Как снять двигатель на квадрокоптере

Введение

Syma производит достаточно качественные аппараты для дистанционного управления. Но даже качественная вещь порой нуждается в ремонте, особенно при халатном отношении к безопасности эксплуатации. Специализированная контора по ликвидации неисправностей справится с починкой в очень короткий срок. Часто поломанное устройство вновь выглядит, как новая и работает как часы.

Помощь ремонтника может понадобиться в случае деформации шасси, пропеллеров. Иногда аппарат просто отказывается взлетать, а пилот не может распознать очевидных причин. Бывают проблемы с аккумуляторами и зарядными устройствами. Также поводом для ремонта может послужить нехарактерный шум во время полета.

Нередко владельцы жалуются на странное поведение траектории, ошибки камеры и тому подобное. Преимуществом обращения в сервисный центр является не только квалификация и знания работников, но и необходимая техническая аппаратура. Кроме того, многие фирмы дают гарантии на некоторое время.

Основные факторы влияющие на летные характеристики

Определившись с размером мотора, вы увидите, что подходящих моделей очень много. Чтобы выбрать наилучший вариант, нужно учесть несколько моментов:

• Тяга
• Эффективность и потребляемый ток
• Вес

Выбор того или иного мотора очень сильно зависит от целей применения коптера, стиля полета и желаемого поведения.

Пожалуй, это первое, на что обращают внимание при выборе мотора.

Чем выше тяга, тем больше будет ускорение, но при этом может заметно увеличиться потребляемый ток или упасть энергоэффективность. Не перенагружайте аккумуляторы сильно жрущими винтомоторными группами.

Если коптер потребляет очень большой ток при максимальном газе, тогда у аккумулятора должен быть соответствующий допустимый разрядный ток (англ). Не забывайте и про емкость аккумулятора, она должна быть достаточной чтобы летать продолжительное время.

Тяга — важный, но не единственный критерий выбора мотора.

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:

N и p в «формуле» мотора (полюса и магниты)

Вы, наверное, уже видели в описаниях моторов значения типа «12N14P». Число перед «N» (12) означает количество электромагнитов в статоре, а «14P» — количество постоянных магнитов в роторе (в колоколе).

У разных типоразмеров моторов разное числю полюсов, например, моторы типа 22XX и 23XX обычно имеют 12 полюсов (12N) и 14 магнитов (14P).

Количество полюсов определяет расстояние между ними, если их мало, тогда в статоре поместится больше железа, поэтому мощность будет выше. Если мы увеличим количество полюсов, тогда магнитное поле будет более равномерным, и, следовательно, мотор будет вращаться более плавно, т.к. управление будет более точным.

• Больше полюсов — плавность
• Меньше полюсов — выше мощность

Количество полюсов всегда кратно трем, т.к. по сути, это 3х-фазный мотор и имеет 3 провода, поэтому число будет 9, 12, 15, 18 и т.д. Число полюсов сложно изменить и при выборе двигателя для коптера на это можно не обращать внимание.

Возможные неполадки

Вне зависимости от того, насколько качественный продукт компания выпустила на рынок, рано или поздно он выйдет из строя, поэтому придется делать ремонт. Процесс починки зависит, в первую очередь, от вида неисправности.

Среди основных помолок можно выделить следующие:

• сбои в работе программного обеспечения, что приводит к выходу квадрокоптера из строя;
• постоянное падение дрона или неспособность устройства набрать достаточную высоту;
• износ деталей из-за частого использования;
• неправильное реагирование дрона на команды, посылаемые через пульт дистанционного управления;
• ошибки при получении SSID;
• выход из строя камеры и остальных компонентов после падения;
• плохая работа системы спутниковой навигации;
• минимальная автономность из-за проблем с аккумулятором;
• повреждение материнской платы или некоторых ее компонентов;
• поломка пропеллера.

Если присутствует одна из приведенных неисправностей, то необходимо незамедлительно приступить к ремонту, иначе устройство может полностью выйти из строя.

Вот здесь очень важно!

Не нужно снимать все магниты, так как они расположены поочередно — плюс/минус/плюс/минус и чтобы понять, где у магнита плюс, а где минус, вы потратите много времени:

Поэтому делаем так:

Берете пинцет и пробуете оторвать какой-нибудь магнит, если отрывается, аккуратно его снимаем и ложим той стороной, которой он был приклеен — на стол:

Далее берем ватную палочку, смачиваем в ацетоне и чистимпаз в котором был магнит от грязи. Вытираем сухой и чистой стороной. Грязи будет будет много, это видно по фотке выше. Также берем магнит, не забывая какой стороной он лежит на столе и протираем ацетоном посадочную сторону.

