Motori di un drone

Il motore brushless utilizzato per i droni  è composto da uno statore e da un rotore. Lo statore presenta tre avvolgimenti ai quali viene applicata una tensione che genera un campo elettromagnetico opposto a quello del rotore. La repulsione tra questi campi elettomagnetici genera un movimento rotatorio che dipende dal verso della tensione applicata, se è positiva girerà in un senso, se è negativa la rotazione sarà opposta.

Questi motori sono trifase quindi per poter funzionare devono essere alimentati attraverso un dispositivo elettronico dedicato chiamato ESC (Electronic Speed Control) grazie al quale è possibile controllare e variare la velocità del motore.

I motori brushless possono essere:

outrunner –> La cassa esterna ruota insieme alla corona di magneti unitamente all’albero motore (rotore esterno e statore interno)

D2830-11 1000kv 2

inrunner –> La cassa esterna e la corona di magneti sono fissi mentre gira l’albero motore internamente con lo stesso principio dei motori DC a spazzola. Il rotore si trova all’ interno e lo statore esternamente. I magneti sono sull’ asse del motore.

motore inrunner
Per la realizzazione del mio drone quadricottero ho utilizzato 4 motori outrunner Turnigy

Caratteristiche:
Rpm/V: 1000kv  (giri al minuto per volt)
Albero: 3.17 mm
Voltaggio: 2S~4S (7.4v to 14.8v)
Peso: 52g
Potenza: 210 Watt
Massima corrente: 21A
ESC (Regolatori di velocità consigliati) da : 30A
Eliche consigliate: 8×4 (4S) ~ 10×7 (2S)

D2830-11 1000kv

Il parametro principale dei motori è il Kv, questo mi indica quanti giri può fare il motore al minuto applicando 1 volt.

Esempio:

Se ho 1000 Kv vuol dire che applicando 1 Volt il motore riuscirà a girare 1000 volte al minuto a vuoto (senza eliche applicate). Considerando una batteria Lipo da 11,1 Volt il motore riuscirà a generare al massimo 11100 giri al minuto a vuoto.

I motori sono disponibili qui, li potete scegliere da 750KV-880KV-1120KV-1500KV :

Bangood Motore Brushless-Outrunner

DYS D2836

 

 

 

 

 

 

 

Oppure su Amazon è disponibile anche il kit completo motore da 1000 KV, regolatore di velocità ESC, e elica:

Nel prossimo post inserirò la descrizione delle eliche

A presto!

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Luca Serafini

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Telaio di un drone (frame)

Varia in base a quanti motori voglio utilizzare. Si va da tre braccia tricotterro a 8 braccia octacottero. Il mio drone è un quadricottero in configurazione a X4 (utilizzo 2 diagonali).

telaio-450mm

Più braccia ha il telaio più motori posso installare, più carico posso portare. Più grande è il drone più i costi ovviamente lievitano: motori, elettronica,batterie etc. Se voglio realizzare un piccolo drone, senza esigenze particolari di portata posso optare per l’utilizzo di un semplice ed economico telaio in plastica, per scopi professionali devo indirizzarmi su strutture più resistenti quali alluminio o carbonio.

Generalmente per dimensioni fino a 600 mm posso utilizzare plastica, sopra tale misura devo scegliere strutture in alluminio o carbonio molto più resitenti al peso e ai carichi.

Per facilitare il trasporto esistono soluzioni di telaio pieghevoli ad ombrello.

I telai si caratterizzano in base a:

  • forma struttura (quadricottero, esacottero, octacottero etc);
  • dimensione 250 450 650 etc… la dimensione è espressa in millimetri ed è la distanza tra l’asse del motore e quello opposto (es il mio quadricottero ha una struttra a X4 dimensione 450 mm;
  • materiale costruttivo (plastica, carbonio, alluminio)

Sono svariati i negozi on-line che offrono telai già pronti a basso costo:

Su Amazon puoi trovare il frame disponibile a pochi euro:

Ecco il link diretto per il frame da 450 mm

Tera Telaio Kit F450 HJ450 Quadcopter Multicopter Kit Multi-Copter per KK M MWC

Oppure su Bangood, ecco il link:

Frame 450 mm

frame 450 mm

 

 

 

 

 

 

 

Nel prossimo post inserirò la descrizione dei motori

A presto!

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Componenti del drone quadricottero

Attingendo preziose informazioni da svariati tutorial presenti in rete, è possibile con passione e perseveranza costruire qualsiasi cosa. Di seguito la lista dei componenti utilizzati per la realizzazione del drone:

il frame: è l’elemento primario che tiene insieme tutti i componenti del drone composto da una parte centrale che andrà ad ospitare la centralina di comando, la batteria, la ricevente, l’eventuale GPS, la staffa di supporto per video camera o strumenti vari. A questa vanno fissati con apposite viti le quattro braccia di sostegno per ESC (regolatori elettronici di velocità dei motori) e motori con eliche;

frame 450 per drone

– 4 motori da 1000 KV : fanno ruotare le eliche e permettono il volo del drone;

motore turnigy 1000kv

4 eliche: si collegano facilmente ai 4 motori e in base al loro senso di rotazione ed alla velocità permettono il volo del drone;

eliche 10 pollici

– 4 regolatori elettronici di velocità ESC: permettono il controllo dei motori;

IMG_20150403_070555

centralina di controllo Naza Lite con GPS: gestisce il movimento dei motori tramite ESC, il GPS, la comunicazione con la trasmittente. E’ dotata inoltre di giroscopio e accelerometro necessari per mantenere il Drone stabilizzato in volo;

centralina Naza lite GPS

radiocomando Turnigy 9x con ricevente : permette il controllo a distanza del Drone;

radiocomando tunrigy 9x

la batteria per il Drone: alimenta la centralina di controllo Naza Lite, la ricevente, i motori, il GPS; ( la durata media di una batteria è di 10-15 minuti varia in base al tipo di volo e agli accessori connessi). Consiglio di acquistare almeno 2 batterie in modo da averne una di scorta e prolungare il volo senza dover attendere la ricarica completa della prima;

la batteria del radiocomando: è possibile alimentare il trasmettitore con una batteria dedicata oppure con 4 semplici mini stilo;

caricabatterie;

caricabatterie turnigy accucell 6

connettore femmina per batteria;

connettori vari

Nel prossimo articolo entrerò nel dettaglio dell’ analisi dei singoli componenti del drone

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Luca Serafini

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