ESC регуляторы оборотов, что это, как они работают и как выбрать – Все о квадрокоптерах | PROFPV.RU

Что еще нужно учитывать?

Параметры выше важные, но также нужно учитывать энергопотребление самих двигателей. Несомненно, что регуляторы на 30 Ампер покроют потребность почти всех двигателей и поэтому об этом было решено написать в конце, чтобы окончательно не запутать вас, потому что придется смотреть в таблицу с характеристиками двигателя:

Блок Load Current (A) — то есть, сколько в пиковой нагрузке будет потреблять двигатель. В нашем случае это Racerstar 2205 и в пике он потребляет 27.6 Ампер, что полностью покрывают регуляторы оборотов на 30 Ампер.

Как понять, что нужна калибровка квадрокоптера?

На самом деле, выяснить это можно буквально за пару простых этапов.

1. Активируйте пульт и летательный аппарат
2. Поднимите дрон как минимум на полметра. Тут станет понятно, куда кренится дрон. Если устройство не может зависнуть, из-за чего приходится им маневрировать, значит, с калибровкой точно возникли неприятности.
3. Если нет, то идем дальше. Теперь нам необходимо определиться, с какой калибровкой будем работать. Есть автоматическая и есть механическая.

Что такое smoke stopper?

Обычный гоночный квадрокоптер в запущенном состоянии, но без работающих двигателей, потребляет не более 3А. Но, бывают ситуации, когда вы перепутали провод при сборке или некачественно спаяли, от чего случается короткое замыкание. Тот элемент на плате, который первым примет на себя большой ток — задымится.

По факту, это простой предохранитель и устройства такого типа есть в любом автомобиле или доме, только выглядят иначе. В статье называть будем это устройством защиты от перегрузки или коротко УЗП.

Смок стоппер рассчитан на определенное количество ампер и если это число превышается, нить в лампочке перегорает, разъединяя цепь питания, либо просто начинает гореть, если потребление тока не слишком большое, благодаря чему, на участок замыкания больше не попадет электричество и компонент не перегорит, либо ток на компонент поступает в пределах рабочего напряжения.

Еще один плюс у Smoke Stopper — это сохранить в целости ваши пальцы. Если будете настраивать дрон с пропеллерами (а всем известное правило гласит — при любых настройках снимайте пропеллеры) — то предохранитель будет забирать часть тока на себя и при случайном арминге — двигатели не начнут крутиться с той силой, с которой крутились бы без смок стоппера.

Что такое mosfet регулятора оборотов квадрокоптера?

MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) — это полевой транзистор с изолированным затвором. Он работает как ключ — драйвер затвора подает сигнал — MOSFET открывается и подает ток на определенную область статора, там самым, заставляя магниты вращать колокол двигателя из-за того, что обмотка (статор) попеременно меняет напряжение в определенных частях так, чтобы магниты начинали притягиваться в определенный момент времени к определенной части статора — таким образом, колокол двигателя начинает вращаться. Все это происходит много раз за доли секунды.

Что такое драйвер затвора регулятора оборотов?

Драйвер затвора управляет кучей мосфетов, о которых рассказано выше. Он определяет, когда полевому транзистору открыться, а когда закрыться.

В регуляторах оборотах производителем могут использоваться специальные драйверы, которые эффективны в управлении при использовании функции активного торможения двигателями.

В идеале, для каждой фазы двигателя должен использоваться свой драйвер затвора, поэтому компания Fortio начала производство микросхем FD6288 для BLHeli_32, которые совмещают в себе 3 независимых драйвера затвора.

Что такое триммирование квадрокоптера?

Триммирование квадрокоптера нужно каждому владельцу летательного аппарата. Можно сказать, с этого и стоит начать обучение управлению машиной. Что вообще подразумевает под собой триммирование? Грубо говоря, мы будем калибровать машину.

Если вы только купили устройство, калибровка вряд ли понадобится. Заводские настройки вполне подходят для полетов. Но даже слабые удары коптером о какую-либо поверхность могут сбить их. Понять это очень просто. Если вы запустили коптер в воздух, а он слабо поддается управлению, скорее всего, начались проблемы с калибровкой.

Как понять что ваш дрон попал под глушилку?

Прежде всего по исчезновению спутников. В случае подмены – сначала исчезают настоящие и появляются поддельные. Также в случае подавления GPS. Спутники могут исчезнуть на определенной высоте. 

Как только почувствовали неладное – не нужно ждать, что все станет хорошо. Скорее всего не станет. Начинайте снижение. Поскольку значительная часть глушилок работает начиная с высоты 30 метров (а верхняя граница неизвестна), не стоит пытаться взлететь выше и ближе к спутникам.

Если приземлиться получилось, не стоит взлетать снова. Второй раз может не получиться. 

С электромагнитными генераторами сложнее, так как работают они прицельно, включаются не надолго. Благо, что их пока не очень много. Кроме того за работу генераторов часто принимают различное промышленное оборудование, влияние ЛЭП, электростанций и прочего.

Стоит внимательнее выбирать место, откуда взлетает дрон и куда придется садиться. Если Вы поднимаетесь через небольшое окно между деревьями – посадить дрон туда же в случае нештатной ситуации будет под силу далеко не всем. 

Полеты в центре Москвы (да и других крупных городов) тоже так себе затея. В последнее время стоит также остерегаться и больших парков типа Поклонной горы, Царицыно и пр. 

Изучите местность. Проверьте наличие различных государственных ведомств, заводов и прочих “нехороших” объектов. За основу стоит взять народные карты типа
wikimapia.org – там больше данных, чем на “причесанных” Яндекс картах. 

На некоторых форумах советуют снимать ограничения No Fly Zone, в таком случае коптер не пойдет сразу на посадку если вы попали под глушилку которая подменяет координаты, но так вы лишаетесь гарантии и в случае полета в запрещенном месте или аэропорту вы получите неплохой штраф или .

