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So wählen Sie FPV-Drohnenmotoren aus

Tauchen wir ein in die faszinierende Welt der FPV-Drohnenmotoren! In diesem umfassenden Leitfaden befassen wir uns mit den Besonderheiten der Motorkonstruktion, den Designmerkmalen und den Faktoren, die die Leistung und Effizienz eines Motors beeinflussen können. Wenn Sie ein fundiertes Verständnis der damit verbundenen Designentscheidungen haben, verfügen Sie über das nötige Wissen, um den idealen Motor für Ihren nächsten Drohnenbau auszuwählen.

FPV-Motor

Wo soll ich anfangen?

Wenn Sie neu in der FPV-Szene sind, empfehlen wir Ihnen dringend, zunächst unseren Anfängerleitfaden für FPV-Drohnen zu lesen, um die Grundlagen zu erfahren: Schritt-für-Schritt-Guide

Bevor Sie sich für einen Motor entscheiden, ist es wichtig, zumindest eine ungefähre Vorstellung von der Grösse und dem Gewicht der Drohne zu haben, die Sie bauen möchten. Wir werden Sie durch den Prozess der Bestimmung der Motorgrösse basierend auf der Drohne, die Sie bauen möchten, führen. Wenn Sie sich jedoch auf den Bau einer 5-Zoll-FPV-Drohne konzentrieren, können Sie gerne mit dem Abschnitt „Motorgrösse“ fortfahren.

Zu den wichtigsten Faktoren, die es zu beachten gilt, gehören:

- Motorgewicht

- Kraft (Schub)

- Effizienz (Gramm pro Watt)

- Drehmoment und Reaktion (Drehzahländerungen)

Bürstenlose vs. Bürstenmotoren

In der RC-Welt gibt es hauptsächlich zwei Motortypen: Bürstenlose und bürstenbehaftete Motoren. Im Allgemeinen bevorzugen wir bürstenlose Motoren, da diese langlebiger und leistungsstärker sind, während Bürstenmotoren häufig in Spielzeugdrohnen verwendet werden, da sie kostengünstiger in der Herstellung sind. In diesem Leitfaden konzentrieren wir uns ausschliesslich auf bürstenlose Motoren, die für die meisten FPV-Drohnen die erste Wahl sind.

Schätzung des Drohnengewichts und der Rahmengrösse

Wenn Sie das Gesamtgewicht Ihrer FPV-Drohne berücksichtigen, achten Sie darauf, alle Komponenten zu berücksichtigen: Rahmen, FC, Regler, Motoren, Propeller, RX, VTX, Antenne, Regler, LiPo-Akku, GoPro und so weiter. Obwohl es nicht 100 % genau sein muss, ist eine genaue Schätzung unerlässlich. Es ist besser, das Gewicht zu überschätzen und über mehr Leistung zu verfügen, als zu wenig Leistung zu erbringen und beim Start zu kämpfen.

Durch die Bestimmung Ihrer Rahmengrösse können Sie die maximal zulässige Propellergrösse ermitteln.

Bestimmung der Schubanforderungen

Um den für Ihre Motor-Propeller-Kombination erforderlichen Mindestschub zu berechnen, benötigen Sie das geschätzte Gesamtgewicht Ihrer Drohne. Als allgemeine Faustregel gilt, dass der maximale Schub aller Motoren mindestens das Doppelte des Gesamtgewichts des Quadrocopters betragen sollte. Unzureichender Schub kann zu einer schlechten Steuerreaktion und Schwierigkeiten beim Abheben führen.

Wenn Sie beispielsweise eine 1-kg-Drohne haben, sollte der von allen Motoren bei 100 % Gas erzeugte Gesamtschub mindestens 2 kg betragen. Das sind 500 g Schub, die jeder Motor für einen Quadcopter erzeugt. Natürlich ist es immer ein Bonus, mehr Schub zur Verfügung zu haben als nötig.

Bei Renndrohnen sollte das Schub-Gewichts-Verhältnis (oder Leistungs-Gewichts-Verhältnis) deutlich höher sein als im obigen Beispiel. Verhältnisse von 10:1 oder sogar 14:1 ist keine Seltenheit. Für Acro- und Freestyle-Fliegen empfehlen wir ein Verhältnis von mindestens 5:1.

Ein höheres Schub-Gewichts-Verhältnis verleiht einem Quadrocopter mehr Agilität und Beschleunigung, kann jedoch die Steuerung erschweren, insbesondere für Anfänger. Schon die kleinste Gasbetätigung kann „das Quad wie eine Rakete in die Umlaufbahn schiessen“. Pilotenfähigkeiten und Erfahrung spielen eine wichtige Rolle bei der Bewältigung dieser Macht.

Auch wenn Sie nur ein langsames und stabiles Luftaufnahmegerät fliegen möchten, sollten Sie ein Schub-Gewichts-Verhältnis von mehr als 3:1 oder sogar 4:1 anstreben. Dies sorgt nicht nur für eine bessere Kontrolle, sondern lässt auch Platz für zusätzliche Nutzlast.

Anschliessen eines bürstenlosen Motors

Um einen bürstenlosen Motor anzutreiben, benötigen Sie einen ESC (elektronischen Geschwindigkeitsregler). Im Gegensatz zu Bürstenmotoren, die nur zwei Drähte haben, haben bürstenlose Motoren drei Drähte. Sie können diese Kabel in beliebiger Reihenfolge an den Regler anschliessen. Um die Drehrichtung umzukehren, tauschen Sie einfach zwei der drei Drähte aus. Darüber hinaus ist es möglich, die Motorrichtung über Softwareeinstellungen umzukehren.

FPV-Motorendrehrichtung CW & CCW

Motorgrösse erklärt

Die Grösse des bürstenlosen Motors wird in RC typischerweise durch eine vierstellige Zahl angegeben – AABB:

„AA“ steht für die Statorbreite (oder den Statordurchmesser)

„BB“ steht für die Statorhöhe, beide gemessen in Millimetern

 

Der Stator ist der stationäre Teil des Motors und besteht aus „Polen“, die mit Kupferdrähten (Wicklungen) umwickelt sind. Diese Stangen bestehen aus mehreren Schichten dünner Metallplatten, die zusammenlaminiert sind, mit einer hauchdünnen Isolierschicht dazwischen.

Erklärung Komponenten FPV-Motoren

Lassen Sie uns die Schlüsselkomponenten eines Motors aufschlüsseln:

Motorstator:

Der stationäre Teil des Motors besteht aus mehreren Metallspulen. Der Spulendraht ist emailliert, um Kurzschlüsse zu verhindern, da er in mehreren Schleifen gewickelt ist. Wenn ein elektrischer Strom durch die Statorspulen fliesst, erzeugt er ein Magnetfeld, das mit den Permanentmagneten am Rotor interagiert und so eine Rotation erzeugt.

Magnete:

Permanentmagnete erzeugen ein festes Magnetfeld. Bei FPV-Motoren werden sie mit Epoxidharz an der Innenseite der Motorglocke befestigt.

