Potresti aver sentito persone parlare delle valutazioni Kv dei droni e chiederti di cosa diavolo stanno parlando. Non preoccuparti, in questo articolo imparerai tutto ciò che devi sapere sulle valutazioni Kv dei droni e potresti anche essere in grado di contribuire con una o due cose quando sentirai parlare di valutazioni Kv. Continua a leggere per saperne di più sulle valutazioni Kv.
“Kv” (da non confondere con “kV” l'abbreviazione di kilovolt) parla della velocità costante di un motore. Pertanto, il valore Kv per un motore è un'indicazione del numero di giri al minuto (RPM) del motore quando viene fornita una determinata tensione.
Come si applica ai droni? Probabilmente sai che i motori sono uno dei componenti chiave di un drone, il che a sua volta rende molto importanti le valutazioni Kv del motore di un drone. Parleremo di più delle valutazioni Kv di seguito e di come questa valutazione ha un impatto sulle prestazioni del tuo drone.
Cos'è il Kv nel motore di un drone?
Ricorda che abbiamo detto che la valutazione Kv è un'indicazione del numero di giri/min che un particolare motore può fare quando viene applicata una determinata tensione. Solitamente, la tensione applicata è di 1 Volt di corrente. Questa tensione viene solitamente applicata senza alcun carico collegato al motore.
Usiamo l'Hyperion 3025/6, che è specificato per avere un rating Kv di 1255, come esempio. La valutazione Kv di 1255 significa che il motore dell'Hyperion 3025/6 può ruotare a 1255 giri/min quando si applica una corrente di 1 Volt senza alcun carico. C'è una riduzione del numero di giri del motore quando si collega un'elica ad esso a causa della resistenza dell'aria.
Come varia il rating Kv
Il valore Kv di un motore dipenderà dalla potenza esercitata (o in altre parole, dal livello di coppia) del motore. Inoltre, il numero di avvolgimenti del filo di rame sulla bobina rotante del motore (l'indotto) determinerà anche il valore Kv. In termini generali, maggiore è il numero di avvolgimenti di rame sulla bobina rotante del motore, maggiore è il valore di Kv e viceversa.
Inoltre, il valore Kv di un motore dipende dalla forza magnetica. Un aumento della forza magnetica del motore comporterà anche un aumento del valore Kv.
Perché la valutazione Kv di un motore per droni è importante
Ci sono diversi motivi per cui la valutazione Kv è importante per te. Ne esamineremo alcuni qui:
Per evitare incidenti di sovraccarico
Una delle applicazioni della valutazione Kv di un motore è nella determinazione della velocità del motore ad una particolare tensione. Prendiamo come esempio un motore con un Kv nominale di 900. Se detto motore fosse alimentato da una batteria ai polimeri di litio che ha un valore di Kv di 11, allora il motore ruoterebbe a 9900 giri/min (900 x 11 =9900).
Qualsiasi variazione della tensione applicata dovrà essere correlata alla variazione dei giri/min. E questo alla fine richiederà una regolazione dell'elica del motore per evitare il rischio di sovraccaricare il motore.
Per distinguere due motori simili
Due motori possono essere molto simili nelle loro configurazioni ma hanno avvolgimenti diversi (avvolgimenti in rame sulla bobina del motore). Quindi un modo semplice per fare un confronto e distinguere i due motori simili è il rating Kv. Poiché i valori Kv dipendono dal numero di avvolgimenti dei motori, i due motori altrimenti configurati in modo simile avranno valori Kv diversi.
Ridurre il rischio di surriscaldamento
Come regola generale, i motori con Kv elevati dovrebbero essere utilizzati per droni più leggeri mentre i motori con motori a basso Kv dovrebbero essere utilizzati per droni più pesanti. È importante seguire questa regola di base in quanto l'utilizzo di motori con Kv elevati per droni pesanti o motori con Kv bassi per droni più leggeri aumenterà il rischio di surriscaldamento e di conseguenza di bruciare il motore.