Если дрон еще на земле не видит больше 6-и спутников (в наше время с Глонасс и GPS их должно быть намного больше), не стоит взлетать вообще в надежде, что они появятся. 

Тренируйте навыки полета без GPS. Купите игрушку или соберите недорогой FPV дрон для оттачивания навыков ручного управления и реакции без электронных помощников. 

При возможности купите GPS трекер с сим-картой и установите на дрон. Он может помочь найти коптер, если он все таки улетит в неизвестном направлении. 

Наше видео советы как бороться с глушилками?

Что дальше?

Если вы хотите еще сильнее углубиться в тему выбора, то вам нужно открыть Ютуб или любой поисковик и вбить запрос «тест тяги двигателя @название двигателя@» и изучить видео, где различные блогеры тестирую двигатель на разном уровне газа используя разные пропеллеры, выискивая идеальные параметры совмещения двигатель/пропеллер. Искать нужно видео о двигатели, который вы присмотрели для своей сборки.

Данные будут примерно такого вида:

Flysky

Рекомендуем для новичков или для тех, кто не уверен, понравится ли ему хобби! Это лучшая бюджетная версия передатчика на рынке. Приемлемое качество за малые деньги. В большинстве магазинов цена на пульт с приемником не превышает 50$. Приемник для пульта FlySky называется FS-i6 и обычно идет вместе с пультом.

Flysky pl18 paladin

Эта аппаратура имет механизм стиков с эффектом Холла, цветным экраном и прошивку FlySky. Также у аппаратуры будет 8 переключателей — 2 из них трехпозиционные, 3 поворотных пота (барашки), 2 слайдера по бокам и 4 триммера (для тонкой настройки положения стиков).

Frsky

FrSky производят и продают всем известные Taranis. Я думаю, любой пилот как минимум просто слышал о нем. Когда они вышли на рынок с Таранис, то буквально сдули с арены всех производителей. FrSky зарекомендовали себя как качественная и безотказная аппаратура управления с множеством функций и каналов.

Электроника собрана из качественных компонентов, которые выводят мощность передатчика на высокий уровень. Об этом говорит и поддержка сообщества, ведь Taranis — это самая популярная аппаратура у пилотов авиамоделей. Также как и у FlySky — купить запчасти или приемники — не проблема.

FrSky пошли навстречу пилотам дронов и выпустили версию Taranis QX7 с минимальным набором функций, но зато недорогую. К тому же, эта версия выглядит лучше, чем X9D. Для гоночных дронов мы рекомендуем покупать Taranis QX7 из всей линейки FrSky.

Аппаратура этого бренда отлично подходит для модернизации с помощью RF-модулей.

Jumper t-lite

Лучшая бюджетная многопротокольная аппаратура. В устройстве есть встроенный многопротокольный модуль, который позволяет подключаться практически ко всем известным брендам радиомоделей, включая игрушки типа Syma.

Аппаратура компактная, в стиле геймпада, экран маленький, но это совершенно не мешает эксплуатации. Механизмы стиков на подшипниках и датчиках Холла. Есть возможность подключать внешний RF-модуль, главное сравнивайте какой ток он будет потреблять, слишком мощные не подойдут.

Приемники для Jumper можно покупать любые, кроме TBS конечно же, ведь там используются другие частоты и протоколы.

Цена всего 66$, но возможно скоро немного повысится.

Автоматическая настройка квадрокоптера

Что касаемо автоматической настройки. Здесь действий совершается значительно больше. Работать нужно с переключателями. Например, при наклоне вперед, нужно устанавливать триммер тангажа на нижнее положение. Одного раза, как правило, недостаточно, ставьте триммер до того момента, пока не добьетесь нужного положения.

Подобную процедуру нужно будет проводить и при наклоне назад. Но триммер мы уже установит в верхнее положение. С триммером работаем мы и в случае надобности калибровки летательного аппарата вправо или влево. Например, если дрон постоянно тянет в левую сторону, то триммер ставим в правую сторону. А если устройство уходит вправо, триммер тянем влево. С такими операциями даже новички могут справиться.

Вообще, пускать коптер в полет, не убедившись, что с калибровкой все в порядке – это сумасшествие. Коптер может просто унести в сторону из-за сбитых настроек, и вы его потеряете. Сначала мы колибруем гирокоптеры дрона, дальше убеждаемся, что машина связана с пультом управления.

Автоматы (выключатели)

В отличие от предохранителей, автомат не перегорает и не одноразовый. Они просто отключаются и их можно снова включить.

Таких автоматов-предохранителей очень много, но вам снова понадобится автомобильный. Нужен тот, который с кнопками и одна из них «вылетает» вперед при срабатывании, после чего ее нужно нажать, чтобы восстановить цепь.

Выигрывает этот тип защиты у других тем, что он многоразовый и полностью разрывает цепь при коротком замыкании.

Также, автоматы подходят для любого аккумулятора и легко подключаются.

Один из недостатков — цена немного выше, чем все остальные способы защиты. Еще один недостаток — как правило, автомат срабатывает при нагреве активного элемента при превышении номинальной силы тока и может потребоваться до 1 секунды, прежде чем устройство сработает и отключится.

По это причине, «долгий» автомат может не спасти полетный контроллер или регуляторы оборотов, но точно спасет аккумулятор и двигатели.

Искать нужно такой тип:

На Алиэкспресс: KUOYUH 3A

Покупать следует автомат на 3 ампера! Продаются в магазинах электротоваров, либо в автомобильных.