Motorglocke:

Die Motorglocke dient als Schutzgehäuse des Motors für die Magnete und Wicklungen. Einige Motorglocken bestehen im Allgemeinen aus leichten Metallen wie Aluminium und sind, wie Miniaturlüfter konstruiert, um mehr Luftstrom über die Motorwicklungen zu leiten und so für zusätzliche Kühlung zu sorgen, während sich der Motor dreht.

Motorwelle:

Die mit der Motorglocke verbundene Welle ist das Arbeitselement des Motors, dass das vom Motor erzeugte Drehmoment auf den Propeller überträgt.

Durch Erhöhen der Statorbreite oder -höhe erhöhen sich das Statorvolumen, die Grösse der Permanentmagnete sowie die elektromagnetischen Statorspulen. Dadurch wird das Gesamtdrehmoment des Motors erhöht, sodass er einen schwereren Propeller schneller drehen und mehr Schub erzeugen kann (auf Kosten einer höheren Stromaufnahme). Der Nachteil eines grösseren Stators besteht jedoch darin, dass er schwerer und weniger reaktionsschnell ist.

Vergleich höherer und breiterer Statoren

Breitere Motoren haben beim Drehen eine grössere Trägheit, da die Masse des Motors weiter von der Drehachse entfernt ist und mehr Energie zur Drehzahländerung benötigt wird. Folglich reagieren breitere und kürzere Motoren in der Regel weniger schnell als schmalere und höhere Motoren, selbst wenn sie das gleiche Statorvolumen haben und das gleiche Drehmoment erzeugen. Breitere und kürzere Motoren haben ausserdem kleinere Magnete an der Motorglocke, was die Leistung des Motors verringern kann.

Allerdings bieten breitere Motoren aufgrund der grösseren Oberfläche an der Ober- und Unterseite eine bessere Kühlung. Die Temperatur ist entscheidend für die Motorleistung. Wenn sich ein Motor erwärmt, verringert sich seine Fähigkeit, einen magnetischen Fluss zu erzeugen, was sich auf die Effizienz und die Drehmomenterzeugung auswirkt.

Im Wesentlichen stellen die Breite und Höhe eines Motorstators ein Gleichgewicht zwischen Reaktionsfähigkeit und Kühlung dar. Die Entscheidung hängt von Ihrem Flugstil ab. Für langsame Cinewhoops mit einer schweren GoPro benötigen Sie beispielsweise möglicherweise Motoren mit breiterem Stator für eine bessere Kühlung. Für schnelle und reaktionsschnelle Renn- oder Freestyle-Drohnen sind möglicherweise höhere Statoren vorzuziehen.

Breitere Statoren ermöglichen auch grössere Lager, was die Effizienz, Laufruhe und Langlebigkeit verbessern kann.

Grössere Statoren sind nicht immer besser. Beispielsweise können 2207-Motoren mit typischen 5-Zoll-Propellern umgehen, aber die Verwendung viel schwererer 2506-Motoren mit demselben KV bietet möglicherweise keine nennenswerten Vorteile, da sie mit denselben Propellern den gleichen Schub erzeugen oder aufgrund des Gewichts sogar ein schlechteres Ansprechverhalten bieten würden. Um die Leistung ohne zusätzliches Gewicht zu verbessern, sollten Sie Motoren mit höherem KV in Betracht ziehen. Der 2506-Motor in diesem Beispiel würde jedoch aufgrund der erhöhten Drehmomentanforderungen wahrscheinlich besser für 6-Zoll-Propeller funktionieren als der 2207.

Motordrehmoment:

Motoren mit hohem Drehmoment sorgen für schnelle Drehzahländerungen und schnellere Reaktionszeiten, was zu weniger Propellerwaschschwingungen und schnelleren Reaktionen führt.

Das Motordrehmoment hängt von mehreren Faktoren ab, darunter:

- Statorgrösse (Volumen)

- Materialien: Art der Magnete und Qualität der Kupferwicklungen

- Motorkonstruktion: wie Luftspalt, Polzahl usw.

Da FPV-Motoren in den letzten Jahren ähnliche Spezifikationen und Designs aufweisen, ist die Statorgrösse die einfachste Möglichkeit, das Drehmoment zu quantifizieren.

Die Statorgrösse kann mithilfe der Formel für das Volumen eines Zylinders berechnet werden:

Volumen = pi x Radius^2 x Höhe

Das Statorvolumen eines 2207-Motors beträgt beispielsweise:

pi x (22/2) ^2 x 7 = 2660,93

Je grösser das Statorvolumen, desto mehr Drehmoment kann ein Motor erzeugen. Im Vergleich zu einem 2306-Motor mit einem Volumen von 2492,85 hat ein 2207-Motor mehr Drehmoment.

Vergleichen Sie bei der Auswahl eines Motors das Volumen und das Gewicht des Motorstators. Ein leichterer Motor mit gleichem Volumen ist vorzuziehen, sofern andere Faktoren gleich sind. Warum also nicht den grössten verfügbaren Motor wählen? Die Antwort liegt im Gewicht. Motoren mit grösserem Statorvolumen sind schwerer, es kommt also stark auf die Anwendung an.

Leichte Drohnen benötigen beispielsweise nicht viel Gas, um in der Luft zu bleiben, wodurch mehr Drehmoment zur Verfügung steht. In Kombination mit Propellern mit geringerer Steigung können Motoren diese mit weniger Drehmoment drehen. In diesem Fall sind die Anforderungen an das Motordrehmoment niedrig, was den Einsatz kleinerer, leichterer Motoren ermöglicht, die das Gesamtgewicht niedrig halten.

Ein leistungsschwächerer Motor (mit weniger Drehmoment) wird nur dann bevorzugt, wenn Laufruhe Vorrang vor Ansprechverhalten hat. Motoren mit hohem Drehmoment können die Drehzahl so schnell ändern, dass sie sich ruckartig und weniger gleichmässig anfühlen. Sie können auch mehr Spannungsspitzen und elektrisches Rauschen im Stromversorgungssystem erzeugen, was möglicherweise die Kreiselleistung und die Gesamtflugleistung beeinträchtigt, wenn die Rauschfilterung nicht optimal ist, was zu Schwingungen führt.

KV

„KV“ gibt die Anzahl der Umdrehungen pro Minute (U/min) an, die ein Motor dreht, wenn 1 V (ein Volt) angelegt wird, ohne dass eine Last (z. B. ein Propeller) am Motor angebracht ist. Beispielsweise dreht sich ein 2300-KV-Motor, der von einem 3S-LiPo-Akku (12,6 V) angetrieben wird, ohne montierte Propeller mit etwa 28.980 U/min (2300 x 12,6). KV ist typischerweise eine grobe Schätzung, die vom Motorhersteller angegeben wird.

Wenn ein Propeller am Motor montiert ist, sinkt die Drehzahl aufgrund des Luftwiderstands drastisch. Motoren mit höherem KV versuchen, den Propeller schneller zu drehen und so mehr Schub und Leistung zu erzeugen (während sie mehr Strom ziehen). Grössere Propeller werden normalerweise mit Motoren mit niedrigem KV-Wert kombiniert, während kleinere, leichtere Propeller besser mit Motoren mit hohem KV-Wert funktionieren.

