مراجعة محرك الطائرة بدون طيار 5215: بيانات اختبار 420KV لمرشات الرش الزراعية

تمتد يدك نحو محرك طائرة بدون طيار 5215 عندما يكون الجهد الكهربائي 8S وسعة خزان الرش تتراوح بين 10 و15 لترًا. ويقع هذا الطراز بين تشكيلة المولدات الثابتة متوسطة المدى مقاس 43 مم وطراز 5315 الزراعي كامل الحجم — نقوم بلف هذا المولد الثابت مقاس 52 مم لـ 420 كيلو فولت، ونختبره بشكل مكثف على مروحتين، ونصنعه للمشغلين الذين يرغبون في الحصول على قدرة رفع ثقيلة دون دفع تكلفة نظام طاقة 12S.

تكتفي معظم المراجعات الخاصة بالمحركات الزراعية بتقييم مروحة واحدة وتعتبر الأمر منتهياً. لكن هذا ليس كيف تسير عمليات الرش في الواقع — فقد تستخدم مروحات مقاس 15 بوصة على مروحية سداسية الأجنحة لتوفير قوة الرفع، ثم تنتقل إلى مروحة مقاس 13 بوصة على مروحية رباعية الأجنحة للحصول على نمط رش أكثر دقة. لذا قمنا باختبار 5215-420 كيلوفولت على كل من المراوح HQ 15×7×3 وHQ 13×9×3 باستخدام نفس الجهد الكهربائي 8S، ونفس منصة الاختبار، ونفس الظروف المحيطة. باختصار، إليكم ما توضحه بيانات مسح دواسة الوقود بشأن المجالات التي يناسبها هذا المحرك وتلك التي لا يناسبها.

نظرة عامة على مواصفات 5215-420KV

قبل أن نبدأ في دراسة بيانات الاختبار، إليكم المواصفات النظرية لهذا المحرك:

بيانات الاختبار في الظروف الفعلية: مروحة مقاس 15×7×3 على بطارية 8S

المروحة مقاس 15 بوصة هي التي تستخدمها معظم المروحيات السداسية الزراعية أثناء الطيران في الحقول. وفيما يلي النطاق الكامل من 30% إلى 75% عند الجهد الاسمي 32 فولت، مع استخدام نفس المروحة ومنصة الاختبار طوال فترة الاختبار:

ماذا تخبرك الأرقام المتعلقة بشاشة 15 بوصة

عند مستوى الخانق 50% — وهو نقطة التحليق الثابت لطائرة سداسية المراوح محملة بشكل جيد — يستهلك كل محرك تيارًا يبلغ 12.52 أمبير ويولد قوة دفع تبلغ 2,703 جرام. وعلى وجه التحديد، توفر ستة من هذه المحركات قوة رفع إجمالية تبلغ حوالي 16.2 كجم عند 2,421 واط. وهذا يكفي لحمل خزان رش سعة 10 لترات ومضخة وبطارية على هيكل طائرة نموذجي يزن 6–8 كجم مع نسبة دفع إلى وزن مريحة تبلغ 2:1. الكفاءة عند نقطة التشغيل هذه: 6.7 غ/وات. علاوة على ذلك، يظل المنحنى مستويًا إلى حد كبير عبر النطاق المتوسط — 6.7 عند 50%، و5.7 عند 60%، ولا يزال عند 4.6 عند 65%. لذا، يظل منحنى عزم الدوران مستقرًا عبر النطاق الذي تطير فيه فعليًّا.

عند وضع دواسة الوقود 75%، تصل قوة الدفع إلى ذروتها 5,544 غرامًا لكل محرك. في المروحية السداسية، يبلغ إجمالي قوة الدفع أكثر من 33 كجم — وهو ما يكفي لاختراق جبهة الرياح العاتية أو الخروج من تيار هوائي هابط مع خزان وقود ممتلئ. بالإضافة إلى ذلك، فإن استهلاك الطاقة البالغ 1,213 واط في هذه المرحلة يقع ضمن الحدود التي يمكن لمحرك ESC اقتصادي بقدرة 60 أمبير و8S التعامل معها بسهولة.