Аккумулятор и питание передатчика (пульта)

Пульт управления может получать питание 4 разными способами и от этого тоже зависит удобство использования:

1. Батарейки типа «АА». Это самый простой и дешевый вариант запитать пульт управления. Как правило, в пульт их нужно 4 штуки. Долговечность — смотря какие вы купите и как много времени будете использовать пульт. Меняются легко, а запасные много места в рюкзаке не занимают. Можно также использовать перезаряжаемые аккумуляторы (тоже пальчиковые).
2. NiCd или NiMH аккумуляторы. Могут быть разных размеров, так как их обычно стягивают термоусадкой в единую батарею. Недостатком будет малая емкость и эффект памяти — со временем они будут терять емкость и их нужно будет заменять.
3. LiPo аккумуляторы. В пультах LiPo используют маломощные варианты. У них большая емкость, нет эффекта памяти. Одного заряда будет хватать на долгое время. Плюс к этому, такой аккумулятор прослужит долго благодаря бережной эксплуатации.
4. Li-ion аккумуляторы или элементы 18650. Некоторые современные пульты используют такие элементы, они компактные, а запас емкости больше, чем у всех остальных.

Аппаратный pwm драйвер

Если эта функция есть (ее может и не быть) на ваших регуляторах, то моторы станут работать на них немного тише и немного эффективнее. Также функция обеспечивает более точный контроль, но на практике это мало кто заметит.

Как это работает: управление скоростью вращения двигателей осуществляется путем повышения или понижения напряжения, подаваемого на моторы. Это регулируют полевые транзисторы (мосфеты), те самые квадратики на плате, они открываются и закрываются, управляя процессом вращения двигателя. Время открытого и закрытого состояния мосфетов напрямую зависит от подаваемой мощности.

Так вот, до недавнего времени, этот процесс управлялся только чипом, управляющим регулятором. KISS добавили еще один чип, который отвечает только за процесс выдачи сигнала.

Благодаря этому, регуляторы, а точнее моторы работали на них очень гладко и сообществу пилотов это очень понравилось.

Помимо KISS, аппаратный PWM драйвер есть и у регуляторов BLHeli_32.

Выбор приемника

Следующим этапом будет выбор приемника. Помните, что как только вы выбрали пульт без многопротокольного модуля, вы привязываетесь к этому бренду и приемники должны быть этой же фирмы. Ниже написано о некоторых параметрах, на которые стоит обращать внимание при покупке приемников:

• Размер. Меньше не значит хуже. При выборе радиоприемников следует делать выбор в пользу маленьких и компактных. Это меньший вес и занимаемое пространство, а работать будет также, как и большой. Большие приемники просто не поместятся в большинство сборок мини квадрокоптеров.
• Поддерживает ли приемник SERIAL протоколы, такие как “SBUS”, “SRXL” и “IBUS”. С такими протоколами гораздо легче и проще выполнить соединение с полетным контроллером.
• Антенны. Если антенны 2, то это хорошо, так как от этого увеличивается диапазон покрытия и приемник лучше будет принимать сигнал у препятствий.
• Длина антенн. Чем длиннее, тем лучше. Это связано с тем, что карбон (рама) не пропускает радиоволны, поэтому антенны нужно выносить за пределы рам для лучшего принятия сигнала.
• Цена. Приемники для некоторых систем неадекватно дорогие.

Два типа калибровки квадрокоптеров

* Если вы видите, что отклонения квадрокоптера самые минимальные, подойдет механический тип калибровки.

* Если вы видите, что триммер смешает положение на пять или меньше позиций, лучше выбрать автоматическую калибровку для безопасности устройства.

Как «общаются» регуляторы оборотов (esc) с контроллером полета?

Для простого понимания — контроллер полета посредством специального протокола посылает данные регулятору оборотов, что нужно прибавить или убавить газ на двигателе. Но двигателю квадрокоптера нельзя просто подать напряжение, так как он трехфазный и требуется попеременно подавать напряжение на определенные участки обмотки.

Как уже говорилось выше, для общения полетный контроллер — регулятор оборотов, используются протоколы. В списке ниже, ESC регуляторы оборотов поддерживают различные протоколы, например Dshot1200, Dshot600, Oneshot125, Multishot. Они отличаются скоростью обмена данными, чем выше скорость, тем быстрее будет отзыв двигателей на ваши команды.

Как подготовить квадрокоптер к полету?

1. Вставьте аккумулятор в квадрокоптер, но пока не включайте его (если у вашего дрона встроенная батарея, то пропустите этот пункт).
2. Поставьте коптер на ровную поверхность. Если будут уклоны, то калибровка собьется. Поэтому ищите ровную площадку, чтобы не пришлось десятки раз перенастраивать дрон.
3. Теперь нужно активировать сам аппарат. Но при включении пусть он будет у вас в руках. Как только активировали, сразу же ставьте на ровную площадку. Как правило, синхронизация гироскопов происходит за пару секунд (на стареньких моделях процесс длиться немного дольше). Коптер беспокоить секунд 10-20 не стоит. Пусть гироскопы начнут работать и произойдет калибровка.

Как работает аппаратура управления авиамоделями?

Вся современная аппаратура управления работает на частоте 2.4GHz. Это общепринятый стандарт, и вам наверняка знакома эта цифра, ведь в данном диапазоне работают Wi-Fi роутеры и блютуз. На практике системы управления в дорогих дронах, например, DJI так и работают — пульт это грубо Wi-Fi роутер, к которому подключается квадрокоптер. На самом деле, DJI обменивается данными пульт-квадрокоптер по технологии Ocusync.

Когда вы включаете пульт управления и начинаете двигать стиками или делаете другие движения элементами управления — движения каждого стика или элемента передаются квадрокоптеру в цифровом закодированном значении. Квадрокоптер принимает их с помощью приемника, а приемник в свою очередь отправляет данные в полетный контроллер дрона, который уже обрабатывает все данные и отдает команды двигателям через регуляторы оборотов.

Важный момент: если аппаратура не с многопротокольным модулем, то покупать пульт управления и приемник нужно только одной фирмы!