Берем зубочистку, капаем на нее клей и аккуратно, тонким слоем смазываем площадку в куполе, т.е. паз, с которого сняли магнит. Только не лейте туда литр клея, мотор будет очень быстро крутиться, а этот клей создаст лишний вес в этой точке, мотор начнет вибрировать и быстрее изнашиваться.

Берем магнит и быстро ставим его на место, сильно прижимая.

Вот так делаем с каждым отвалившимся магнитом.

После проклейки мотора, смазываем маслом (не подсолнечным, а машинным, а лучше оружейным) ротор и подшипники. После этого ставим стопорное кольцо на место. Это то еще занятие по установке кольца в такой паз, мало того, что нормально не залезешь туда, так оно еще и крутится на роторе

Все, попробуйте покрутить его, если все верно сделали, нигде ничего задевать не будет и его можно ставить на дрон.

Вот так вот вы смогли сделать ремонт бесколлекторного двигателя своими руками, ничего сложно нет в том, чтобы приклеить отлетевшие магниты моторы квадрокоптера.

Для ремонта отвалившихся магнитов нам потребуется

• пинцет
• ватные палочки
• клей на основе цианоакрилата, дешевый не берите, иначе отвалится
• ацетон
• мотор

Двигатели могут быть разных корпусов и у них могут быть по разному сделаны пазы с подшипником, валом и стопорным кольцом. У меня два вида движков:

Как видите, они также отличаются и люфтом между нижней частью и верхней. У меня сломался тот мотор, который с левой стороны, т.е. с внутренним пазом.

Первым делом нам нужно снять стопорное кольцо. На правом это сделать значительно проще, а вот на левом это было сделать трудно, в итоге даже отломился кусочек ушка у кольца с левого мотора, который с пазом:

После того, как вы сняли кольцо, не потеряйте его. Далее нужно располовинить (раздвинуть) две половины мотора. Тянуть в стороны нужно руками, будет вот так:

А вот и наша проблема, магниты, которые отклеились и задевали нижнюю часть мотора:

Если внимательно посмотрите, то станет понятно, что они находятся не на ровной линии — кто ниже, кто выше.

Как починить?

Ремонт квадрокоптера – ответственный процесс, который требует максимальной внимательности и аккуратности. Особенности починки зависят от того, какая именно неисправность наблюдается у беспилотного летательного аппарата.

• Отсутствует связь между дроном и передатчиком. Скорее всего, проблема заключается в том, что ручка газа не находится на минимуме. Стоит просто потянуть ее до упора и не прикасаться к ней до тех пор, пока не будет полностью закончена инициализация устройства.

• Индикатор на передатчике гаснет или загорается без вмешательства пользователя. Проблема в полностью разряженных батареях, поэтому достаточно просто заменить их.

• Неисправность в системе стабилизации квадрокоптера. Это крайне важная функция, без которой практически невозможно управлять дроном. Он будет постоянно врезаться в различные объекты. Проблемы со стабилизацией могут быть из-за неправильной инициализации первоначальных настроек. Стоит просто посадить летательный аппарат на ровную поверхность и подождать определенное время, после чего можно производить еще один взлет. Кроме того, проблемы со стабилизацией могут быть из-за низкого напряжения в результате испорченного аккумулятора.

• Во время полета дрон издает сильные шумы или вибрирует. Скорее всего, на корпусе имеются повреждения или вышел из строя пропеллер. Произвести замену корпуса практически невозможно, поэтому придется заменить устройство на новое.

• Дрон не способен взлететь в воздух. Если вы самостоятельно собирали квадрокоптер, то проблема может быть из-за неправильной установки винта или силового агрегата. Внимательно изучите каждую деталь и сравните все со схемой, чтобы убедиться в том, что изделие было правильно собрано. Сборку лучше всего производить на основе руководства пользователя.

• Мотор вышел из строя. В большинстве случаев проблема заключается в проводах, идущих к мотору. Если же с ними все в порядке, то двигатель сгорел и необходимо покупать новый. В навороченных моделях причиной поломки может быть регулятор скорости или схема полетного контроля, поэтому их тоже следует проверить и произвести замену при необходимости.