13×9×3 مقابل 15×7×3 — مروحتان، محرك واحد

أما اختبار الشاشة مقاس 13 بوصة، فيروي قصة مختلفة تمامًا:

ما هو المروحة التي ينبغي عليك استخدامها؟

تُظهر البيانات 13×9×3 مدى مرونة طراز 5215. عند مستوى تسارع 50%، تنتج المروحة مقاس 13 بوصة قوة تبلغ 2,126 جرام عند 6.0 غ/وات — كفاءة أقل مقارنةً بالطراز مقاس 15 بوصة (6.7 غ/وات)، وهو أمر متوقع لأن الشفرات الأقصر تحتاج إلى الدوران بسرعة أكبر لتحقيق نفس الرفع، وهذا يستهلك المزيد من الطاقة. ومع ذلك، فإن النموذج مقاس 13 بوصة يستهلك 34.47 أمبير فقط عند مستوى تسارع 75% مقارنة بـ 38.33 أمبير للنموذج مقاس 15 بوصة — أي أقل بحوالي 4 أمبير لكل محرك. وبالتالي، في طائرة سداسية المروحيات، يعني ذلك انخفاضًا إجماليًّا يقارب 24 أمبير عند التشغيل بأقصى قوة.

إذا كان الإطار الخاص بك يتمتع بمسافة ضيقة بين المروحة والجسم، أو إذا كنت تستخدم مروحية رباعية حيث تكون قوة الدفع الخام لكل محرك أقل أهمية من هامش التيار المتاح، فإن المروحة 13×9×3 هي الخيار المناسب. من ناحية أخرى، إذا كنت تستخدم مروحية سداسية (hexacopter) تتسع لشفرات مقاس 15 بوصة، فإن ميزة الكفاءة التي توفرها المروحة الأكبر تصبح واضحة — حيث يبلغ معدل الكفاءة 6.7 جرام/واط مقابل 6.0 جرام/واط أثناء التحليق الثابت، مما يضيف عدة دقائق إضافية من وقت الطيران خلال جلسة رش كاملة.

جودة التصنيع: ما الذي يجعل المحرك الزراعي يدوم طويلاً

لا تحلق الطائرات بدون طيار الزراعية في هواء نقي. فهي تعمل وسط رذاذ المبيدات وغبار الأسمدة ودرجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة مئوية لمئات الساعات في كل موسم، ولذلك صُمم الطراز 5215 مع أخذ هذه الظروف في الاعتبار.

يستخدم الجزء الثابت سلك لف مصمم لدرجة حرارة 220 درجة مئوية — بنفس المواصفات التي يتمتع بها محركنا الزراعي الثقيل طراز 5315. تبدأ اللفات القياسية المصممة لدرجة حرارة 180 درجة مئوية في التدهور بعد 150–200 ساعة من التشغيل المستمر في ظروف بيئية عالية الحرارة، لكن اللفات المصممة لدرجة حرارة 220 درجة مئوية في طراز 5215 تظل ضمن المواصفات حتى ما بعد 300 ساعة بكثير. وبالمثل،, محامل NSK 696ZZ تأتي كميزة قياسية في كل وحدة. تظهر المحامل العادية لعبة شعاعية بعد 80–100 ساعة طيران في الظروف الزراعية، في حين تحافظ محامل NSK على التفاوت المسموح به حتى ما بعد 200 ساعة. وهذا الفارق — أي 100 ساعة إضافية قبل استبدال المحمل — يُترجم مباشرةً إلى زيادة وقت التشغيل للرش خلال موسم الحصاد.

