kv le da las rpm del motor de la siguiente manera:
Nota: El número ideal de rpm de un motor para usted depende del tipo de helicóptero que esté buscando. Por ejemplo, si está buscando un copter acrobático de alto rendimiento, un motor de altas rpm es el adecuado para usted, lo que significa, por supuesto, un alto índice de Kv. Esto es intuitivo porque estos copters acrobáticos son generalmente de la variedad más pequeña, lo que significa un motor más pequeño, lo que lleva a hélices más pequeñas. Cuando usted tiene estas hélices más pequeñas, los motores necesitan producir más rpm para producir el empuje necesario. Sin embargo, esto significa que estos motores consumen más energía que otros, y por lo tanto son menos eficientes.
Por otro lado, si desea que su helicóptero utilice la menor cantidad de energía posible, y así durar más tiempo y ser más estable, entonces los motores con menos rpm son ideales. Un ejemplo de cuando este tipo de motores sería útil es en la toma de fotos aéreas. Nuevamente, esto se debe en parte al hecho de que el tipo de copters utilizados para estas tareas son más grandes para poder llevar el equipo necesario, lo que significa hélices más grandes, que crearán más empuje cuando se giren. Por lo tanto, requieren menos rpm.
Configuración del imán
El número de configuración le indica cuántos electroimanes hay en el estator y el número de imanes permanentes que hay en el rotor. El número que precede a la letra N muestra el número de electroimanes que hay en el estátor. El número que precede a la P muestra cuántos imanes permanentes hay en el rotor. La mayoría de los motores sin escobillas de salida siguen la configuración 12N14P. Hay algunos motores multirotor especializados de bajo KV que tienen un mayor número de electroimanes e imanes permanentes que permiten al motor crear más par de forma más eficiente, sin embargo, debido al número añadido de imanes estos motores son más caros.
Alguna otra terminología
Cuando se investiga e investiga qué motores comprar, hay algunos términos que son útiles de conocer y reconocer. Este texto te lleva a través de algunos de ellos con breves explicaciones.
Eficiencia
La siguiente característica importante para cualquiera que considere los motores es la eficiencia. Es intuitivo por qué se desea una alta eficiencia en cualquier motor, ya que pueden funcionar durante más tiempo, y una mayor eficiencia resulta en menos calor producido. Si este es el caso, los motores pueden ser empujados con más fuerza en cualquier momento, o durante un largo período de tiempo.
La ecuación más básica y general para calcular la eficiencia es la siguiente:
La potencia de entrada se calcula mediante la fórmula V × I, donde V es el voltaje e I es la corriente. Intuitivamente, la potencia de salida del motor es la potencia puesta en él, menos la energía que necesariamente se pierde, es decir, potencia de salida = potencia de entrada perdida. Hay dos formas principales en que un motor puede perder eficiencia; pérdida de cobre y pérdida de hierro.
Pérdida de cobre. La pérdida de cobre es la pérdida de energía a través del calor. Para calcular este valor, necesitamos incorporar la resistencia eléctrica del motor, que se denomina resistencia del devanado y se denota por Rw. Esta cantidad se mide en ohmios y una vez que tenemos este valor, podemos pasar a calcular fácilmente la pérdida de cobre con
Pérdida de hierro. La pérdida de hierro es un poco menos intuitiva pero no obstante importante. Esta cantidad explica la potencia perdida debido a los campos magnéticos fluctuantes en el motor. Para calcular este término, necesitamos saber la cantidad de corriente que el motor necesita para funcionar cuando se descarga, denotado por I0. Con este término, calculamos la pérdida de hierro de la siguiente manera
Conclusión. Combinando estas dos pérdidas juntas, obtenemos la potencia total perdida, y así podemos calcular ahora el rendimiento de un motor. Esto viene dado por
Elección del motor adecuado
Volviendo a la nota anterior, la elección del motor adecuado para usted depende de lo que le gustaría obtener de su helicóptero. Necesita equilibrar la eficiencia con el empuje producido dependiendo del uso. En el caso de los helicópteros acrobáticos, es posible que se necesiten muchas rpm, pero es posible que la eficiencia no esté en primer plano. Si busca vuelos más largos en los que su helicóptero pueda conservar la estabilidad, puede favorecer la eficiencia en lugar del empuje.