Sappiamo che sei curioso di sapere perché è così e sei ansioso di ulteriori spiegazioni. Tutto sarà chiarito di seguito poiché parleremo ancora di come scegliere i motori per droni in base alle valutazioni Kv. Ma la breve spiegazione è che accoppiare un motore ad alto Kv con un drone pesante (che avrà un'elica grande) porterà il motore a provare a ruotare l'elica ad un numero di giri elevato. Ciò richiede più coppia e, di conseguenza, più corrente. Alla fine, verrà generato molto calore che molto probabilmente porterà a un guasto prematuro del motore. Sì, non è bello.
Spiegazione del valore Kv del motore brushless
I motori brushless e brushed sono i due tipi di motori più popolari. Sebbene entrambi siano progettati sugli stessi principi fisici, ci sono differenze significative nella loro struttura, controllo e prestazioni.
Un motore con spazzole utilizza bobine di filo avvolto (spazzole), chiamate anche pneumatici delle braccia come elettromagnete a due poli, mentre un motore senza spazzole utilizza un magnete permanente come rotore esterno. Il vantaggio della rimozione delle spazzole nei motori brushless è una migliore efficienza operativa, una minore manutenzione complessiva e una minore generazione di rumore elettrico, tra gli altri. Di conseguenza, i motori brushless hanno guadagnato molta popolarità e sono diventati il motore preferito in molti droni.
La valutazione del motore Kv di un motore brushless è molto importante in quanto determina altri fattori e parametri dei motori come l'efficienza, lo scopo del drone, l'agilità del drone, il tempo di volo, la dimensione dell'elica, il tempo di volo e così via .
Sarai anche in grado di comprendere la coppia di un motore brushless in base alla valutazione Kv poiché la coppia sarà determinata dalla forza del magnete. Inoltre, la tua conoscenza della valutazione Kv di un motore brushless ti sarà utile quando stai cercando di determinare quale motore dovrebbe essere utilizzato in un particolare aeromobile. Ad esempio, un quadrirotore da corsa FPV richiederà un motore (meglio se è brushless) che abbia un numero di giri elevato (per alta velocità). Quindi questo significa che hai bisogno di un motore con un Kv elevato ma un'elica di piccolo diametro.
D'altra parte, quando incontri un motore con un valore Kv basso, molto probabilmente vorrai usarlo su un aereo pesante per ottenere più coppia per far girare l'elica più pesante.
Come scegliere il giusto motore Kv per un drone
A questo punto dovresti avere una buona comprensione della valutazione Kv dei motori. Questa voce si concentrerà su come scegliere un motore Kv per un drone, qualcosa di cui potresti già avere un'idea se hai prestato attenzione a tutto finora.
Vorrei ricordarvi rapidamente che il valore Kv di un motore è determinato dal numero di avvolgimenti di filo di rame sul motore (per motori brushless) o dalla forza del magnete (per motori brushless). Maggiore è il numero di cablaggi in rame o la forza del magnete, maggiore è il valore Kv e viceversa.
La dimensione del tuo drone è il principale fattore determinante della valutazione Kv del motore che vorrai utilizzare. Se il tuo drone è leggero, allora ha più senso usare un motore ad alto Kv. I droni più leggeri avranno anche piccole eliche e utilizzando un motore ad alto Kv, il motore vorrà far girare l'elica più velocemente, un atto che avrà successo grazie alle ridotte dimensioni dell'elica. Di conseguenza, i motori ad alto Kv vengono utilizzati in droni più leggeri o droni da corsa in cui la velocità è prioritaria.
D'altra parte, i droni più pesanti, che avranno eliche più grandi, richiederanno un motore a basso Kv. Un motore a basso Kv sarà in grado di far ruotare il motore senza alcun problema e sarà anche in grado di generare l'elevata coppia necessaria per sollevare il motore. Ma se usi un motore ad alto Kv per un drone pesante, il motore tenterà di ruotare l'elica più grande ad alta velocità. Ciò richiederà più potenza dal motore e costringerà il motore ad assorbire più corrente. Quando ciò accade, si verificherà un surriscaldamento e il motore finirà per essere danneggiato.