تحافظ المغناطيسات من نوع N52H، التي تبلغ درجة حرارة كوري لها 120 درجة مئوية، على استقرار كثافة التدفق المغناطيسي حتى عندما تصل درجة حرارة غطاء المحرك إلى 80–90 درجة مئوية أثناء العمليات المتتالية. علاوة على ذلك، نقوم بتصنيع الغطاء باستخدام آلات CNC من قطعة ألومنيوم واحدة — دون أي أجزاء مصبوبة، ودون أوزان موازنة ملصقة. وبالتالي، لن تلاحظ أي انحراف ناتج عن الاهتزازات بعد 50 ساعة. وهذا أمر مهم في النهاية، لأن انتظام نمط الرش يعتمد على استقرار عدد دورات المروحة في الدقيقة.

5215 مقابل 5315-420KV — 8S أو 12S، نفس القيمة KV

يتشارك كلا المحركين نفس الملف الذي تبلغ قيمته 420 كيلو فولت، إلا أنهما مصممان لمنصات جهد كهربائي مختلفة تمامًا. وفيما يلي مقارنة مباشرة بينهما:

الـ 5315 هو المحرك الأكبر والأقوى — لكن الحجم الأكبر ليس دائمًا الأفضل بالنسبة لاستخدامك. يعمل المحرك 5215 على 8S، مما يعني استخدام وحدات ESC أرخص، حيث إن وحدات 60A 8S تكلف حوالي 40% أقل من وحدات 80A 12S المماثلة، بالإضافة إلى أسلاك توصيل أخف وزنًا وبطاريات أصغر حجمًا للحصول على نفس عدد واط/ساعة. على سبيل المثال، إذا كنت تقوم ببناء بخاخ سعة 10–15 لترًا، فإن المحرك 5315 يعد مبالغة — فستدفع ثمن قوة دفع لن تستخدمها أبدًا، بينما تحمل وزنًا إضافيًا لوحدات التحكم في السرعة (ESC) التي لا تحتاج إليها.

استخدمت إحدى الشركات في أمريكا الجنوبية طراز 5215 في أسطول مكون من 40 طائرة رش سداسية المراوح قبل أن تنتقل إلى طراز 5315 المزود ببطارية 12S للحصول على خزان أكبر حجمًا. وكانت تعليقاتهم واضحة: فقد عمل طراز 5215 بشكل موثوق مع الخزانات سعة 12 لترًا لمدة موسمين كاملين دون أي مشاكل. في الواقع، لم يتم الانتقال إلى طراز 5315 إلا لأنهم تحولوا إلى خزانات سعة 20 لترًا — وليس بسبب تعطل أي محرك من طراز 5215. لذا، إليك إطار عمل بسيط: إذا كنت تستخدم خزانات سعة 10–15 لترًا على نظام 8S، فإن طراز 5215 هو المحرك المناسب لك. إذا كنت بحاجة إلى سعة 20 لترًا أو أكثر على 12S، فانتقل إلى طراز 5315.

التطبيقات المثالية

والآن دعونا نلقي نظرة على المكان الذي ينتمي إليه الطراز 5215-420KV فعليًّا — والمكان الذي من الواضح أنه لا ينتمي إليه.

مرشات زراعية بسعة 10–15 لترًا

هذه هي الحالة الاستخدامية الأساسية. توفر ستة محركات من طراز 5215 مثبتة على مروحية سداسية 16+ كجم من قوة الرفع أثناء التحليق الثابت، مع هامش كافٍ عند مستوى 75% للخانق (33+ كجم إجمالاً) للتعافي من الرياح العاتية ومتابعة التضاريس. بالإضافة إلى ذلك، فإن الجهد الكهربائي 8S يحافظ على تكاليف قائمة المواد (BOM) في حدود معقولة لمشغلي الأساطيل الذين يحتاجون إلى تشغيل وحدات متعددة.