Der KV des Motors wird durch die Anzahl der Kupferdrahtwicklungen im Stator bestimmt. Im Allgemeinen verringert eine höhere Windungszahl den KV-Wert des Motors, während eine geringere Windungszahl ihn erhöht. Auch die Magnetstärke der Magnete kann den KV-Wert beeinflussen, wobei stärkere Magnete den KV erhöhen.

 

Wenn ein Motor mit hohem KV-Wert mit einem übermässig grossen Propeller kombiniert wird, versucht der Motor, sich schnell zu drehen, wie dies bei einem kleineren Propeller der Fall wäre, was ein höheres Drehmoment erfordert. Dieser erhöhte Drehmomentbedarf führt zu einer höheren Stromaufnahme und Wärmeerzeugung. Eine Überhitzung kann zum Durchbrennen des Motors führen, da die Beschichtung der Spule schmelzen und elektrische Kurzschlüsse im Motor verursachen kann. Aus diesem Grund läuft ein Motor mit höherem KV wahrscheinlich heisser als ein Motor mit niedrigerem KV derselben Grösse.

KV beeinflusst auch die Strom- und Spannungsgrenzen eines Motors. Motoren mit höherem KV haben kürzere Wicklungen und einen geringeren Widerstand, wodurch die maximale Nennspannung verringert und die Stromaufnahme für die Motor-Propeller-Kombination erhöht wird. Auf der Produktseite des Motors sind jedoch die zulässige Spannung und der maximale Strom angegeben.

Es wird empfohlen, die richtigen KV-Motoren für die Batteriespannung auszuwählen, die Sie verwenden möchten.

KV vs. Drehmomentkonstante

Der KV-Wert des Motors hat keinen direkten Einfluss auf das Drehmoment, jedoch auf die Drehmomentkonstante. Die Drehmomentkonstante eines Motors gibt an, wie viel Strom erforderlich ist, um ein bestimmtes Drehmoment zu erzeugen. KV hat keinen Einfluss auf das tatsächlich erzeugte Drehmoment; Faktoren wie Magnetstärke, Luftspalt und Spulenwiderstand haben einen viel grösseren Einfluss auf die Drehmomenterzeugung.

Motoren mit höherer KV haben eine höhere Drehmomentkonstante, was bedeutet, dass sie mehr Strom benötigen, um dasselbe Drehmoment zu erzeugen wie ein Motor mit niedrigerer KV. Um dasselbe Drehmoment zu erzeugen, benötigt der Motor mit höherer KV mehr Strom, was zu zusätzlichen Verlusten im ESC, der Batterie und den Kabeln führt. Darüber hinaus baut sich aufgrund des höheren Stroms mehr Wärme im Motor auf, und es wird weniger magnetischer Fluss erzeugt. Insgesamt ist ein Motor mit höherer KV weniger effizient, wenn Sie mit derselben Geschwindigkeit fliegen wie der Motor mit niedrigerer KV.

Daher ist es eine gute Idee, es mit KV nicht zu übertreiben; versuchen Sie, es moderat zu halten. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie eine Langstreckenausrüstung bauen, bei der Effizienz und Flugzeit im Vordergrund stehen.

Motormontage

Übliche Montagemuster (Lochabstände) für 22xx-, 23xx- und 24xx-Motoren sind 16 x 19 mm und 16 x 16 mm. Moderne 5″ FPV-Drohnenrahmen sollten beide Muster unterstützen. Die Befestigungslöcher dieser Motoren verwenden M3-Schrauben. Verwenden Sie Schrauben mit einer Gewindelänge, die 2 mm länger ist als die Dicke der Arme. Verwenden Sie beispielsweise für 5-mm-Arme 7-mm-Schrauben und für 6-mm-Arme 8-mm-Schrauben.

Bemassung FPV-Motor (T-Motor)

Pole und Magnete

Wenn Sie nach Motoren für Ihre FPV-Drohne suchen, stossen Sie möglicherweise auf Spezifikationen wie „12N14P“, die auf der Verpackung aufgedruckt sind. Diese Zahlen bedeuten Folgendes: Die Zahl vor dem Buchstaben „N“ gibt die Anzahl der Elektromagnete (Pole) im Stator an, während die Zahl vor „P“ die Anzahl der Permanentmagnete in der Glocke darstellt.

Magnete & Pole von FPV-Motoren

Unterschiedliche Motorgrössen haben unterschiedliche Polzahlen; beispielsweise verfügen die Motoren 22XX und 23XX im Allgemeinen über 12 Pole und 14 Magnete.

Die Anzahl der Pole hat einen direkten Einfluss auf die Motorleistung. Wenn weniger Pole vorhanden sind, können Sie einen höheren Eisenanteil in den Stator einbauen, was zu einer höheren Leistungsabgabe führt. Allerdings führt eine höhere Polzahl zu einem gleichmässigeren Magnetfeld. Dies wiederum sorgt für einen sanfteren Motorlauf und eine feinere Kontrolle über die Drehung der Glocke.

 

Kurzgesagt:

- Mehr Pole = gleichmässigere Leistung

- Weniger Pole = mehr Leistung

 

Da FPV-Drohnenmotoren typischerweise dreiphasig sind, muss die Polkonfiguration ein Vielfaches von 3 sein (d. h. 9, 12, 15, 18 usw.). Dies ist auf das Vorhandensein von drei Drähten zurückzuführen, die mit dem Motor verbunden sind. Daher lässt sich die Polzahl nicht so leicht ändern und ist insbesondere bei FPV-Drohnen kein kritischer Faktor bei der Auswahl der Motoren. Sie sollten jedoch auf die Polzahl achten, da Sie diese Zahl in Betaflight eingeben müssen.

Motorwicklungen

Die Anzahl der Kupferwicklungen oder „Windungen“ an einem Statorpol bestimmt den maximalen Strom, den ein Motor ziehen kann. Gleichzeitig beeinflusst die Dicke des Drahtes die Fähigkeit des Motors, Strom zu verarbeiten, bevor der Punkt der Überhitzung erreicht wird.

Vereinfacht ausgedrückt bedeuten weniger Windungen weniger Widerstand, was zu einem höheren KV führt. Allerdings führt dies auch zu einem verringerten elektromagnetischen Feld am Stator und damit zu einem geringeren Drehmoment.

Wenn andererseits die Spule mehr Windungen aufweist, erzeugt die erhöhte Kupfermenge ein stärkeres Magnetfeld am Statorpol, wodurch ein grösseres Drehmoment erzeugt wird. Aber es gibt einen Haken: Die längeren Drähte und der höhere Widerstand führen dazu, dass der KV des Motors sinkt.

 

Wie gehen Hersteller also mit diesen Herausforderungen um, wenn sie die Leistung von FPV-Drohnenmotoren steigern? Die Antwort liegt in der Erhöhung der Windungszahl bei gleichzeitiger Verwendung dickerer Kupferdrähte. Dieser geniale Ansatz reduziert effektiv den Wicklungswiderstand und verbessert so die Leistung ohne Einbussen bei Effizienz und Drehmoment. Darüber hinaus kann ein Motor mit einem grösseren Drahtquerschnitt hohe Ströme verarbeiten, ohne durchzubrennen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Verwendung dickerer Drähte und zusätzlicher Wicklungen zu einem schwereren Motor führt. Darüber hinaus nimmt die Wicklung mehr Platz ein, was einen grösseren Stator erfordert. Aus diesem Grund erleben wir das Aufkommen grösserer und schwererer Motoren auf dem Markt, was auch ihre höhere Leistung erklärt.

