Perché i quadricotteri usano motori brushless

Ho pensato di iniziare un progetto quadricottero, magari costruendolo da zero. Una delle principali barriere all'ingresso per me sono i motori: sembra che la maggior parte dei quadricotteri utilizzino motori brushless. Ho una certa esperienza con i motori DC e l'utilizzo dei segnali PWM per regolare la velocità, ma nessuna esperienza con i motori brushless. A quanto ho capito, i motori brushless sono più costosi del tipico motore DC che utilizzerei su un robot terrestre e richiedono anche regolatori di velocità elettronici (ESC), che sembrano renderli (dal mio punto di vista) ancora più costosi e più complicati usare.

Quindi, la mia domanda: cos'è i motori brushless che li rendono utili in un quadricoptero? È più coppia, meno peso, qualcosa a che fare con l'efficienza? E sarebbe significativamente più difficile (o addirittura possibile) ottenere un sollevamento usando i motori DC?

La maggior parte dei motori sui quadricotteri sono più potenti. Nei motori outrunner, la parte rotante si trova all'esterno e non all'interno (al contrario dei motori Inrunner). Grazie a questa disposizione, questo tipo di motori può generare una coppia molto maggiore. Per i quadricotteri è necessaria una coppia elevata, poiché si bilancia cambiando i giri del motore. Maggiore è la coppia più veloce è possibile modificare la velocità delle eliche. Una coppia elevata significa anche che non è necessario un cambio e risparmiare molta massa. Gli outrunner non sono molto pratici per la commutazione spazzolata, poiché richiederebbero molti fili e contatti aggiuntivi. Quindi la maggior parte degli outrunner sono senza spazzole.

I motori brushless sono molto più potenti per il loro peso rispetto ai motori spazzolati disponibili e durano più a lungo.

Il rapporto peso / potenza è il re, in un aereo.

Per il più piccolo (e più economico) dei multicotteri, i motori DC brushed sono ben utilizzati: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2009496 Sono motori senza nucleo ¹ e hanno un'inerzia molto ridotta, possono accelerare molto rapidamente e sono perfettamente adatti per PWM ad alta frequenza (li guidiamo fino a 32kHz). È possibile ottenere una potenza superiore a 3: 1: rapporto di peso su una cellula AUW inferiore a 50 g. Guidare quei motori è molto più semplice di un motore brushless, in pratica hai solo bisogno di un transistor e un condensatore.

Questo vale per i microelicotteri, la tecnologia brushless non ha recuperato in quella classe di peso (ancora). Probabilmente solo una questione di tempo. Sono disponibili i primi sistemi micro brushless, ma costano molte volte di più rispetto ai motori senza nucleo e non offrono più prestazioni (ancora).

Per quad più grandi: non c'è dubbio, il brushless è il re. Ma per i micro e i nano-quad, è fantastico avere questi motori economici che si schiantano con sicurezza;)

^{1 - http://www.pacificelectronicscorp.com/dccoreless.html}