• Не удается выполнить сложные фигуры в воздухе. Следует учитывать, что такие манипуляции с дроном можно производить только в том случае, если включен режим эксперта. Кроме того, обязательно нужно убедиться в исправности аккумулятора, так как вполне возможно, что беспилотному аппарату просто не хватает мощности на выполнение определенного трюка.

• Квадрокоптер характеризуется слишком большой чувствительностью к командам, которые посылаются через пульт ДУ. В результате полет выходит крайне резким, а управлять становится неудобно. Возможно, стоит сменить режим управления и выбрать вариант с меньшей чувствительностью.

• В процессе полета дрон уносит в различные стороны, что является причиной плохой калибровки. Лучше всего сбросить все настройки и провести их заново. Для этого достаточно установить квадрокоптер на столе или какой-либо другой ровной поверхности, после чего поднять в воздух и начать настройку;

• Качество видео плохое даже несмотря на хорошую оптику. Стоит произвести замену карты памяти, которая не справляется с записью видео в высоком качестве.

Какого размера нужен мотор?

Выбирать комплектующие для коптера можно в таком порядке: размер рамы, размер пропов, размер мотора.

Зная размер рамы, мы можем оценить требуемые размеры моторов. Рама ограничивает нас макс. допустимым диаметром пропов, а от характеристик пропеллера зависят характеристики моторов (чтобы эффективность их работы была максимальной), именно тут мы и определяемся с KV моторов.

Также необходимо убедиться, что у моторов достаточная мощность для вращения выбранных пропов, тут уже играет важную роль размер статора. Обычно чем больше статор, и выше KV, тем больший ток потребляет мотор.

В таблице вы найдёте общие рекомендации, это не жесткие правила, одни используют более оборотистые моторы, чем указано; другие, наоборот, менее оборотистые.

Данные предполагают, что на квадрике будет стоять 4S LiPo аккумулятор, а размер рамы — это расстояние между диагонально расположенными моторами (подробнее про рамы читайте тут).

Какой мотор нужен для гоночного и съемочного беспилотника?

Выбираете двигатель для квадрокоптера гоночного типа? Обратите внимание на бесколлекторные моторы. Такому беспилотнику важна скорость, высокая тяга, чтобы мгновенно набирать обороты и разгоняться. К примеру, двигатель с маркировкой KV 2300–2600 (обороты в минуту на вольт) разгонит коптер до 100 км/час.

Для съемочного квадрокоптера, которому нужна меньшая скорость также подойдут бесколлекторные моторы, но показатель KV может составлять 930–1000. За счет малых оборотов двигатели являются экономными, к тому же, на такие коптеры ставятся большие пропеллеры. Также для съемки можно выбрать дроны с коллекторными моторами, которые по стоимости обойдутся значительно ниже.

Сколько стоит квадрокоптер с бесколлекторным и коллекторным мотором? Первый вариант с более надежным бесколлеторным мотором обойдется от 10 тыс. рублей, с коллекторным мотором – от 2 тыс. рублей.

Количество витков

От количества витков зависит толщина провода, при равных параметрах магнитопровода. На один и тот же магнитопровод можно намотать 13 или 15 витков (к примеру). Чем больше витков, тем меньше диаметр сечения провода и выше внутреннее сопротивление. Отсюда, при равном питающем напряжении, при большем количестве витков, ток и обороты будут ниже.

Последняя буква – вид трёхфазного подключения – звезда или треугольник (Y/* или T/Δ соответственно). Снова не буду грузить электроникой, да и в случае с квадрокоптерами подключение не так важно.

• Мотор подключенный через звезду будет более мягко и плавно разгоняться, но не сможет развить максимальную заявленную мощность
• Подключение через треугольник даст более резкий набор скорости и полную заявленную мощность, но потребует намного больший пусковой ток

Возьмём для разбора такую маркировку A2212/15T.

22 – магнитопровод диаметром 22мм12 — толщина набора 12мм15 – 15 витковА – Ширпотреб для бюджетных аппаратовТ – (иногда заменяют на Δ) намотка типа дельта (треугольником)

Крутящий момент

Иногда говорят, что у моторов с небольшим KV высокий крутящий момент, а если у мотора высокое значение оборотов на вольт, то крутящий момент небольшой. Хотя это и возможно, но не всегда правда. KV почти ничего не говорит о крутящем моменте, а влияет на максимальный потребляемый ток и макс. допустимое напряжение.

