Motori

I motori che ho deciso di acquistare sono questi:
https://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=14737

Per la scelta mi sono affidato ad una configurazione già testata e funzionante, evitando di incorrere in calcoli matematici e fisici per determinare il giusto abbinamento fra motori/esc/eliche, in seguito vedremo perchè.

Queste sono le specifiche del motore:
– Potenza assorbita: 200W
– Voltaggio: 11,1V
– Corrente assorbita: 18A
– Kv: 900 rpm/V

Questo motore richiede un voltaggio di funzionamento di 11,1V, il che vuol dire che è necessario utilizzare una batteria LiPo a 3 celle. Assorbendo al massimo 18A
(200W / 11.1V = 18A)  questo motore richiede un ESC da almeno 20A.
Il coefficiente Kv indica il numero di giri al minuto che il motore compie in base alla tensione fornita: considerando che una LiPo a 3 celle fornisce 11.1V i motori potranno girare al massimo a 900*11.1= 9990, quasi 10000 giri al minuto.

Questi motori hanno un peso di 76g che per quattro motori equivale a 304g.
Ognuno di questi motori ha un Thrust di 820g, il che significa che ognuno di essi ha una spinta massima di 820g, ovvero tutti e quattro i motori hanno una spinta di 3280g. Questo in linea teorica, perchè non si può calcolare esattamente il thrust di un motore senza prendere in considerazione l’elica a cui è abbinato. Tuttavia è consigliato avere un rapporto spinta_motori/peso_modello pari a 2:1.
Considerando un quadricottero pesante 1Kg, con questi motori, in linea di massima, tale rapporto sarebbe 3:1. Ciò significa che dopo l’hovering (spinta necessaria ad alzare il modello pari al peso del modello stesso) si avrebbero a disposizione 2Kg di spinta ulteriore, il che renderebbe il modello ben manovrabile evitando di stressare troppo i motori.
In linea teorica quindi i 4 motori per portare il modello nello stato di hovering, vincendo la sola forza di gravità, potrebbero lavorare ad 1/3 della loro potenza massima, ovvero intorno al 33%.

Quelli che ho scelto sono motori Brushless, ovvero un tipo di motori elettrici ormai largamente diffusi nell’ambito del modellismo che funzionano tramite un principio di eccitazione indipendente. A differenza di un motore Brushed, in cui il contatto meccanico delle spazzole con il collettore rotante sul rotore chiude il circuito elettrico tra l’alimentazione e l’avvolgimento del rotore, in un motore brushed il movimento è dato alimentando in sequenza gli avvolgimenti presenti all’interno del motore, questi creano un campo magnetico che farà ruotare le calamite del rotore (e quindi il rotore stesso).
Ciò significa che i motori brushless hanno un’ efficienza maggiore, in quanto non ci sono parti meccaniche in contatto, fattore che determina una vita media maggiore e la non presenza delle tipiche scintille dei motori brushed, che altro non sono che un’ inutile dissipazione di potenza negli stessi.
Per contro però, i motori brushless, essendo più complessi, hanno anche un costo maggiore. Senza contare che non è più sufficiente gestirli tramite un semplice potenziometro come accadeva con i brushed, ma occorre utilizzare un banco di transistor di potenza comandati da un microcontrollore che controlla la commutazione della corrente (gli ESC).
Fra i motori brushless bisogna inoltre distinguere quelli outrunner (come i miei) in cui a ruotare è la cassa rotante esterna del motore e quelli inrunner in cui non è la cassa rotante a ruotare ma è l’albero centrale: i primi hanno solitamente un basso numero di giri, una massa notevole e un’elevata coppia mentre i secondi sono caratterizzati da una massa ridotta e un nuero di giri molto più elevato.

brushed-brushless

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