Если вы покупаете пульт FrSky Taranis, то вам необходимо купить приемник этого же производителя, то есть FrSky. С приемниками других производителей он работать не будет. То же самое относится и ко всем другим: Futaba не будет работать с пультом или приемником от Spektrum. Поэтому при покупке будьте внимательны.

Сейчас набирают популярность пульты с многопротокольным модулем. Такая аппаратура управления может подключаться к огромному количеству различных приемников разных брендов, вам нужно в настройках лишь выбрать название бренда и тип приемника. К таким относится, например, Jumper T-Lite. Есть и другая аппаратура.

Как связать пульт управления с квадрокоптером

Также важный этап. Сразу скажем, что способы связывания разные. Все зависит от вашей модели коптера. Наша инструкция может и не помочь. Так что, будьте готовы полагаться на инструкцию от производителя. Но если у вас типичная модель, а не невероятно дорогая, то наверняка действия нужно будет совершить следующие:

– В случае с 3-осным квадрокоптером мы включаем пульт, ждем около десяти секунд. Машина может издавать сигналы. Нам нужно ждать длинного сигнала. Он подтверждает, что пульт и квадрокоптер соединены.

– В случае с 6-осными моделями нам нужно активировать пульт. Дальше поднять джойстик газа до самого верха, после чего сразу отпустить вниз. Машина должна издать сигнал. Услышали его? Значит с соединением пульта и машины все в порядке.

Нам нужно поднять коптер примерно на 10-15 сантиметров. Следите за его полетом. Не должно быть крена, неожиданных наклонов без ваших действий. Но если на улице ветер, квадрокоптер может вести себя несколько странно, маневрировать – не забывайте учитывать ветер. Может, дело вовсе не в калибровке, а в погоде.

Допустим, ветра нет и коптер сам крениться вправо или влево. В таком случае работаем с нужным триммером. Если не разбираетесь в триммерах, знакомьтесь с инструкцией для своего устройства. Там будет подробная информация об этом. Но принцип довольно простой – нужно работать с правым триммером, когда устройство крениться влево. А если крен идет вправо, триммер нужен левый.

Конечно же, можно постоянно перенастраивать гироскопы, если есть в этом нужда. Нам нужно посадить машину, дальше сделать движение стиком сначала вниз, потом вправо. В некоторых случаях действия нужно совершать другие – опять же, учитывайте модель своего коптера.

Возможно, нужно просто оба стика направить вниз, либо оба вправо. В инструкции от производителя есть информация об этом. В любом случае, коптер даст вам знать о том, что настройка завершена, путем моргания подсветки – она есть даже на самых дешевых и чуть ли не «игрушечных» коптерах.

Как собрать smoke stopper

Собрать smoke stopper очень просто, схема простая и у вас скорее всего уже будут все детали, кроме самого предохранителя.

Вам понадобятся следующие компоненты:

Схема Smoke Stopper:

Все предохранители двунаправленные и не имеет значения, какой контакт коннтектора вы подключите к предохранителю.

Автоматический-предохранитель — тут уже нужно смотреть схему самого автомата, так как может быть, что плюс нужно будет подключать именно к определенной клемме. Плюс на аккумулятора — красный провод.

После сборки Smoke Stopper, необходимо проверить его. Для этого нужно вызвать короткое замыкание — соедините два коннектора вместе — предохранитель должен сгореть, а автомат — выключиться. Лампочка просто будет гореть, но с ней не советую просто замыкать, так как она сгорит.

Также, для проверки можете просто попробовать взлететь на дроне — по цепи питания пойдет большой ток потребления и произойдет все тоже самое, что описано выше, ничего плохого не произойдет, если автомат или предохранитель исправны.

Какие по строению бывают регуляторы оборотов?

Как вы возможно уже знаете, регуляторы оборотов бывают 4 в 1 и отдельные. 4 в 1 становятся все популярнее, так как это компактность и их можно установить в стак с полетным контроллером и такие регуляторы оборотов как правило совмещены с платой распределения питания (PCB), что опять же экономит место и вес. Выглядят они вот так:

Отдельные регуляторы оборотов представляют из себя изолированные платы с компонентами с индивидуальным питанием и подсоединением:

Какие факторы влияют на выбор аппаратуры радиоуправления?

Ключевым моментов в выборе конкретной модели радиоаппаратуры будет понимание того, чем они отличаются. Зависит это и от того, чем вы собираетесь управлять, но так как наш сайт о квадрокоптерах, то упор будем делать на выбор аппаратуры управления квадрокоптером. Как ни странно, выбрав один раз аппаратуру, ее можно будет использовать на всех видах авиамоделей, будь то самолет, вертолет или квадрокоптер, еще корабли и прочие летающие/плавающие предметы

Когда и как использовать smoke stopper?

Использовать Smoke Stopper следует после перепайки проводов или новой сборки дрона, а также после изменения конфигурации компонентов (поставили другой компонент). Это конечно защита, но вам после сборки все равно необходимо проверить всю электрическую цепь визуально, а сложные соединения проверить еще и мультиметром.

Убедитесь, что все провода хорошо спаяны, на компонентах нет припоя и его капель, нет оголенных проводов. После такой проверки, подсоедините Smoke Stopper к дрону и аккумулятору. Включите дрон. Если ничего не произошло и все работает в штатном режиме, а предохранители целые — значит все отлично.

Также, рекомендую использовать дымовую пробку и при настройке ПО дрона — если вдруг что-то пойдет не так и дрон запустит двигатели, предохранители не позволят дрону взлететь и просто отключат его.

Количество каналов

Количество каналов в описании аппаратуры управления — это количество моторов и прочих сервоприводов, которыми вы сможете управлять. По факту, это сейчас является ключевым моментом по выбору аппаратуры управления. Но на самом деле, это просто маркетинговый ход!