Mehrsträngige vs. einsträngige Wicklungen

Bei Motorwicklungen gibt es grundsätzlich zwei Optionen: einsträngig und mehrsträngig. Jedes hat seine eigenen Vor- und Nachteile, wodurch es für unterschiedliche Anwendungen geeignet ist.

Bei Einzelstrangwicklungen werden dickere Drähte verwendet, die die Wärme besser verarbeiten, was sie ideal für anspruchsvolle Flüge macht, bei denen viel Strom verbraucht wird (z. B. Rennen, Akro, Freestyle usw.). Die dickeren Drähte führen jedoch zu grösseren Abständen zwischen ihnen, was die Anzahl der Drähte begrenzt, die um den Stator gewickelt werden können.

Bei mehradrigen Wicklungen hingegen wird ein einzelner, dickerer Draht durch mehrere kleinere ersetzt. Diese dünneren Drähte leiten die Wärme nicht so effizient und sind anfälliger für physische Brüche.

Trotz dieser Einschränkungen bieten mehrsträngige Wicklungen möglicherweise eine bessere Leistung als einsträngige Wicklungen, da sie dichter um den Stator gepackt sind und kleinere Abstände zwischen den Drähten aufweisen, was zu einem stärkeren Magnetfeld führt. Dies kann zu Verbesserungen der Leistung und Effizienz führen. Bei mehradrigen Drähten ist es jedoch im Allgemeinen schwieriger, die gleiche Sauberkeit wie bei einadrigen Drähten zu erreichen. Hinzu kommt, dass zwischen den mehradrigen Spulen mehr Isolationsschichten vorhanden sind, was zu mehr Luftspalten zwischen den Drähten führt, die möglicherweise ausgeglichen werden, die oben genannten Vorteile.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Sauberkeit der Wicklungen sowohl ästhetisch als auch elektrisch eine entscheidende Rolle spielt. Unordentliche Wicklungen mit zahlreichen Drahtkreuzungen führen zu weniger effizienten Magnetfeldern, da die Drähte den Stator nicht senkrecht kreuzen. Vergessen Sie also bei der Bewertung von Motorwicklungen nicht, wie wichtig eine ordentliche und gut organisierte Wicklungsarbeit ist.

Schliesslich können mehradrige Drähte schneller überhitzen als einadrige Drähte, was sich auf die Rohleistung und den Wirkungsgrad des Motors auswirkt. Insgesamt dürfte die einsträngige Wicklung in der Praxis die bessere Wahl sein.

Lager FPV-Motoren

Lager

Motorlager sind aufgrund des Mangels an Online-Informationen möglicherweise kein häufig diskutiertes Thema, spielen jedoch eine entscheidende Rolle für die Leistung Ihrer FPV-Drohne. Werfen wir einen genaueren Blick auf die Grundlagen von Motorlagern.

Die Grösse eines Lagers wird durch den Unterschied zwischen seinem Aussen- und Innendurchmesser bestimmt, nicht durch die Durchmesser selbst. Breitere Lager können grössere Kugeln (oder Murmeln) darin aufnehmen. Während grössere Kugeln eine grössere Haltbarkeit und Crash-Resistenz bieten, bieten kleinere Kugeln mehr Stabilität und Laufruhe bei hohen Geschwindigkeiten und Drehzahlen.

Einige Motoren werden mit „Keramiklagern“ vermarktet, die Keramikkugeln anstelle von Stahlkugeln verwenden. Diese Lager sind zwar leichtgängiger, aber auch anfälliger für Brüche.

Der Innendurchmesser des Lagers bestimmt auch die Grösse der verwendbaren Welle. Ein 9 mm x 4 mm grosses Lager bietet eine gute Balance zwischen Haltbarkeit und Laufruhe.

Zu den beliebten Lagern, die in FPV-Drohnenmotoren verwendet werden, gehören japanische Marken wie NSK, NMB und EZO. Obwohl EZO-Lager oft als die besten Lager angepriesen werden, ist es schwierig, ihre Überlegenheit gegenüber anderen Marken zu quantifizieren. Darüber hinaus ist es wichtig, die Möglichkeit in Betracht zu ziehen, dass Hersteller gefälschte Produkte anstelle von Originalprodukten verwenden.

Auswahl der richtigen Motorgrösse für Ihre Drohne

Um die ideale Motorgrösse für Ihre Drohne zu ermitteln, befolgen Sie diese Reihenfolge: Rahmengrösse => Requisitengrösse => Motorgrösse.

Durch die Ermittlung der Rahmengrösse können Sie die geeignete Motorgrösse abschätzen. Die Rahmengrösse schränkt die Propellergrösse ein, und jede Propellergrösse erfordert eine andere Motordrehzahl, um effizient Schub zu erzeugen – hier kommt die Motor-KV ins Spiel.

Stellen Sie ausserdem sicher, dass die Motoren ausreichend Drehmoment erzeugen, um den von Ihnen gewählten Propeller zu drehen. Diese Überlegung betrifft die Statorgrösse. Im Allgemeinen führen eine grössere Statorgrösse und ein höherer KV zu einer höheren Stromaufnahme.

Berücksichtigung der Spannungs- und Stromaufnahme

Es ist von entscheidender Bedeutung, die Rolle der Spannung bei der Wahl Ihres Motors zu verstehen. Wenn Sie eine höhere Spannung verwenden, wird Ihr Motor versuchen, schneller zu drehen, was zu einer höheren Stromaufnahme führt. Achten Sie auf den Schub, den Ihre Motoren erzeugen, und auf den Strombedarf, den sie benötigen.

Sobald Sie die Stromaufnahme Ihrer Motor-Propeller-Kombination genau kennen, können Sie sicher den richtigen Regler für Ihre Drohne auswählen. Beachten Sie, dass der Regler in der Lage sein sollte, die maximale Stromaufnahme des Motors zu bewältigen, ohne seine Grenzen zu überschreiten, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

So bewerten Sie die Motorleistung

Nachdem Sie die Motorgrösse eingegrenzt haben, stehen Ihnen wahrscheinlich immer noch mehrere Optionen zur Auswahl. Berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren, um den besten Motor für Ihre spezifischen Anforderungen zu ermitteln:

- Schub

- Effizienz und Stromaufnahme

- Gewicht

Letztendlich wird Ihre Wahl des Motors von Ihrem beabsichtigten Einsatzzweck, Ihrem Flugstil und den gewünschten Leistungseigenschaften beeinflusst.

 

Schub

Wenn es darum geht, einen Motor für Ihre FPV-Drohne auszuwählen, fällt Ihnen oft als Erstes der Schub ein. Schliesslich ist es die Kraft, die Ihre Drohne durch die Luft treibt und es ihr ermöglicht, diese beeindruckenden Flugmanöver durchzuführen.