Как уже указывалось выше, у моторов с высоким KV обмотки короче, а значит и ниже сопротивление. Это снижает макс. допустимое напряжение и увеличивает потребляемый ток (при прочих равных характеристиках, при том же пропеллере).

Крутящий момент в основном определяется:

• размером статора, чем он больше, тем выше момент
• материалами: тип магнитов, качество медной обмотки
• конструкцией мотора: расстояние между ротором и статором, числом полюсов и т.д.

Если всё одинаково, тогда два мотора с разным KV будут иметь одинаковый крутящий момент. Небольшое значение KV просто означает, что вам нужно более высокое напряжение чтобы получить те же обороты. На самом деле все несколько сложнее, но это довольно простое и точное описание.

Причина, по которой пилотам кажется, что у моторов с небольшим KV большой момент, в том, что падение напряжения у таких моторов ниже, чем у моторов с высоким KV, именно это падение напряжения и снижает крутящий момент. Теоретически, момент должен быть одинаков, но на практике такого не бывает.

Крутящий момент — это палка о двух концах.

Моторы с большим крутящим моментом позволяют менять обороты быстрее, благодаря этому будет меньше паразитных вибраций, а реакция на стики — мгновенной. Коптер с такими моторами будет очень резким, а его движения будут менее естественными, более похожими на дерганые движения роботов.

В наши дни всё больше и больше пилотов сталкивается с паразитными вибрациями, и корнем проблемы могут быть как раз современные, сверхмощные моторы. Они настолько мощные, что могут создавать петли обратной связи, от которых очень трудно избавиться. Демпфирование полетного контроллера может помочь, но лучше искать настоящую причину вибраций и не использовать чрезмерно мощные моторы.

Магниты в бесколлекторных моторах

Магниты различаются по силе магнитного поля, например: N52, N54 и т.д. Чем больше число, тем сильнее магнит.

Более сильные магниты теоретически дадут больший крутящий момент и высокую эффективность.

При повороте мотора руками вы почувствуете «щелчки» или «шаги», чем отчетливее они ощущаются, тем хуже, т.к. это показывает силу магнитного поля и то, на сколько она слабая между магнитами, т.к. поле очень неравномерно. Если «щелчки» более слабые, то мотор будет вращаться плавнее.

При определенной температуре магниты ослабевают, N52H нужны чтобы справиться с высокой температурой. Буква H в конце, означает высокую рабочую температуру. Говорят, что N52SH в этом плане ещё лучше, но в настоящее время не известно на сколько N52SH лучше N52H и N52.

Есть вероятность, что при аварии или от вибрации магниты вообще оторвутся. Их можно приклеить обратно клеем Loctit 438.

Маркировка двигателей для квадрокоптеров

На самом деле стандарта нет. Каждый лепит на свою продукцию что захочет. К счастью, есть общепринятые нормы, которые соблюдает большинство.

Первая буква отражает качество изготовления.

• «V» серия специально для ответственных мультикоптеров, изготовлена из лучших материалов при высочайшей точности сборки. Обычно, это гоночные электродвигатели, которые вращаются намного быстрее обычных
• «X» серия для моделей самолётов и мультикоптеров – середнячков. Хороший КПД, качество и сборка по терпимой цене
• «A» серия – Бюджетное решение, которое будет чуть хуже, чем предыдущие, но всё так же будет хорошо работать. Не стоит её пугаться

Первые четыре цифры, это параметры магнитопровода. Первые две –диаметр, вторые две –толщина набора. Они, на самом деле тебе не очень нужны. Не заморачивайся. Их тебе нужно знать в основном для того, чтобы понимать следующий параметр.

Спонтанный ликбез: Магнитопровод, это та часть двигателя или трансформатора, на которую намотана обмотка. Он набирается из пластин.

Моторы прямого и обратного вращения (cw и ccw)

Иногда можно встретить маркировку «CW» и «CCW«, что расшифровывается как “ClockWise” (по часовой стрелке) и “Counter-ClockWise” (против часовой стрелки).

Направление вращения важно для коллекторных моторов, т.к. щетки очень быстро стираются при вращении в обратную сторону, у бесколлекторных моторов такой проблемы нет.

CW и CCW бесколлекторные моторы это как правило полностью одинаковые моторы, единственное их отличие — направление резьбы на валу (англ).

Моторы на квадрокоптере вращаются в разных направлениях, важно то, что при их вращении все 4 гайки удерживающие винты сами затягиваются.