Да, раньше каждый канал был на счету и их было мало, но сейчас с современными технологиями их можно добавлять очень много и все ограничивается количеством переключателей на самом пульте. Зачастую на пульте слишком много всяких переключателей и половину вы даже не будете использовать.

На гоночных же вообще, кроме стиков нужен будет всего 1 трехпозиционный переключатель и 1 двухпозиционный — заармить, поменять режим полета с акро на стабилизацию и включить/отключить пищалку. Всё. Так что, не обращайте внимание на маркетинг с 999 каналами.

Крутящий момент и его отношение к kv

Постоянная крутящего момента является обратной величиной KV. Чем больше KV, тем меньше крутящий момент.

Ток, крутящий момент и KV взаимосвязаны, двигатели с более низким KV требуют меньшего тока для вращения тяжелых пропеллеров и, следовательно, имеют больший крутящий момент, но теряют эффективность при высоких оборотах — и наоборот, двигатели с высоким KV требуют более высоких токов для вращения тяжелых пропеллеров, но могут работать на высоких оборотах более эффективно.

Лампочка

Лампочка может быть использована в качестве эффективного предохранителя и защиты. Работает лампочка так: если аккумулятор начинает отдавать много тока (из-за замыкания), то лампочка начинает принимать часть тока на себя и загорается нить — лампочка светит — потребление тока электроникой ограничивается.

Максимальный ток, который сможет выдержать лампа, определяется так: номинальная мощность делится на напряжение аккумулятора. Как правило, используют лампочки для задних фонарей автомобиля, у них небольшая мощность, поэтому эффективность защиты будет большая.

Рекомендуем к покупке лампочки (автомобильные) с номерами: 1157, 3057, 3157, 3357, 4057, 4157. Их можно купить в любом магазине автозапчастей.

Проблема с таким типом защиты в том, что не полностью останавливается передача электричества — лампочка лишь ограничивает его. Это значит, что цепи с очень маленьким потреблением тока все же могут перегореть, хотя шанс значительно меньше, чем вообще не использовать лампочку.

Еще одна проблема: лампочка может перегореть при использовании 4S аккумуляторов и уж тем более перегорит при использовании 6S.

На Алиэкспрессе они тоже продаются, например такие: 3157.

Масса или вес

Здесь все просто, чем меньше вес, тем легче мотору раскручиваться, чем больше вес, тем тяжелее. Легкий двигатель можно более тонко настроить (PID) и он более чувствителен в воздухе. Чем легче двигатель, тем он мягче, поэтому новичкам лучше выбирать двигатели массивнее, чтобы в случае аварии они сильно не страдали.

Для гонок предпочтительнее тяжелые двигатели, а для фристайла легкие.

Помните, нужно балансировать между соотношением мощности к весу.

Механическая калибровка квадрокоптера

Под механической калибровкой подразумевается следующий процесс. Мы будем подкручивать регулятор тяги между тарелкой и сервоприводом – процесс достаточно простой.

Многопротокольность

Технологии не стоят на месте и сейчас стала появляться аппаратура с встроенным многопротокольным модулем. Это замечательное решение, потому что с таким пультом вы сможете подключаться практически к любому дрону и даже игрушкам.

Есть два типа модуля:

CC2500:

• Frsky, Futaba SFHSS, Hitec, Radiolink, Esky и Corona.

JP4IN1:

• A7105: Flysky, Hubsan, AFHDS2A и другие;
• CC2500: Frsky, Futaba SFHSS, Hitec, Radiolink, Esky, Corona и другие;
• CYRF6936: DSM / DSMX, Walkera Devo, Wfly и другие;
• NRF24L01: HISKY, Syma, ASSAN и другие.

По факту у JP4IN1 огромное количество доступных моделей и брендов. Зачем ограничивать себя в рамках одного бренда, когда можно использовать сразу все? При заказе аппаратуры выбирайте именно JP4IN1, так как CC2500 достаточно скудный набор совместимых протоколов.

Мощность

В описании к двигателям пишут максимальную тягу, но не стоит зацикливаться только на ней. Например, легкий квадрокоптер с двигателями у которых небольшая тяга, в воздухе может себя вести точно также, как тяжелый квадрокоптер с двигателями с гораздо большей тягой. Есть одно правило:

Соотношение мощности к весу должно быть 4 к 1 для фристайл-дронов и 8 к 1 для гоночных дронов.

Рассчитать соотношение очень просто, для этого возьмем статическую мощность двигателей и разделим на общий вес квадрокоптера. Например, рассчитаем соотношение дрона на раме 200 мм с двигателями 2205 2400 KV и пропеллерами HQ5x4x3:

• Тяга двигателей составляет 4241,5 грамм;
• Общий вес вместе с аккумулятором 1300 mAh 75C составляет 490 грамм.

4241 : 490 = 8,6. Получается соотношение мощности к весу — 8,6 к 1. Это даже больше, чем рекомендуемая, а значит мощности с запасом и дрон будет очень резвым.

Можно было бы выбрать двигатели и с большей тягой, но это уже нецелесообразно, потому что в нашем случае двигатели потребляют ток 24 Ампера при полном газе на пропеллерах HQ5x4x3, а аккумулятор в сборке 1300 mAh и 75С, который выдерживает токоотдачу 97,5 Ампер, 1,5 ампера останутся в запасе.

Все взаимосвязано, поэтому лучше сначала определиться с рамой и двигателями, а потом покупать ESC (особенно, если сборка ESC Полетный контроллер, 4 в 1), чтобы потом не покупать новые комплектующие из-за несовместимости мощностей.

На какой высоте триммировать квадрокоптер (настраивать)

Дело в том, что если высота полета будет минимальной, например, 50 сантиметров, то держаться в воздухе будет машина за счет воздушной подушки, возникающей из-за винтов. И это крайне мешает настраивать триммирование. Лучше, чтобы высота было побольше.