طائرات كوادكوبتر صناعية مخصصة لنقل الأحمال الثقيلة

أربعة محركات من طراز 5215 مزودة بمراوح مقاس 13×9×3 توفر لك قوة دفع للطيران الثابت تبلغ 8.5 كجم عند إجمالي قدرة 1,420 واط — وهو ما يكفي بالتأكيد لحمولة تتراوح بين 4 و5 كجم على هيكل يزن 2.5 كجم. كما أن انخفاض استهلاك التيار لكل محرك يعني أنه يمكنك استخدام وحدات تحكم سرعة (ESC) أخف وزنًا ولوحات توزيع طاقة أرق.

محركات الرفع للطائرات ذات الأجنحة الثابتة القادرة على الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL)

إن منحنى الكفاءة المستوي لمحرك 5215 عبر نطاق الخانق 50–65% يجعله خيارًا مثاليًّا لمنصات الإقلاع والهبوط العمودي (VTOL) التي تحتاج إلى دفع رأسي لمدة 30–60 ثانية للانتقال قبل إيقاف التشغيل للانتقال إلى وضع الطيران المستقر. ولحسن الحظ، يتحمل المحرك اندفاع التيار العالي القصير دون أن ترتفع درجة حرارته بشكل مفرط، كما يتوافق بطارية 8S بشكل طبيعي مع معظم أنظمة الطاقة الشائعة في طائرات VTOL.

القيود

يجب عليك تجنب استخدام هذا المحرك في الرشاشات سعة 20 لترًا فأكثر، واختيار 5315-420 كيلوفولت بدلاً من ذلك. كما أنه غير مناسب لأنظمة 12S لأننا صممنا هذا الملف خصيصًا لأنظمة 8S. وبالمثل، تجنب استخدامه مع مراوح أصغر من 10 بوصات في أنظمة 6S — استخدم 4315-600 كيلو فولت أمبير 4315-600 كيلو فولت لذلك النطاق بدلاً من ذلك.

الأسئلة المتداولة

ما هي قوة الدفع القصوى لطراز 5215-420KV؟

باستخدام مروحة مقاس 15×7×3 على 8S وعند مستوى تسارع 75%، ستحصل على 5,544 غرامًا لكل محرك, ، وهذه بيانات حقيقية تم الحصول عليها من منصة الاختبار وليست تقديرًا حسابيًا. وفي تلك اللحظة بالذات، يبلغ استهلاك الطاقة الأقصى 1,213 واط.

هل يمكن تشغيل طراز 5215-420KV على بطارية 6S؟

من الناحية الفنية، نعم، على الرغم من أنك ستفقد ما يقارب 30–35% من قوة الدفع لأن عدد الدورات في الدقيقة (RPM) يتناسب طرديًا مع الجهد الكهربائي. يدور محرك بقوة 420 كيلو فولت على بطارية 6S (22.2 فولت) بسرعة تبلغ حوالي 9,324 دورة في الدقيقة بدون حمل، مقابل حوالي 13,440 دورة في الدقيقة على بطارية 8S (29.6 فولت). لذلك، بالنسبة لتطبيقات 6S، فإن 4315-600 كيلو فولت أمبير 4315-600 كيلو فولت فهو الخيار الأفضل لأننا قمنا بلفه خصيصًا ليناسب نطاق الجهد هذا.

أي مروحة يجب أن أستخدم — 13 بوصة أم 15 بوصة؟

يعتمد ذلك على هيكل الطائرة. بشكل عام، توفر المروحة مقاس 15 بوصة كفاءة تبلغ 6.7 جرام/وات أثناء التحليق الثابت، مقابل 6.0 جرام/وات للمروحة مقاس 13 بوصة — وهذا يمثل زيادة في الكفاءة تبلغ 12%. لكن المحرك مقاس 13 بوصة يستهلك تيارًا أقل بمقدار 4 أمبير لكل محرك عند التشغيل بأقصى سرعة، لذا إذا كان لديك مسافة كافية بين المروحة والإطار، فاختر مقاس 15 بوصة. وإلا، إذا كان إطارك ضيقًا أو كانت السعة المتاحة للتيار أكثر أهمية بالنسبة لك من الكفاءة، فإن مقاس 13 بوصة يعمل بشكل جيد.