Während ein höherer Schub zu einer schnelleren Beschleunigung führt, ist es wichtig, andere Faktoren wie Stromaufnahme und Effizienz nicht zu übersehen. Wenn Sie sich für eine Motor-Propeller-Kombination entscheiden, die eine übermässige Stromstärke erfordert, kann dies zu einer übermässigen Belastung Ihrer Batterien führen und möglicherweise deren Lebensdauer verkürzen.

Wenn Ihre Drohne bei hoher Geschwindigkeit viel Strom verbraucht, müssen Sie unbedingt sicherstellen, dass die maximale Entladerate Ihres Akkus der Aufgabe gewachsen ist.

Während der Schub zweifellos ein wichtiger Aspekt ist, den Sie bei der Auswahl eines Motors für Ihre FPV-Drohne berücksichtigen sollten, ist es wichtig, ihn gegen die anderen unten aufgeführten Faktoren abzuwägen.

Motorgewicht

Das Motorgewicht ist ein oft übersehener Faktor bei der Auswahl des FPV-Drohnenmotors, spielt jedoch eine entscheidende Rolle, insbesondere bei Hochleistungsdrohnen wie Renndrohnen und Freestyle-Drohnen.

An den vier Ecken des Rahmens sind Motoren montiert, was bedeutet, dass sie einen erheblichen Einfluss auf die Reaktionsfähigkeit des Quadcopters haben. Schwerere Motoren erhöhen das Winkelträgheitsmoment und erfordern mehr Drehmoment (nicht nur Schub), damit die Motoren die Fluglage der Drohne ändern können.

Wenn Ihr Quadrocopter in realen Flugszenarien Überschläge und Rollen ausführt, benötigt er Zeit, um an Winkelbeschleunigung zu gewinnen, die gewünschte Position zu erreichen und dann zum Stillstand zu kommen. Schwerere Motoren brauchen länger, um die erforderliche Winkelgeschwindigkeit zu erreichen und abzubremsen, wodurch sich die Drohne weniger reaktionsschnell anfühlt. Dies ist besonders wichtig, wenn Ihr Flugstil schnelle Richtungswechsel beinhaltet, wie zum Beispiel Freestyle und Racing. Für diejenigen, die sich hauptsächlich auf das Fahren in gerader Linie konzentrieren, wie z. B. Filmkreuzer, ist das Motorgewicht möglicherweise nicht so wichtig.

Effizienz und Stromaufnahme

Bei der Auswahl eines FPV-Drohnenmotors ist es wichtig, die Motoreffizienz zu berücksichtigen, die normalerweise durch Division des Schubs durch die Leistung bei 100 % Gas, gemessen in Gramm pro Watt (g/w), berechnet wird. Eine höhere Zahl weist auf einen effizienteren Motor hin.

Achten Sie jedoch nicht nur auf die Effizienz am oberen Ende. Analysieren Sie die Effizienz im gesamten Drosselbereich, insbesondere im Bereich des Drosselbereichs, in dem Sie hauptsächlich fliegen. Einige Motoren sind möglicherweise bei niedrigeren Drosselklappen effizient, verlieren jedoch an Effizienz, wenn sie einen höheren Strom ziehen und sich ihren Grenzen nähern.

Eine weitere nützliche Kennzahl zur Messung der Effizienz ist „Gramm pro Ampere“ (Schub/Strom).

Im Allgemeinen steigt mit zunehmendem Schub auch der Strom, der zu seiner Erzeugung erforderlich ist. Daher sind Motoren mit hoher Schubkraft und geringer Stromaufnahme vorzuziehen. Ineffiziente Motoren können zu wenig Schub erzeugen oder zu viel Strom ziehen.

Jeder Motor reagiert unterschiedlich auf verschiedene Propeller. Die Wahl des richtigen Propellers ist entscheidend für das Gleichgewicht zwischen Schub und Effizienz.

Bedenken Sie, dass Effizienz und Stromaufnahme auch die Wahl der Batterie beeinflussen. Ein effizienter Motor mit einer hohen Stromaufnahme kann Ihren Akku überlasten und zu Spannungseinbrüchen führen. Daher ist es wichtig, die richtige Balance zu finden, um die Leistung Ihrer Drohne zu optimieren.

Leistungsfaktoren für fortschrittliche Motoren

Einige Eigenschaften von Drohnenmotoren werden von den Herstellern nicht explizit erwähnt und können nur durch eingehendere technische Tests ermittelt werden.

Hier sind einige fortgeschrittene Faktoren, die Sie bei der Auswahl eines Motors berücksichtigen sollten:

- Drehmoment

- Reaktionszeit

- Temperatur

- Vibration und Gleichgewicht

Motordrehmoment

Das Drehmoment ist die Kraft, die für die Drehung des Propellers verantwortlich ist und bestimmt, wie schnell ein Motor seine Drehzahl erhöhen und verringern kann. Mit anderen Worten: Es misst, wie leicht ein Motor den Rotor, den Propeller und vor allem die Luft bewegen kann.

Das Drehmoment eines Motors hat erheblichen Einfluss auf die Leistung Ihres Quads, insbesondere auf seine Präzision und Reaktionsfähigkeit während des Fluges. Ein Motor mit hohem Drehmoment sorgt durch schnellere Drehzahländerungen für ein schnelleres Ansprechverhalten. Bei erhöhtem Drehmoment kann es sogar zu einer verringerten Propellerspülung kommen.

Darüber hinaus ermöglicht ein hohes Drehmoment den Einsatz schwererer Propeller (allerdings auf Kosten einer höheren Stromaufnahme). Wenn ein Motor mit niedrigem Drehmoment die Aufgabe hat, einen Propeller zu drehen, der zu schwer für ihn ist (auch bekannt als Over-Propping), wird der Motor Schwierigkeiten haben, genügend Kraft zu erzeugen, um die gewünschte Drehzahl zu erreichen, was zu einem schlechten Wirkungsgrad und einer Überhitzung führt.

Motoren mit hohem Drehmoment haben jedoch einen potenziellen Nachteil: Oszillation. Diese Motoren können die Drehzahl so schnell ändern, dass sie tatsächlich Fehler (in der PID-Schleife des Flugreglers) verstärken, was zu Schwingungen führt, die selbst mit PID- und Filterabstimmung schwer zu beseitigen sein können.

Das Drehmoment wird direkt von der Statorgrösse beeinflusst, wobei im Allgemeinen ein grösserer Stator mehr Drehmoment bedeutet. Weitere

Faktoren, die das Drehmoment erhöhen können, sind:

- Stärkere Magnete

- Minimierung des Luftspalts zwischen Permanentmagneten und Stator, beispielsweise durch den Einsatz von Lichtbogenmagneten

- Dünnere Statorbleche

 

Ein weiterer Vorteil von Motoren mit hohem Drehmoment ist ihre grössere Toleranz gegenüber grösseren Propellersteigungen und -grössen, sodass sie mit einer grösseren Auswahl an Propellern eine bessere Leistung erbringen können. Allerdings kann die Verwendung leichterer Propeller auch von Vorteil sein, da Drehzahländerungen schneller erfolgen.