Как проверить, что вы поставили мотор с нужной резьбой? Просто держитесь за гайку на валу, и начните вращать мотор в том направлении, в котором он должен вращаться на коптере. Если гайка затягивается, тогда вы правильно выбрали направление резьбы 🙂

Лично я предпочитаю использовать одинаковую резьбу на всех моторах, так что никогда не запутаюсь с гайками. Когда придется искать дополнительные гайки в магазинах, вы поймете, как сложно найти гайки с левой резьбой.

Одножильные и многожильные обмотки

Одножильная обмотка делается толстым проводом и способна хорошо рассеивать тепло, больше подходит для моторов с большим напряжением питания, типа 5S или 6S. Но, из-за значительных пустот между толстыми витками, плотность обмотки довольно низкая.

Для замены одного толстого провода, в многожильной намотке обычно используют по три более тонких. Т.к. провода тоньше, то теплоотвод хуже, и физически их легче повредить.

Обычно у моторов с многожильной намоткой характеристики лучше, чем с одножильной, это связано с тем, что такая намотка получается плотнее, что дает более сильное магнитное поле (т.е. получается более мощный и эффективный мотор).

Замечу, что ещё очень важна аккуратность намотки, не только в эстетическом плане, но и в электромагнитном. Если провод уложен как попало, есть куча пересечений, тогда провода не будут перпендикулярны статору и магнитное поле будет менее эффективным.

Особенности двигателей для квадрокоптеров

Двигатели для дронов в зависимости от размера могут потреблять значительные токи. Но при этом вес аккумулятора должен быть как можно меньше. Поэтому одно из главных требований к аккумулятору — это высокая токоотдача. Но не все зависит от этого элемента. Важно правильно подобрать мотор, от которого зависит, насколько высоко, точно и как долго будет летать беспилотник.

Дешевыми коллекторными моторами оснащаются дроны, стоимостью до 150 долларов. Они обладают небольшой надежностью, но при желании их можно заменить. Беспилотники с таким двигателем не развивают высокую скорость, к тому же, с их помощью невозможно поднять дополнительный груз.

Особенности моторов для квадрокоптеров

Очень много параметров влияют на характеристики мотора, они могут быть очень сложными и противоречивыми. Например, моторы с одинаковым размером статора и KV, могут давать совершенно разную тягу, потреблять разный ток и по-разному реагировать на стики, всё это даже при использовании одинаковых пропеллеров. Отличия в дизайне, материалах, это тоже важно.

Ниже я покажу вам разные конструктивные особенности, которые влияют на основные характеристики моторов.

Конструкция вала постоянно меняется. Раньше это был алюминиевый пруток, затем производители стали делать вал полым, а вместо алюминия стал использоваться титан. Вес примерно такой же, но вал получился жёстче и прочнее. Однако, сверление отверстия строго по центру титанового вала заметно увеличило стоимость производства.

В последнее время всё чаще используется другой вариант: стальной штырь внутри трубки.

Разборка квадрокоптера spl x5

Чтобы разобрать квадрокоптер SPL X5 , нужно всего лишь открутить много саморезов, скрепляющих пластиковый корпус. Благо, с квадриком поставляется маленькая неудобная отвертка для этой процедуры. Крутил своей из китайского набора для ремонта смартфонов .

Что удивило внутри — провода моторов припаяли к плате, а светодиоды подсоединили через разъемы. Чем объяснить такое внимание к светодиодам непонятно. Особенно учитывая то, что из упаковки один из светодиодов у меня не горел. После перекоммутации разъема, светодиод горит исправно. Плата отмыта от флюса хорошо.

Обратите внимание на то, что крест накрест моторы имеют разные провода — синий с красным означает, что двигатель крутиться по часовой стрелке (правое вращение), а черный с белым — против часовой стрелки (левое вращение). Светодиоды тоже имеют свою маркировку проводов — красные обозначают перед квадрика, а зеленые — заднюю часть. Привыкнуть надо.

Также обратите внимание на разъем питания. Мало того, что он разболтан и ответная часть от аккумулятора в нем держится плохо и контакт может пропасть прямо во время полета квадрокоптера от вибраций. Пришлось отжимать подпружиненные контакты внутри разъема аккумулятора.