ما هو نظام التحكم الإلكتروني في السرعة (ESC) الذي توصون به لطراز 5215-420KV؟

تسجيل ذروة التيار في المراوح مقاس 15 بوصة 38.33A عند مستوى الخانق 75%, ، لذا فإن وحدة التحكم في السرعة (ESC) ذات تصنيف 60 أمبير و8S توفر لك هامشًا مريحًا. نجري الاختبار باستخدام Hobbywing XRotor و Aikon AK32 السلسلة، وقد وجدنا أن البرامج الثابتة FOC (AM32 أو BLHeli_32) تُحدث فرقًا ملحوظًا في سلاسة الحركة عند مستويات الدفع المنخفضة أثناء عمليات الرش. لدينا دليل التوافق مع FOC يتناول بالتفصيل حالات الاقتران المحددة.

كيف يقارن الطراز 5215 بالطراز 5315-420KV؟

نفس القيمة الكهربائية (KV) لكن فئة الجهد مختلفة تمامًا. المحرك 5215 هو محرك 8S بقوة دفع قصوى تبلغ 5,544 جرامًا، وقد صممناه خصيصًا للرشاشات سعة 10–15 لترًا، في حين أن 5315 وهو محرك 12S بقوة دفع قصوى تبلغ 8,400g، مصمم خصيصًا للمنصات الزراعية الثقيلة بسعة 20 لترًا فأكثر. وتتمثل الميزة الرئيسية للموديل 5215 في انخفاض تكلفة النظام بفضل وحدات التحكم الإلكترونية (ESC) الأرخص ثمناً، والبطاريات الأصغر حجماً، والأسلاك الأبسط. لذا اختر وفقاً لحجم الخزان: إذا كان أقل من 15 لتر، فاختر الموديل 5215، أما إذا كان أكثر من 20 لتر، فاختر الموديل 5315.

هل يمكنني الحصول على طراز 5215 بقيمة KV مختلفة؟

نعم، نقوم بضبط المقاومة الكهربائية (KV) حسب الطلب — حيث نستخدم قيمة KV أقل للمراوح الأكبر حجمًا أو للتركيبات التي تعمل بـ 12S، أو قيمة KV أعلى للمراوح الأصغر حجمًا التي تعمل بـ 6S. ومع ذلك، فإن الحد الأدنى لكمية الطلب الخاصة بقيمة KV المخصصة هو 20 وحدة، ومهلة التسليم القياسية لدينا هي 7 أيام، لذا يرجى الاتصال بنا وإبلاغنا بالجهد المستهدف وحجم المروحة للبدء في العملية.

احصل على طراز 5215-420KV من Pi Thrust

الـ محرك بدون فرشات 5215-420 كيلو فولت متوفر حالياً في المخزون ويتم شحنه في غضون يومي عمل. وبشكل أساسي، يأتي كل محرك مزوداً بمحامل NSK، ومغناطيسات N52H، وملفات مخصصة لدرجة حرارة 220 درجة مئوية كمواصفات قياسية — دون الحاجة إلى أي ترقيات ودون أسعار إضافية لما ينبغي أن يكون مواصفات أساسية على أي حال.

يمكنك الطلب مباشرةً من pithrust.com, ، تابعونا على موقع «أليبابا» على الرابط التالي: diyfpv.en.alibaba.com, ، أو عبر البريد الإلكتروني info@pithrust.com للحصول على أسعار الجملة وطلبات KV المخصصة.

ضمان لمدة 12 شهراً. دعم فني مدى الحياة. واتساب: +86-198-7242-8734