Pourquoi les quadricoptères utilisent des moteurs sans balais

J'ai pensé à démarrer un projet de quadcopter, peut-être à le construire à partir de zéro. L'un des principaux obstacles à l'entrée pour moi est les moteurs: il semble que la plupart des quadricoptères utilisent des moteurs sans balais. J'ai une certaine expérience avec les moteurs à courant continu et l'utilisation des signaux PWM pour réguler la vitesse, mais aucune expérience avec les moteurs sans balais. Si je comprends bien, les moteurs sans balais sont plus chers que le moteur à courant continu typique que j'utiliserais sur un robot terrestre, et ils nécessitent également des contrôleurs de vitesse électroniques (ESC), qui semblent les rendre (de mon point de vue) encore plus chers et plus compliqués utiliser.

Alors, ma question: qu'en est-il des moteurs sans balais qui les rendent utiles dans un quadcopter? Est-ce plus de couple, moins de poids, quelque chose à voir avec l'efficacité? Et serait-il beaucoup plus difficile (voire même possible) de réaliser un levage à l'aide de moteurs à courant continu à la place?

La plupart des moteurs des quadricoptères sont plus performants. Dans les moteurs outrunner, la partie tournante est à l'extérieur et non à l'intérieur (contrairement aux moteurs inrunner). En raison de cette disposition, ce type de moteurs peut générer beaucoup plus de couple. Un couple élevé est requis pour les quadricoptères, car vous équilibrez en modifiant les révolutions du moteur. Plus votre couple est élevé, plus vous pouvez changer rapidement la vitesse de vos hélices. Un couple élevé signifie également que vous n'avez pas besoin d'une boîte de vitesses et économisez beaucoup de masse. Les dérivations ne sont pas très pratiques pour la commutation à brosses, car cela nécessiterait beaucoup de fils et de contacts supplémentaires. Par conséquent, la plupart des outrunners sont sans brosse.

Les moteurs sans balais sont beaucoup plus puissants pour leur poids que les moteurs à balais disponibles et ils durent plus longtemps.

Le rapport puissance / poids est roi dans un avion.

Pour le plus petit (et le moins cher) des multicoptères, les moteurs CC à balais sont bien utilisés: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2009496 Ce sont des moteurs sans noyau ¹ et ont très peu d'inertie, peuvent accélérer très rapidement et sont parfaitement adaptés aux PWM haute fréquence (nous les pilotons jusqu'à 32kHz). Vous pouvez obtenir un rapport puissance / poids de plus de 3: 1 sur une cellule AUW inférieure à 50 g. La conduite de ces moteurs est beaucoup plus simple qu'un moteur sans balais, vous avez simplement besoin d'un transistor et d'un condensateur.

Cela s'applique aux micro-hélicoptères, la technologie sans balais n'a pas encore rattrapé cette catégorie de poids. Probablement juste une question de temps. Les premiers systèmes micro sans balais sont disponibles, mais ils coûtent beaucoup plus cher que les moteurs sans noyau et n'offrent pas encore plus de performances.

Pour les quads plus grands: pas question, le brushless est roi. Mais pour les micro et nano-quads, c'est génial d'avoir ces moteurs bon marché pour planter en toute confiance;)

^{1 - http://www.pacificelectronicscorp.com/dccoreless.html}