Размер рамы и пропеллера

От размера и конфигурации рамы зависит то, сколько двигателей тебе придётся поставить, и на сколько большую диагональ пропеллеров ты сможешь использовать. Сейчас не буду вдаваться в подробности конфигурации, и рассказывать о том, как правильно подобрать раму. Просто напомню, что это ответственный узел, и на нём будет держаться всё, в том числе и тяжёлые, вибрирующие двигатели.

Запомни три простых правила.

1. Тут важно не промахнуться с размером. Пропеллеры не должны наслаиваться. Проблемы доставляет и путаница с размерами. Добро пожаловать в мир дюймов
2. Жёсткость рамы и её вес очень важны. Если есть возможность, то бери с запасом по прочности. Очень хорошо тебя показывают композитные материалы (карбоновая рама – предел мечтаний)
3. Резьбы в пластике или вообще не могут считаться за резьбы, или являются одноразовыми. Ищи или металлические вставки, или думай, как ещё зафиксировать болты

От размера лопастей зависит поведение дрона в воздухе. Большая диагональ даст большую подъёмную силу и устойчивость, в ущерб маневренности, и наоборот. Здесь надо отталкиваться от своей цели. Так же нужно учитывать то, что пропеллер создаёт нагрузку на двигатель. Обычно рекомендованный размер будет указан в спецификации.

Разновидности беспилотников

Такое понятие как «беспилотники» является довольно обширным. Под этим термином подразумевают не только квадрокоптеры, но еще и некоторые модели самолетов и вертолетов на радиоуправлении. Это понятие можно еще заменить словом «мультикоптеры» к которым относятся все устройства, оснащенные как минимум тремя винтами.

• Трикоптеры. Это летающие конструкции, где на подвижной платформе находятся три несущих пропеллера. Поворачивать дрон можно, меняя угол платформы. Этот вариант достаточно сложный для новичков в управлении, но отличается быстротой и маневренностью.

• Квадрокоптеры. Наиболее распространенный вид дронов, который состоит из 4 движков и такого же количества пропеллеров. Они легки в управлении и могут поднимать разные грузы, если оснащены навесным дополнением. Это наиболее оптимальный вариант для новичков. Но чтобы получить летательный аппарат с хорошими характеристиками, важно обратить на то, сколько стоит квадрокоптер. Цены варьируются от 2 до 70 тыс. руб. в зависимости от двигателей, качества сборки, а также наличия дополнительных функций.

• Гексакоптеры. В конструкции содержится 6 моторов и 6 пропеллеров. Это оптимальный вариант для фото- и видеосъемки, поскольку конструкция сохраняет стабильность в воздухе даже при ветреной погоде. К тому же данный вид оснащен увеличенной грузоподъемностью.

• Октокоптеры. Данный вид, оснащенный сразу 8 винтами, встречается достаточно редко. Вариант относится больше к профессиональным моделям. Отличается конструкция надежностью, способностью поднимать большие грузы и может работать вне зависимости от погодных условий.

Рекомендации

Если вам повезло и, кроме определенной поломки, другие части устройства работают без проблем, то все равно необходимо провести дополнительные тесты, чтобы убедиться в том, что дрон в будущем сможет стабильно работать и не выйдет из строя.

Диагностика должна быть полной и тщательной. Необходимо снять все винты, установить другой аккумулятор, включить дрон и посмотреть на него. Разумеется, без винтов он не сможет взлететь, однако можно наблюдать за поведением двигателя, изучить исправность прошивки, датчиков и камеры.

Во время тестового полета после ремонта нужно держаться на минимальной высоте. Это позволит гарантировать целостность беспилотника в случае его падения. Кроме того, во время пробных испытаний не стоит выполнять сложные трюки. Вначале нужно убедиться в том, что все компоненты работают исправно, а потом уже можно маневрировать устройством.

Ремонт китайских мультикоптеров своими руками стоит производить крайне осторожно, так как данные устройства обычно не отличаются наличием полного руководства и специальных инструментов в комплекте.

Таким образом, ремонт квадрокоптеров представляет собой сложную задачу, к выполнению которой стоит подойти со всей ответственностью.

Перед тем как снова отправить дрон в полет, нужно проверить все его компоненты на исправность и убедиться в отсутствии любых возможных проблем.

Узнать о ремонте квадрокоптера подробнее вы можете в видео ниже.

Ремонт бесколлекторного двигателя квадрокоптера, таких как 2205, 2206 и тд.