Номинальная мощность

В описании указывается как «Power rating» или «Constant». Для квадрокоптеров класса мини и микро(обычно мини дроны строятся на раме размером до 220мм. Подробнее о рамах.) используются 3 основных номинальных мощности:

20А: На мини-дронах чаще всего используют регуляторы на 20 ампер: то есть у вас рама 180-220 миллиметров и пропеллеры размером до 6 дюймов аккумулятор 3-4S.

30А: Сейчас это стандарт для гоночных квадрокоптеров и с такими регуляторами вы получите отличный дрон для гонок и фристайла. Рамы можно использовать для гоночных размером до 250мм.

Для тех, кто хочет собрать мощный дрон, способный моментально разогнать двигатели, существуют и более высокие мощности:

Определение проблем

Как выполнять триммирование исходя из положения дрона в пространстве? Есть несколько основных проблем во время полетов:

1. Если наблюдается крен в правую или левую сторону, то проблема в правом рычаге и требуется регулировка по крену.
2. Если устройство без команды пользователя наклонилось вперед, а потом назад и в обратном порядке, выполняется регулировка по тангажу левым стиком.
3. Если в движении есть и крен и наклон, настраивать нужно оба стика.

Триммирование позволяет настроить полет, чтобы избежать столкновений с домами и деревьями. Это не только продлит срок службы квадрокоптера, но и обезопасит окружающих людей. Вся информация о том, как откалибровать конкретный беспилотник указана в инструкции по эксплуатации.

Рекомендуем проводить калибровку, так как она поможет по крайней мере, познакомиться с джостиком и привыкнуть к стикам. Лайфхак от любителей квадрокоптеров: рекомендуется сразу переходить на высокие расходы, не засиживаясь на низких, чтобы привыкнуть к чувствительности стика.

Подготовка устройства к полету

Перед тем, как запустить дрон, нужно выполнить несколько простых шагов:

1. Вставить аккумулятор внутрь устройства без включения. (не относится к моделям, со встроенной батареей);
2. Чтобы настройка прошла быстрее, требуется поставить дрон на ровное место (к примеру на стол);
3. Далее нужно взять квадрокоптер в руки и включить его, а затем поставить на поверхность;
4. В новых моделях синхронизация гироскопов занимает примерно 10-20 секунд.

Поддержка внешних rf модулей

RF модуль — это такая пластиковая коробочка, которая крепится на задней части пульта управления и умеет передавать сигнал не только на частоте 2.4GHz, но и на других, а также умеет общаться с другими приемниками, например, приемниками Spektrum или вообще представляет из себя многопротокольный модуль под все известные бренды, как вы могли прочитать выше в статье.

Как узнать, поддерживает ли ваш пульт RF-модуль? Легко, на задней части пульта будет специальный прямоугольный разъем. Самый популярный тип модулей «JR», такой используется у FrSky.

Поддержка телеметрии

Некоторая аппаратура управления поддерживает двухстороннюю связь приемник=передатчик, то есть обмен данными. Например, приемник может отправить пульту информацию, что аккумулятор разряжен и нужно садиться. Телеметрия может вас предупредить и о других критических состояниях, чтобы избежать неприятностей.

Но телеметрия не ограничивается приемником, сейчас уже есть много внешних модулей, таких как MinimOSD или MiniOSD, это маленькие платы, которые впаиваются в цепь fpv-камера = полетный контроллер = видеопередатчик и накладывают свои данные на видео в вашем шлеме или очках. Настраиваются такие платы обычно в BetaFlight OSD.

На сегодня у всех современных полетных контроллеров есть встроенное OSD и все передается без каких-либо дополнительных доработок в виде установки модуля MinimOSD. Сейчас разве что RSSI передается только приемником и по отдельному каналу.

Этот пункт можно считать не особо важным в выборе приемника.

Предохранители

Предохранители — это устройства, которая саморазрушаются при превышении определенного порога тока и разрывают цепь питания. Такие предохранители ставят в автомобили, например. Для дрона подходят как пластиковые автомобильные, так и цилиндрические стеклянные, но предпочтение больше к автомобильным, потому что они дешевые и их можно купить в любом магазине запчастей.

Недостатком предохранителей будет то, что они одноразовые и каждый раз их придется перепаивать, если конечно вы не докупите держатель для них, чтобы менять в одно движение.

А преимуществом плавких предохранителей будет то, что они срабатывают моментально, перегорают при коротком замыкании и поэтому спасают электронику дрона.

Покупать следует предохранители на 3 ампера!

Считаю этот способ защиты гораздо эффективнее, чем используя лампочку.

Купить их можно также в любом автомагазине, ну или заказать на Алиэкспресс:

Прошивка регуляторов оборотов

Эта информация всегда пишется магазином. Самые известные:

• BLHeli. Пользовался популярностью в 2023-2023 годах. После чего эту прошивку заменила следующая версия — BLHeli_S. Сейчас не используется.
• BLHeli_S — создавался для контроллеров ВВ1 и ВВ2. Регулятор под управлением этой прошивки работает значительно плавнее. S — здесь обозначает ту самую «плавность».
• BLHeli_32 — в данный момент на большинстве регуляторов используется именно эта прошивка. Она распространяется  с закрытым кодом и в ней уже есть возможность настроить в регуляторах телеметрию, настроить светодиоды и другое.
  Регуляторы с BLHeli_32 немного дороже, так как у них есть датчики и телеметрия. В гоночных дронах обычно эту «мишуру» не используют, но если вы хотите — то почему нет?)
• KISS — прошивка для регуляторов, которые работают с полетным контроллером KISS.
• SimonK — некогда популярная прошивка, которая теперь вышла из под контроля. Не рекомендуем покупать регуляторы с этой прошивкой.