Reaktionszeit

Die Reaktionszeit des Motors hängt eng mit dem Drehmoment zusammen, wobei Motoren mit hohem Drehmoment typischerweise schnellere Reaktionszeiten haben. Eine einfache Möglichkeit, die Reaktionszeit zu messen, besteht darin, abzuschätzen, wie lange es dauert, bis ein Motor die maximale Drehzahl von 0 erreicht.

Die Reaktionszeit wird stark vom Gewicht und der Steigung des von Ihnen gewählten Propellers beeinflusst. Bedenken Sie, dass auch die atmosphärischen Bedingungen eine Rolle spielen können. In niedrigeren Höhen ist die Luft beispielsweise dichter, was bedeutet, dass der Propeller mehr Luftmoleküle bewegen muss, um Schub zu erzeugen. In höheren Höhen drehen sich Ihre Propeller schneller und reagieren schneller auf Gasänderungen, aber der Gesamtschub wird verringert, da der Propeller mit weniger Luftmolekülen interagieren kann.

Temperatur

Die Temperatur spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung und Langlebigkeit bürstenloser Motoren. Die in diesen Motoren verwendeten Magnete weisen bei höheren Temperaturen ein schwächeres Magnetfeld auf, was zu einer schnelleren Entmagnetisierung führen und die Lebensdauer des Motors beeinträchtigen kann.

Wenn Sie Ihre Motoren zu stark unterstützen oder zu viel Vollgas geben, kann dies dazu führen, dass Ihre Motoren heisslaufen. Dies wiederum kann mit der Zeit die Leistung des Motors und der Magnete beeinträchtigen. Daher gehen Motorkonstruktionen, die eine bessere Kühlung ermöglichen, häufig mit einer längeren Lebensdauer einher.

Vibration

Von Motoren ausgehende Vibrationen können mehrere unerwünschte Folgen für die Leistung Ihres Quads haben.

Ein Motor mit schlechter Auswuchtung oder minderwertiger Bauqualität kann Vibrationen erzeugen, die sich auf Ihren PID-Regler auswirken können. Da sich die Vibrationsfrequenz bei verschiedenen Gasstufen ändert, kann das Tuning Ihres Quads immer schwieriger werden.

Darüber hinaus erzeugt ein Motor, der Vibrationen ausgesetzt ist, mehr elektrische Geräusche als ein ruhig laufender Motor. Dieses elektrische Rauschen kann Ihren Gyrosensor stören, die Flugleistung weiter beeinträchtigen und möglicherweise sogar die Qualität Ihres FPV-Videos beeinträchtigen, wenn Ihr FPV-System direkt über den Akku der Drohne mit Strom versorgt wird.

Um Vibrationsprobleme zu mildern, sind die meisten Flugsteuerungen mit weich gelagerten Lösungen wie Gummitüllen ausgestattet, die erhebliche Verbesserungen bieten. Bedenken Sie jedoch unbedingt, dass auch beschädigte, verbogene oder unausgeglichene Propeller zu problematischen Vibrationen führen können. Überprüfen Sie Ihre Propeller regelmässig und ersetzen Sie sie bei Bedarf, um eine optimale Leistung aufrechtzuerhalten.

Hauptmerkmale von FPV-Drohnenmotoren

Die motorische Leistungsfähigkeit kann durch viele Faktoren beeinflusst werden, was es zu einem komplexen und teilweise kontroversen Thema macht. Motoren mit gleicher Statorgrösse und gleichem KV können unterschiedliche Schubkraft, Stromaufnahme und Reaktionszeiten aufweisen, selbst wenn identische Propeller verwendet werden. Sowohl Design als auch Materialauswahl können die Leistung erheblich beeinflussen.

In diesem Abschnitt untersuchen wir verschiedene Merkmale des Motordesigns, die zu einer verbesserten Leistung beitragen und die Eigenschaften des Motors verändern können.

Motorwelle

Die Motorwelle ist ein integraler Bestandteil eines bürstenlosen Motors, da sie für die sichere Befestigung des Propellers verantwortlich ist. Die meisten bürstenlosen Motoren, die für 3″-, 4″-, 5″- und 6″-Propeller ausgelegt sind, haben M5-Wellen mit einem Durchmesser von 5 mm.

 

Die Konstruktion der Motorwelle hat sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt, um eine bessere Leistung und Haltbarkeit zu gewährleisten:

 

1. Massive Aluminiumwellen:

In der Vergangenheit wurden Motorwellen aus massiven Aluminiumstangen hergestellt. Obwohl sie leicht waren, waren

diese Schäfte weniger steif und anfälliger für Biegungen.

2. Hohle Titanwellen:

Um die Probleme mit massiven Aluminiumwellen zu lösen, begannen die Hersteller, hohle Titanwellen zu verwenden. Diese

Schäfte boten ähnliche Gewichtseinsparungen, waren jedoch deutlich steifer und biegesteifer. Das Bohren eines Lochs durch die Mitte des

Titanschafts erhöhte jedoch die Produktionskosten.

 

3. Hybridwellen:

In jüngerer Zeit haben einige Motorenhersteller ein Hybridwellendesign entwickelt, bei dem eine Stahlstange in die hohle Titanwelle

eingesetzt wird. Dieses innovative Design kombiniert die Steifigkeit und Festigkeit von Stahl mit den leichten Eigenschaften von Titan und sorgt so

für überragende Leistung und Haltbarkeit.

Magnettyp

In bürstenlosen Motoren verwendete Magnete werden nach ihrer Magnetfeldstärke eingestuft, z. B. N50, N52, N54, wobei höhere Zahlen auf ein stärkeres Magnetfeld hinweisen. Beispielsweise ist ein Motor mit N52SH-Magneten besser als einer mit N50SH-Magneten.

Ein stärkeres Magnetfeld ermöglicht es dem Motor theoretisch, Strom effizienter zu erzeugen, was zu einem höheren Drehmoment und schnelleren Reaktionszeiten führt. Allerdings erzeugt ein Motor mit einem stärkeren Magnetfeld normalerweise mehr Kerben, wenn er von Hand gedreht wird. Dies ist nicht unbedingt eine gute Sache, da es auf ein weniger gleichmässiges Magnetfeld hinweist, was zu einem weniger gleichmässigen Motor führen kann. Möglicherweise stellen Sie fest, dass sich einige Motoren beim Drehen mit der Hand „zackiger“ anfühlen als andere. Dies spiegelt die Stärke der Magnete wider. Stärkere Magnete machen den Motor unruhiger.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass Magnete bei hohen Temperaturen ihre Magnetkraft verlieren können, was sich auf die Motorleistung auswirken kann. Um dieses Problem zu lösen, verwenden Motorenhersteller häufig N52H-Magnete, die für hohe Temperaturen ausgelegt sind. Einige Motoren verwenden sogar N52SH-Magnete, von denen angenommen wird, dass sie noch höheren Temperaturen standhalten können.

