Come scegliere la giusta combinazione elica / motore per un quadricottero?

Esistono molti siti che spiegano brevemente questo problema e addirittura propongono combinazioni. Vorrei tuttavia una spiegazione molto più dettagliata. Cosa darà più agilità al mio quad? Ho bisogno di motori / oggetti di scena più grandi in un quad pesante per ottenere lo stesso livello di agilità rispetto a un quad più leggero?

EDIT: Ecco cosa ho capito sull'argomento:

Un quadricoptero non ha bisogno di motori ad alto numero di giri in quanto vi sono 4 eliche che forniscono spinta e motori ad alto numero di giri richiedono maggiore potenza della batteria.
Le eliche più grandi offrono una maggiore spinta per giro dal motore.

La domanda si concentra maggiormente sulle caratteristiche generali delle varie combinazioni, ma alcune domande specifiche vengono in mente:

Per una data combinazione quale sarebbe l'effetto di migliorare le dimensioni dell'elica rispetto all'installazione di motori a regime più elevato?
Quali cambiamenti dovrebbero essere fatti per sollevare un quad più pesante?
Come posso ottenere più agilità nel mio quad?

quadcopter

— klonq
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Stai cercando la migliore combinazione prop / motore con in mente la manovrabilità, o semplicemente "la migliore"? Qualche tempo fa ho dato una buona occhiata in giro per una combinazione che avrebbe semplicemente sollevato il peso del mio quadrotore da terra. Mi interessa quali sarebbero i fattori che regolano l'agilità.

— Bojangles,

@JamWaffles Penso che la domanda sia: quali proprietà dei componenti danno quali proprietà del quadricoptero in generale?

— Alex Chamberlain,

@JamWaffles vede le mie modifiche

— klonq il

Solo alcune informazioni aneddotiche: i due negozi che compro da - aeroquadstore.com e towerhobbies.com - hanno una tabella che mostra, tra le altre cose, le specifiche del prop vs. oz di sollevamento su alcuni dei loro motori brushless, questo potrebbe essere un buon posto per inizio a ottenere alcuni dati preliminari, anche se trovo che entrambi i negozi siano troppo costosi per essere competitivi.

— Chris,

Qualcosa a cui sto lottando per trovare una risposta è la combinazione tra prop e motore. Quindi sto iniziando a costruire il mio primo quad. Ho optato per un motore 400kv con 6900rpm e un prop 10x6. So che il frame che ho può prendere un puntello da 12 ", ma cosa può sopportare il motore? Non sembra esserci questa informazione in giro. Voglio ottenere un prop 12x10 in qualche fase, forse anche più grande se ottengo un frame più grande , i miei motori potrebbero gestirlo? Ancora una volta, cosa potrebbero fare i miei motori prima che

Risposte:

Scegliere la combinazione prop / motore corretta può essere difficile. Ancora peggio, la stragrande maggioranza dei motori RC avrà specifiche vaghe o inesistenti. Questo rende molto difficile fare la matematica "reale". Dovrai invece fare affidamento sulle valutazioni di spinta prop o utilizzare una combinazione nota che altre persone hanno testato.

Eliche: la manovrabilità di un quad dipende dalla velocità con cui puoi cambiare la spinta (quanto velocemente puoi cambiare l'RPM degli oggetti di scena).

Un puntello più piccolo è più facile da accelerare e rallentare mentre un puntello grande impiega molto tempo a cambiare velocità. Al di là di una certa dimensione, in pratica non puoi volare. Questo è il motivo per cui vedi hexacoptor e octocopter che usano più oggetti di scena più piccoli invece di quadranti giganti.

D'altra parte, l'efficienza dell'elica è correlata all'area di un puntello (o raggio al quadrato), quindi un piccolo aumento del diametro dell'elica renderà il quad molto più efficiente.

Più veloce vuoi andare, più aggressivo è il tono che vuoi. Poiché i quadrotori sono generalmente sospesi, ciò significa che si desidera il tono più basso disponibile. Se vuoi andare veloce da qualche parte, un tono più alto potrebbe essere appropriato.

Motori: generalmente si sceglie semplicemente un motore che corrisponde all'elica data. Avere un motore troppo grande sarà pesante e un motore troppo piccolo funzionerà male o si brucerà.

Un puntello più piccolo richiede un motore RPM più elevato perché deve girare più velocemente per generare un sollevamento equivalente.

Se metti tutto insieme, un quad efficiente avrà motori di dimensioni ridotte, a basso numero di giri con puntelli molto grandi.
Un quad acrobatico richiederà oggetti di scena più piccoli e più aggressivi, motori più veloci e potresti persino sovraccaricare i motori per una risposta più rapida.

Sebbene ti sarà difficile trovare curve di coppia per i motori a corrente continua, avrai i valori di spinta e corrente per un determinato prop, il che rende abbastanza semplice determinare quanto puoi sollevare e circa quanto tempo puoi volare dopo aver scelto un combinatoin .

Come regola generale, si desidera un rapporto di spinta / peso 2: 1 per un quad standard e 3: 1 o superiore per qualcosa di acrobatico. 1.5: 1 è noto per volare.

— user65
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Da ciò sarei in grado di concludere che un "acrobatico" sarebbe anche meno stabile? O il RPM più alto compensa questo? E semplicemente la possibilità di cambiare RPM velocemente lo rende "instabile in modo controllato" in modo da poter girare rapidamente?

— Paul,

Solo per aggiungere alla buona risposta di user65 .

La rapida rotazione attorno ad un asse orizzontale proviene da una grande differenza tra la spinta prodotta da motori opposti. Maggiore è la differenza, maggiore è la velocità di rotazione. Quindi i motori che possono produrre una spinta molto maggiore di quella necessaria per tenere semplicemente l'elicottero in aria contribuiranno a ottenere rotazioni veloci.

La rapida rotazione attorno all'asse verticale deriva da una grande differenza di coppia tra una coppia opposta e l'altra. Quindi ora non è necessario solo un sacco di spinta di riserva, ma anche molta resistenza all'elica.

Purtroppo, entrambi questi requisiti (spinta di riserva e resistenza dell'elica) implicano una minore efficienza.

— Rocketmagnet
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