Размер статора

Так сложилось, что двигатели классифицируются сначала по размеру статора, а потом уже по другим данным, например, KV. Ниже вы можете ознакомиться с таблицей, где указаны рекомендованные характеристики двигателей в зависимости от размера рамы и пропеллеров:

Расшифровка маркировка двигателей квадрокоптеров

KV – количество оборотов в минуту на вольт, чем больше число, тем сильнее будет крутиться колокол двигателя и тем меньше можно установить пропеллер. У микро дронов (tiny whoop) всегда очень большой KV, он может быть 8500, а может и 15000KV

2204 — размер статора.

A2313/16T – Буква А это класс двигателя. 23 – диаметр магнитопривода в мм, толщина двигателя 13 мм, 16 – витков.

Чем меньше витков у двигателя, тем больше KV, но меньше крутящий момент.

Режим тренера (trainer port) и совместимость

Режим тренера это очень крутая функция у передатчиков. Как понятно из названия, функция нужна для тренировок. Например, вы новичок и еще очень плохо летаете, но у вас есть опытный друг, который летает отлично. Вы включаете на своих пультах функцию Тренер (Trainer Port) и ваши пульты подключаются друг к другу, получается как бы один пульт с дублированным управлением, прям как у автомобилей в автошколах.

Режим тренера это отличный способ научиться летать, а также научить летать свою семью, друзей. Если у вас есть такой порт, то тут история как с приемником = передатчиком, пульты должны быть одной фирмы.

Рекомендованные esc регуляторы оборотов

Ниже представляем вам список рекомендованных регуляторов оборотов, которые по нашему мнению заслуживают внимание и которые можно покупать, не опасаясь плохой работы. За цену ничего не можем сказать, так как курс рубля часто меняется, а наши друзья китайцы продают все в долларах.

Также, можете упростить себе задачу и искать регуляторы с прошивкой BLHeli_32 или _S (но S уже все же устаревшая прошивка на 2023 год) и с мощностью 20-30 Ампер. Если вы новичок, то таких параметров вам точно хватит, не ошибетесь.

Это основные регуляторы для квадрокоптеров, которые пользуются популярностью в СНГ, да и не только. В основе, конечно, это RaceStar и LittleBee из-за своей цены. Если у вас есть предложения по регуляторам, пишите в комментариях, добавим.

Совместимость системы

Когда вы покупаете пульт управления, вы покупаете и систему, на которой все это управляется и «разговаривает» с приемником. Это фундамент для будущего расширения хобби до нескольких авиамоделей. У каждой модели будет свой приемник, и с каждым приемником пульт должен быть совместим, это убережет вас от лишней траты денег.

Например, самая популярная аппаратура управления — это FrSky, и на многих авиамоделях производители ставят приемники именно этого производителя или предлагают выбор из нескольких приемников разных производителей. Если вы решите перейти или поставить приемник другого производителя, то вам придется покупать новый пульт у него же.

На некоторых моделях приемники вообще встроенные и их нельзя менять.

Важно различать и понимать совместимость оборудования. Одни различаются по производителю: FlySky и FrSky — новичку их легко перепутать. Также различаются по протоколу работы между собой, например, DSM2 и DSMX — это протоколы взаимодействия TX=RX производителя Spektrum.

Строение двигателя и как он работает

Все бесколлекторные (бесщеточные) двигатели состоят из 4 компонентов:

Статор. Статор это обмотка двигателя, состоящая из 3 фаз длинных тонких проводков, которые обматываются вокруг сердечника. Провода покрыты эмалью/лаком, чтобы предотвратить короткое замыкание при обмотке и работе. Если вы хорошо учили физику, то знаете, что ток, протекающий по проводу, создает магнитное поле.

Когда провод обмотан вокруг чего-то, то магнитное поле увеличивается. Чем больше ток, тем больше сила магнитного поля и больше крутящий момент от вашего двигателя. Однако, большие токи сильно нагревают обмотку, особенно вот такие тонкие провода и защитная эмаль может оплавиться при сильном нагреве, тогда произойдет короткое замыкание и двигатель станет нерабочим.

Неодимовые магниты. Эти магниты из редкоземельных металлов генерируют фиксированное магнитное поле, они маленькие, но создают очень сильное магнитное поле. Они приклеены эпоксидной смолой или цианокрилатом к корпусу мотора, а точнее к его колоколу.

Корпус двигателя защищает магниты и обмотку. Обычно он изготовлен из легкого металла, такого как алюминий. Более продвинутые двигатели имеют корпусы, которые сделаны как вентиляторы, т.е. при вращении нагоняют воздух на обмотку сердечника, чтобы охлаждать ее.

Вал мотора жестко прикреплен к верхней части. Это рабочий компонент мотора, который передает крутящий момент на пропеллеры.

Двигатели для дронов делятся на два типа:

• Коллекторные
• Бесколлекторные

Коллекторные двигатели используются в основном на слабых дронах начального уровня, а чаще всего на игрушках. Дело в том, что они не могут развивать значительные обороты и мощность, а это значит у них будет маленькая подъемная сила. Они громоздкие и склонны к поломкам, так как у таких моторов больше трущихся деталей.

Принцип работы коллекторных двигателей: мотор состоит из корпуса, внутри него находятся магниты – плюс и минус, корпус неподвижен, а в движение приводится ротор с обмоткой с помощью щеток, которые подают электричество на обмотку:

Бесколлекторные двигатели используются на гоночных и профессиональных дронах, а также на съемочных, все чаще их ставят даже на бюджетные квадрокоптеры за $100. Отличаются огромными мощностями, значительными оборотами и тягой. Такие двигатели компактные, по весу примерно такие же, имеют долговечность за счет минимума движущихся частей, потому колокол с валом крутится на 2 подшипниках.