Schliesslich ist es nicht ungewöhnlich, dass sich Magnete bei Unfällen oder aufgrund von Vibrationen lösen. Um dieses Problem zu beheben, können Sie Loctite 438 verwenden, um die Magnete wieder in der Motorglocke festzukleben.

Gebogene Magnete

Die Verwendung von Magneten, auch Bogenmagneten genannt, ist eine Technik, die es ermöglicht, Magnete näher an den Stator zu bringen, wodurch ein kleinerer und gleichmässigerer Luftspalt entsteht. Dies wiederum sorgt für eine bessere Leistung der Motoren.

Bei gebogenen Magneten liegt der stärkste magnetische Punkt jedes Pols nicht mehr auf der Oberfläche des Magneten, anders als bei herkömmlichen, nicht gebogenen Magneten. Das Epizentrum des Feldes des Pols an der Aussenseite der Kurve liegt unter der Oberfläche des Magneten, und das Epizentrum des Pols an der inneren Kurve liegt tatsächlich über der Oberfläche, wodurch die Magnetfelder des Permanent- und des Elektromagneten ausgeglichen werden, näher zusammen.

Zusätzlich zur Form der Magnete testen einige Hersteller Mini-Quad-Motoren mit unterschiedlich dicken Magneten und haben herausgefunden, dass auch ein etwas dünnerer Magnet (und damit ein schwächeres Magnetfeld) einen spürbaren Leistungsunterschied bewirken kann.

Luftspalt

„Luftspalt“ bezieht sich in einem Motor auf den Abstand zwischen den Permanentmagneten und dem Stator. Die Magnetkraft nimmt nichtlinear mit der Entfernung ab, so dass eine Verringerung des Abstands zwischen beiden die Leistung des Motors erheblich steigert. Ein kleinerer Luftspalt macht den Motor nicht nur leistungsstärker, sondern verbessert auch Drehmoment und Ansprechverhalten.

Der Nachteil eines engeren Luftspalts ist die höhere Stromaufnahme und die geringere Effizienz. Ausserdem gibt es Bedenken hinsichtlich der Haltbarkeit. Wenn die Motorglocke irgendeiner Art von Stoss ausgesetzt wird und sich dabei nicht mehr richtig ausrichtet oder verschiebt, kann der Magnet in den Stator laufen und am Ende zerbrechen.

Statorbleche

Eine Laminierung ist die Dicke der einzelnen Metallbleche, die im Motorstator gestapelt sind. Durch die dünnere Laminierung können mehr Schichten von Statorplatten gestapelt werden, um die gleiche Höhe des Motorstators zu erreichen.

Im Allgemeinen sind dünnere Statorbleche besser für die Motorleistung. Sie tragen dazu bei, ein Phänomen namens Wirbelstrom zu reduzieren, dass in einer sich ändernden magnetischen Umgebung Wärme erzeugt. Dünnere Laminierungen bedeuten, dass weniger Energie für die Erzeugung von Wirbelströmen verschwendet wird, was zu effizienteren und leistungsstärkeren Motoren führt.

Lamination Statorbleche FPV-Motoren

Laminierung des Motorstators

C-Clip & Schraube FPV-Motoren

C-Clip vs. Schraube an der Unterseite einer Motorwelle

Im Allgemeinen lassen sich Schrauben leichter entfernen und eignen sich besser für die Wartung durch den Benutzer als C-Clips oder E-Clips. Allerdings besteht bei Schrauben ein höheres Risiko, dass sie zu fest angezogen werden, was die Welle blockieren und das Durchdrehen des Motors erschweren kann.

Andererseits gibt es Berichte darüber, dass C-Clips während des Fluges abspringen, was dazu führen kann, dass die Motorglocke abfliegt und zu einem Absturz führt. Auch wenn Schrauben die sicherere Option zu sein scheinen, sind sie vor diesem Problem nicht gefeit.

 

Aluminiumlegierung

Das für die Motorglocke und den Motorsockel verwendete Metall bestimmt die Haltbarkeit des Motors. Es gibt zwei gängige Arten von Aluminiumlegierungen, die in FPV-Motoren verwendet werden: 7075 und 6082. Die Nummer bezeichnet die verschiedenen Serien von Aluminiumlegierungsqualitäten und die chemische Zusammensetzung.

Kurz gesagt: 6082 ist duktiler und formbarer, während 7075 steifer ist und Stössen besser standhält. 6082 wurde bereits in den Tagen vor 2016/2017 verwendet, aber 7075 ist in modernen Motoren am häufigsten und gilt als stossfester.

Unibell

Es gibt zwei Arten von Glockendesigns: das zweiteilige Glockendesign und das Unibell-Design.

Das zweiteilige Glockendesign besteht aus einem bearbeiteten oberen Teil aus Aluminium und einem darunter angebrachten Flussmittelring aus Stahl, einer traditionellen und weit verbreiteten Konstruktion in Motoren.

Das Unibell-Design besteht aus einer Aluminiumglocke, die sich über einen Flussring aus Stahl erstreckt – wie eine dünne Schutzhülle, die den Flussring aus Stahl umgibt.

Die einteilige Konstruktion des Unibell-Designs führt zu einer leichten Gewichtszunahme des Motors gegenüber der zweiteiligen Glockenkonstruktion, verbessert jedoch die Haltbarkeit und verringert das Risiko, dass die Motorglocke herunterrutscht – ein häufiges Problem bei einigen zweiteiligen Glockenkonstruktionen. Bei Motoren mit zweiteiliger Konstruktion kann es bei einem harten Aufprall zu einer Ablösung des Flussrings vom oberen Teil der Glocke kommen, wodurch der Motor unbrauchbar wird. Dies ist jedoch bei der Unibell-Konstruktion aufgrund der grossflächigen Klebefläche, die für eine feste und sichere Verbindung der beiden Komponenten sorgt, nahezu ausgeschlossen.

Trotz des geringen Gewichtsnachteils rechtfertigt die zusätzliche Haltbarkeit, die das Unibell-Design bietet, meiner Meinung nach die Kosten. Schliesslich. Eine vernachlässigbare Gewichtszunahme führt zu einer erheblichen Steigerung der Belastbarkeit, ein Kompromiss, der sich lohnt.

Flussring-Design

Ein Flussring ist der runde Stahlring im Inneren der Glocke, der die Magnete enthält. Die Glocke besteht in der Regel aus Aluminium, während der Flussring aus Stahl besteht, da er auf magnetische Feldlinien reagieren muss.

Das neueste Flussringdesign ist eine kundenspezifische Form anstelle der üblichen runden Form, die dazu beitragen kann, mehr Magnetfeldlinien zurück in den Motor zu leiten und das Drehmoment zu verbessern.

O-Ring

Der O-Ring unter der Innenseite der Motorglocke ist ein grossartiges Merkmal eines Motors.

Der O-Ring fungiert als Puffer/Kissen und absorbiert einen Teil der Stösse durch physische Stösse. Dies kann dazu beitragen, die Laufruhe des Lagers über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten und möglicherweise die Lebensdauer des Motors zu verlängern. Der zusätzliche Schutz, den der O-Ring bietet, kann auch den Wartungsbedarf und die Häufigkeit des Teileaustauschs verringern, was den Benutzern sowohl Wirtschaftliche als auch praktische Vorteile bietet.