Каждый пилот квадрокоптеров сталкивался с крашами, краш (crash) с английского означает авария. Краши характерны для гоночных дронов, так как весь смысл владения таким аппаратом – гонять, облетать препятствия и делать трюки. Дроны для съемок падают редко и в основном из-за ошибки пилотирования, например, человек не увидел ветки или здание. На гоночных же, полет между веток и препятствий является целенаправленным.

Совет для новичков – учитесь летать в поле, там вы скорее всего не разобьете свой дрон, а падать вы точно будете.

Итак, в этой статье я расскажу и покажу, как ремонтировать двигатель после краша. Это единственный ремонт (еще можно поменять подшипники), который можно сделать без специального оборудования.

При крашах могут отлететь магниты, которые находятся в куполе. Они никуда не отлетят, но сместятся и начнут задевать нижнюю часть мотора или что еще хуже, могут заклинить.

После каждого краша осматривайте двигатели и если вы заметили, что начали торчать магниты, то не летайте, а меняйте двигатель на новый, а этот на ремонт. Характерным симптомом того, что магниты не на своем месте, будет скрипящий звук при работе.

Вводная часть закончена, теперь приступим к самому ремонту:

Ремонт двигателя syma x5c

Снимите крышку корпуса, чтобы проверить, если ли проблема разъемами и соединением. Если что-то отсоединилось, то можно просто припаять проводок на место. Если же таких неполадок не выявлено, то нужно менять материнскую плату или какой-либо из двигателей коптера.

Чтобы выявить неисправность, попытайтесь подключать моторы поочередно. Возможно, вышли из строя не все двигатели, и нужно будет заменить лишь часть из них. Отсоедините неисправные моторы от системы.

На каждом квадрокоптере есть две пары разных по работе двигателей — одни совершают движение по часовой стрелке, а другие — против. На модели X5C они очень легко различимы по цветам проводов. Те, что крутятся по часовой стрелке синие и красные провода, против часовой — белые и черные.

[affegg >Новые запчасти можно найти в интернете. Для Syma X5C они не будут стоить дорого. Останется только дождаться детали. Ускорить доставку можно, заплатив курьерской службе.

Когда у вас будут все необходимые детали, проверьте наличие инструментов и других материалов, которые вам также понадобятся при ремонте:

• Отвертка;
• Кусачки;
• Паяльник;
• Вольтметр;
• Олово, свинец, смола для пайки;
• Запасные части для замены неисправных компонентов;

При замене моторов вы должны обратить внимание на полярность моторов. Нужно припаять провода двигателя к плате приемника в следующем порядке:

• Двигатель M1 (против часовой стрелки) — от белого до M1 и черный M1-
• Двигатель M2 (по часовой стрелке) — Красный к M2 и синего М2-
• Двигатель M3 (против часовой стрелки) — от белого до M3 и черный M3-
• Мотор M4 (по часовой стрелке) — Красный к M4 и синего до М4-

После того как вы припаяли обратно новые моторы, включите квадрокоптер, чтобы увидеть, если все двигатели вращаются свободно и правильно. Если все в порядке, то смело завинчивайте обратно все болты корпуса и наслаждайтесь полетами.

Соотношение тяги и веса коптера

Общее правило такое: макс. тяга должна быть как минимум в 2 раза больше веса коптера. Запомните, это действительно минимум необходимый для того, чтобы коптером можно было легко управлять во время висения. Если тяга слишком маленькая, тогда коптер будет плохо слушаться управления, и, возможно, будет довольно сложно взлететь.

Например, если вес коптера 1 кг, тогда тяга всех моторов при 100% газе, должна быть как минимум 2 кг (500 г на мотор). Конечно, хорошо, если тяга ещё выше…

Чтобы летать быстро, у гоночных коптеров соотношение тяги к весу значительно больше. Нет ничего необычного в том, что у кого-то миникоптер имеет это соотношение 10:1 или даже 13:1. В общем и целом, для акробатики я рекомендую иметь соотношение как минимум 5 к 1.

Чем больше это число, тем лучше управляется и ускоряется коптер. Однако, если оно слишком большое, тогда коптером становится сложно управлять. Небольшого движения стика газа будет достаточно чтобы «выстрелить коптером на орбиту, как ракетой». 🙂 Конечно, всё очень сильно зависит от навыков пилота.

Даже если вы планируете заниматься только медленной аэрофотосъемкой, нужно рассчитывать на 3:1 или 4:1. Это даст вам не только надежное управление, но и позволит в будущем увеличить полезную нагрузку. Например, более тяжелую камеру или дополнительные аккумуляторы для увеличения длительности полёта.