Принцип работы бесколлекторных (бесщеточных) двигателей: магниты и обмотка создают движущую силу благодаря взаимодействию и созданию магнитного поля между ними. Это происходит благодаря подаче постоянного тока на определенную обмотку (у нас 3 фазы, то есть 3 отдельных провода на обмотке), ток подается и прекращает подаваться на определенные обмотки в короткий промежуток времени, тысячные доли секунды, заставляя крутиться верхнюю часть с магнитами.

Типы калибровки

Есть несколько видов триммирования:

1. Механическое — при незначительном отклонении необходимо подкрутить регулятор тяги;
2. Автоматическое –если нужно сместить триммер на 5 позиций и больше. Устройство настраивается с пульта дистанционного управления.

Механическая калибровка квадрокоптера требует всего нескольких минут, а вот автоматическую выполнять сложнее и дольше. Выполняется работа с переключателями. Один раз откалибровать устройство иногда мало и требуется калибровка до тех пор, пока беспилотник не встанет в нужное положение. При наклоне влево треммирование выполняется в правую сторону для равновесия.

Триммер

Джостики для квадрокоптера обычно имеют стандартные кнопки и функции:

1. На джостике есть правый и левый стики. В правом – вертикальное перемещение дрона и наклон вперед, а в левом – горизонтальное передвижение;
2. Верхняя левая кнопка отвечает за переключение скорости;
3. Верхняя правая кнопка – поворот устройства на 360 градусов;
4. Слева по направлению от правого стика – переключатель движения «вперед-назад»;
5. Переключатель режимов находится под правым стиком.
6. Кнопка включения и выключения квадрокоптера располагается в центре джостика.
7. Под кнопкой включения – дислпей, отвечающий за расходы. Высокие расходы для быстрых полетов, низкие- для малой высоты.

Форм-фактор (размер)

Форм-факторы ESC регуляторов оборотов бывают 3 типов:

• Для крепления на лучах рамы;
• 4 в 1 — для крепления над или под полетным контроллером;
• Каждая плата регулятора имеет размер 35х35мм и собирается башней над полетным контроллером или под ним.

Чаще всего покупают регуляторы для крепления на лучах рамы, так как такие проще поменять в случае необходимости, да и проще следить за их состоянием. Крепятся они обычно пластиковыми стяжками:

4 в 1 — это одна большая плата размером с полетный контроллер, которая крепится над или под ним. Придумана для экономии места и веса и используется в основном на микро-дронах, но сейчас набирает популярность и на мини. Но есть один минус — если выйдет из строя один регулятор, придется менять всю плату целиком.

Отдельные регуляторы 35х35мм используются как раз для исключения проблемы выше и крепятся над или под полетным контроллером. Удобство в том, что ничего не висит на лучах рамы, особенно если рама маленькая с тонкими лучами. Если сгорит один регулятор — можно будет легко заменить его, в отличие от 4 в 1.

Цена передатчика (пульта)

Радиопередатчик (пульт) — это пожалуй самый дорогой компонент, который вы купите для этого хобби. На рынке есть и недорогие модели, которые главным образом делают упор на свои многопротокольные модули и механизмы стиков, а уже потом на сенсорный экран в половину корпуса пульта.

Бренд Jumper доказал, что за даже за 66$ можно получить многопротокольный модуль, механизмы стиков на подшипниках и датчиках Холла. Конечно, экран там очень маленький и монохромный, но он особо и не нужен, главное есть точно такое же меню в OpenTX.

Эргономика

Ниже в статье вы увидите список с аппаратурой, после выбора которой у вас будут все необходимые и нужные функции, а также удобство. Эргономика — это широкая категория, описывающая внешний вид, ощущения и дизайн. Это подобно салону автомобиля, его коробке передач — в хорошей машине приятно находиться и управлять ей.

К сожалению, чтобы это понять, пульт нужно держать в руках. На вид они все похожи, от Taranis до TBS Tango или даже Turnigy Evolution. Но это только на вид. На самом деле все они отличаются по весу, форме и толщине стиков, а также из какого они материала, скользят или не скользят в руках.

Будет очень хорошо, если в вашем городе есть магазин авиамоделей, где вы сможете подержать в руках всю аппаратуру. Если нет, то не стесняйтесь подходить к пилотам, которые летают у вас на местности, скорее всего они с радостью покажут и расскажут вам о своей аппаратуре. 

Еще один важный момент по выбору аппаратуры — дизайн:

• Посмотрите каким способ крепится или как расположена антенна(ы), легко ли ее сломать?
• Есть ли крючок для ремешка, чтобы можно было держать пульт на шее?
• Есть ли у пульта переключатели, к которым можно легко дотянуться?
• Есть ли у пульта 2-х или 3-х позиционные переключатели? Для квадрокоптеров они нужны.

Эффективность (кпд)

Эффективность измеряется в граммах/ватт и представляется как требуемая тяга/мощность.

КПД двигателя влияет на время полета, срок службы аккумулятора и на падение напряжения в полете. Идеальный двигатель, это когда все параметры эффективны при любых оборотах двигателя, а не только при самых высоких.

Аккумулятор должен уметь отдавать большие токи, этот параметр указывается буквой С. Маленькие аккумуляторы с низким С не смогут реализовать высокую эффективность двигателя. Например, аккумулятор с 90С покроет потребности практически любых двигателей для фристайла и гонок.

Вывод по настройке коптеров

В принципе, на этом можно статью закончить. Как вы понимаете, настройка квадрокоптера вполне банальная вещь. Даже если вы работаете с коптером впервые, с настройкой можно справиться. Напоследок, дадим совет – ни в коем случае не запускайте квадрик, если явно виднеются сбитые настройки.

А если еще вдобавок и ненастная погода будет, то коптер может унести на далекое расстояние, из-за чего вы вообще потеряете над ним управление.