Bodendesign

Beim Design des Motorsockels gibt es den traditionelleren Ansatz mit „geschlossenem Boden“ und den neueren Stil mit „nacktem Boden“. Beide Designs haben Vor- und Nachteile.

Motor mit nacktem Boden (offener Motorsockel)

Motor mit nacktem Boden (offener Motorsockel)

FPV-Motor mit geschlossenem Boden

Motor mit geschlossenem Boden

Das „geschlossene Boden“-Design bedeutet eine stärkere Basis, der „nackte Boden“ ist jedoch tendenziell leichter, da das überschüssige Material entfernt wird. Die Gewichtseinsparung beträgt etwa 2g.

Bei Motoren mit geschlossenem Boden ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sich Schmutz in der Glocke festsetzt, wohingegen der Schmutz bei Motoren mit freiem Boden leichter zu entfernen ist.

 

Mit der freigelegten Unterseite können Sie klar erkennen, wie weit die Schrauben hineingehen, und es besteht weniger Gefahr, dass die Motorwicklung kurzgeschlossen wird, wenn die Schrauben zu lang sind. (Dies passiert häufig Anfängern mit Motoren mit geschlossenem Boden.)

Schmutz in den FPV-Motoren

Bei Motoren mit freiem Boden gelangt leicht Schmutz in den Motor, er ist aber auch leichter zu reinigen

Der geschlossene Boden sorgt jedoch für eine bessere Zugentlastung der Drähte bei Stössen und Dehnungen.

 

Versilberte Kupferdrähte

Sowohl Silber als auch Kupfer sind für ihre aussergewöhnliche Leitfähigkeit bekannt. Da Silber jedoch ein grösseres Atom mit mehr inneren Elektronenhüllen ist, hält es sein äusserstes Elektron nur sehr locker fest. Dies bedeutet, dass es seine Elektronen leichter dissoziieren kann, sodass sie sich freier durch das Metall bewegen können, um Wärme und Elektrizität zu transportieren. Somit ist Silber ein noch besserer Leiter als Kupfer.

Indem Sie die Aussenseite von Kupferdraht mit Silber beschichten, verbessern Sie dessen elektrische und thermische Leitfähigkeit, was sich beides positiv auf Motoren auswirkt.

Allerdings sind versilberte Kupferdrähte viel teurer als normale Kupferdrähte, weshalb sie in preisgünstigen Motoren nicht sehr verbreitet sind.

 

PoPo-Technologie

Das „Pop on Pop off“-System ist im Grunde eine Motorwelle mit federbelastetem Lager zum schnellen Ein- und Ausbau von Requisiten.

POPO-Technologie FPV-Motoren

Andere Eigenschaften

- Lötfahnen

- ESC-Integration

- Kühlendes Design

Motorhersteller experimentieren ständig mit unterschiedlichen Designs und Ebenen der Hardware-Integration, was zu Fortschritten bei der Kühlung und sogar der Integration des Reglers in den Motor geführt hat. Persönlich denke ich, dass Lötfahnen am Motor nützlich sein können. Sie ermöglichen die Verwendung eines leichteren Kabels, um bei Anwendungen mit weniger Verstärkerbedarf Gewicht zu sparen. Sie sollten auch leicht zu reparieren sein, wenn die Drähte abgerissen werden, was oft das Ende eines Motors typischer Bauart bedeuten kann.

CW- und CCW-Drohnenmotoren

Sie werden selten bürstenlose Motoren sehen, die als CW (im Uhrzeigersinn) und CCW (gegen den Uhrzeigersinn) gekennzeichnet sind.

Dies gibt nicht die Richtung an, in die sich der Motor dreht. Bürstenlose Motoren können in beide Richtungen drehen. Dieses Etikett unterscheidet die Richtung, in die die Motorschraube eingeschraubt wird. Dies geschieht so, dass beim Drehen des Motors das Drehmoment des Propellers dazu drückt, dass die Motormutter festgezogen statt gelöst wird. Dadurch wird verhindert, dass sich Ihre Stützen während des Fluges lockern und abfallen. Das bedeutet, dass Sie für Ihr 4-Motoren-Layout in der Standard-Betaflight-Rotation jeweils zwei benötigen.

- Vorne links: CW

- Vorne rechts: CCW

- Hinten links: Gegen den Uhrzeigersinn

- Hinten rechts: CW

Um festzustellen, ob Sie den Motor mit dem richtigen Gewinde haben, halten Sie einfach die Stützmutter auf der Welle und beginnen Sie dann, den Motor mit der Hand in die Richtung zu drehen, in die er sich drehen soll. Wenn sich die Mutter festzieht, dann hast du die richtige Mutter :)

Ich persönlich bevorzuge es, an allen meinen Motoren die gleichen Gewinde zu haben, damit ich mich nicht mit den unterschiedlichen Propellermuttern verwirre. Wenn Sie im Baumarkt eine Stützmutter austauschen müssen, kann die Suche nach einer Mutter mit CCW-Gewinde (oder, im Fachjargon häufiger, einer „Linksgewindemutter“), echte Kopfschmerzen bereiten. Bei Stützmuttern handelt es sich heutzutage um Kontermuttern (mit Gummi innen), die beim Anziehen relativ gut halten und sich nicht so leicht lösen.

Lassen Sie uns die Schlüsselkomponenten eines Motors aufschlüsseln:

 

Motorstator:

Der stationäre Teil des Motors besteht aus mehreren Metallspulen. Der Spulendraht ist emailliert, um Kurzschlüsse zu verhindern, da er in mehreren Schleifen gewickelt ist. Wenn ein elektrischer Strom durch die Statorspulen fliesst, erzeugt er ein Magnetfeld, das mit den Permanentmagneten am Rotor interagiert und so eine Rotation erzeugt.

 

Magnete:

Permanentmagnete erzeugen ein festes Magnetfeld. Bei FPV-Motoren werden sie mit Epoxidharz an der Innenseite der Motorglocke befestigt.

Motorglocke:

Die Motorglocke dient als Schutzgehäuse des Motors für die Magnete und Wicklungen. Einige Motorglocken bestehen im Allgemeinen aus leichten Metallen wie Aluminium und sind, wie Miniaturlüfter konstruiert, um mehr Luftstrom über die Motorwicklungen zu leiten und so für zusätzliche Kühlung zu sorgen, während sich der Motor dreht.

Motorwelle:

Die mit der Motorglocke verbundene Welle ist das Arbeitselement des Motors, dass das vom Motor erzeugte Drehmoment auf den Propeller überträgt.

Durch Erhöhen der Statorbreite oder -höhe erhöhen sich das Statorvolumen, die Grösse der Permanentmagnete sowie die elektromagnetischen Statorspulen. Dadurch wird das Gesamtdrehmoment des Motors erhöht, sodass er einen schwereren Propeller schneller drehen und mehr Schub erzeugen kann (auf Kosten einer höheren Stromaufnahme). Der Nachteil eines grösseren Stators besteht jedoch darin, dass er schwerer und weniger reaktionsschnell ist.

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