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.

Уровень вибраций и качество балансировки

Вибрации моторов могут вызвать кучу разных нежелательных побочных эффектов, и скажутся на летных характеристиках коптера.

Если мотор плохо отбалансирован, тогда вибрации могут влиять на PID-контроллер. Такой коптер будет довольно сложно настроить, т.к. частота вибраций зависит от газа.

Плохо отбалансированный мотор генерирует гораздо больше электрического шума, по сравнению с плавно вращающимся. Такие помехи тоже влияют на гироскопы, что снижает возможности коптера ещё больше, а также создают шумы на видео (если FPV оборудование питается от того же аккумулятора, что и моторы, а так бывает в 99% случаев, прим. перев).

Многие пилоты используют демпферы и антивибрационное крепление моторов и полётного контроллера, это позволяет снизить уровень вибраций и дает неплохие результаты.

Помните, что поврежденный, погнутый или несбалансированный пропеллер также создает нежелательные вибрации.

Установка

При установке моторов на квадрокоптер важно, чтобы они вращались в разную сторону. К примеру, два мотора – по часовой стрелке, а два – против. При этом располагаются они друг напротив друга. Если же все винты будут вращаться в одну сторону, коптер просто закрутится и летать не сможет.

Как будет себя вести дрон в воздухе, зависит от различной скорости вращения двигателей. Чтобы беспилотник имел правильное и сбалансированное движение, вращение винтов должно быть направлено вдоль корпуса. Поток воздуха снизу создаст разницу между атмосферным давлением и его показателем под крылом.

Если воздушные винты вращаются, но дрон не взлетает, стоит проверить маркировку на лучах и винтах. Они должны совпадать. При покупке мотора к нему прилагается инструкция с подробным описанием, как установить тот или иной вид двигателя на определенные модели квадрокоптеров.

Характеристики моторов для коптеров

Выбирая двигатель для квадрокоптера, стоит обратить внимание на его характеристики. А именно:

• потребляемая мощность (Вт) – чем выше ее показатель, тем чаще нужно будет заряжать аккумулятор, а значит дрон летать долго не будет;
• вес – обычно, чем больше вес мотора, тем выше его мощность, но здесь нужно учитывать и массу самого беспилотника, поскольку он должен быть способен поднять определенный вес;
• КПД – понятие, которое зависит от многих составляющих (батареи, пропеллера, контроллера и проводов), для бесколлеторных моторов показатель энергоэффективности должен составлять 90 %, для двигателей коллекторного типа – 70 %;
• температура нагрева в рабочем состоянии – напрямую зависит от предыдущего показателя, чем больше нагревается, тем больше энергии расходуется впустую;
• балансировка и вибрация – дешевые модели, оснащенные наименее мощным мотором, подвержены повышенной вибрации, что может сказаться на работе дрона (в этом случае он быстрее изнашивается);
• подъемная сила – вес, который может поднять двигатель.

Чистка мотора квадрокоптера

А вот и причина выхода из строя похоже — подпружиненные металлические усики являются щетками для якоря мотора. С одной стороны вместо трех контактов осталось два, один из которых стал очень тонким в месте контакта с осью якоря.

Все это настолько хлипкое и сопливое, что страшно прикасаться. А подпружиненность сохраняется знаете как? Налили просто каплю какого-то упругого желтого герметика в места изгиба ламелей. Хитрые китайцы.

Чтобы реанимировать моторчик я решил почистить спиртом щетки от следов износа и окалины. Такой ремонт мотора квадрокоптера можно назвать бесплатным. Ламели помазал силиконовым маслом ПМС-100 и почистил корпус и якорь от металлической стружки. Не уверен, что все вычистил.

Настало время сборки мотора. Тут главное — это попасть осью якоря между ламелями щеток, не повредив их. Скажу сразу, что у меня это не получилось — после пары поворотов оси собранного двигателя понял, что что-то не так. Открыв, увидел скрученные в дулю щетки.

Даже не стал это выправлять. Заказал новые моторчики для Syma X5 . Они отлично подходят к SPL X5. По приходу отпишусь. В ответ прошу подсказать кто как ставит на место якорь в подпружиненными металлическими щетками.

На этом мой безуспешный ремонт мотора квадрокоптера SPL X5, он же Syma X5 завершен. У меня осталось еще пару нерабочих двигателей — попробую повторить последовательность.

Вот видео как летает такой квадрокоптер на улице.