Обзор двигателя 4320-350 кВ: производительность при подъеме тяжелых грузов и эффективность при 12S

В большинстве обзоров двигателей для дронов приводятся данные о пиковой тяге и технические характеристики. Проблема заключается в следующем: двигатель, развивающий тягу 9,8 кг при полном газу, может оказаться бесполезным при крейсерском режиме 50% — именно в этом режиме тяжелые БПЛА проводят 80% своего времени полёта. Именно поэтому мы протестировали 4320–350 кВ с четырьмя различными винтами при полном диапазоне регулировки дроссельной заслонки в 10 положений. Ниже мы подробно разберем, что именно показывают данные — и почему этот двигатель стал нашей основной рекомендацией для операторов, поднимающих грузы весом 20 кг и более.

Краткий обзор технических характеристик

С весом 248 граммов модель 4320-350KV занимает интересное положение — она легче, чем 5315-420KV но обеспечивает сопоставимую пиковую тягу на правом винте. Конфигурация 12N14P с 350 кВ означает более высокий крутящий момент при более низких оборотах, что обеспечивает более высокую эффективность при использовании винтов большего размера.

Испытание тяги: 4 винта, полный 10-ступенчатый диапазон положений дроссельной заслонки

Мы протестировали модель 4320-350KV с четыре разных трёхлопастных винта на 12S — сканирование каждого дросселя 10% в диапазоне от холостого хода до полного открытия. Вот данные, которые имеют наибольшее значение. DBone 15×7,3×3 — это рекомендуемая нами конфигурация для максимальной грузоподъёмности; полные данные по ней приведены ниже. Остальные три пропеллера представлены в сравнительной таблице, приведённой далее.

DBone 15×7,3×3 — конфигурация для перевозки тяжелых грузов

Ключевой показатель для операторов, занимающихся перевозкой тяжелых грузов: при Дроссельная заслонка 50% — реалистичные параметры полёта для загруженного гексакоптера — двигатель обеспечивает Тяга 3 632 г при токе всего 14,8 А. Это эффективность 4,94 Г/В, а если учесть шесть двигателей на гексакоптере, то получается примерно Общая тяга в режиме крейсерского полета — 21,8 кг при этом потребляя всего 89A от вашего аккумулятора 12S. Для распылительного дрона объемом 25 л это именно то, что нужно.

Сравнение четырёх винтов — основные показатели при положении дроссельной заслонки 50%

Одно сразу бросается в глаза: Модель 4320 лучше всего работает с пропеллерами диаметром 13–15 дюймов. Конфигурация 15×7,3×3 обеспечивает наибольшую абсолютную тягу — почти 10 кг на каждый двигатель при полном открытии дросселя, — тогда как 13-дюймовые пропеллеры демонстрируют более высокую эффективность на максимальных оборотах. Если ваш дрон большую часть полёта работает на 40–60 % мощности (как это характерно для платформ с большой грузоподъёмностью), конфигурация с 15-дюймовыми пропеллерами является явным победителем.

Подробный анализ эффективности: в чём превосходство модели 4320

Модель 4320-350KV отличается характерной кривой КПД, которая выделяет её среди двигателей меньшей мощности. Давайте посмотрим, о чём на самом деле говорят эти данные:

«Идеальный вариант»: дроссельная заслонка 20-40%

При использовании пропеллера DBone размером 15×7,3×3 КПД достигает максимального значения при 7,14 Г/В при положении дроссельной заслонки 20% и удерживает значение выше 5,77 Г/В в режиме 40%. Это диапазон крейсерской скорости для загруженной платформы для перевозки тяжелых грузов — и именно в этом диапазоне модель 4320 Конструкция с высоким крутящим моментом 12N14P окупается. Меньшее количество полюсов обеспечит более высокую пиковую частоту вращения, но за счет снижения эффективности в среднем диапазоне открытия дроссельной заслонки. Модель 4320 предлагает обратный компромисс: более низкий показатель KV, большее количество полюсов и лучшую эффективность там, где это действительно важно.

Математика реальных полётов

Возьмите гексакоптер с Полная масса — 30 кг (планер + бак на 25 л + авионика). В режиме зависания каждому двигателю требуется примерно 5 кг тяги. При использовании пропеллеров 15×7,3×3 и открытии дросселя на 50–60% каждый двигатель развивает тягу 3 632–5 037 г — то есть для висения требуется открытие дросселя примерно на 60–70%, что соответствует потреблению тока примерно 18–24 А на каждый двигатель. Общий ток: 108–144 А на 12S. При использовании аккумулятора 12S емкостью 30 000 мА·ч это дает 12–15 минут распыления на одну зарядку — этого хватит на 8–10 акров до приземления.

Качество изготовления: что на самом деле нужно операторам тяжелой техники

При пиковой мощности 3,8 кВт модель 4320 выделяет значительное количество тепла. Именно поэтому мы не стали экономить на внутренних компонентах:

• Дуговые магниты N52H — Запас по температуре Кюри — 120 °C. Обычные магниты N35 начинают размагничиваться при 80 °C; магниты N52H сохраняют стабильность даже при температуре свыше 120 °C, что имеет значение при выполнении вылетов один за другим при температуре окружающей среды 35 °C.
• Медные обмотки, рассчитанные на температуру 220 °C — стандартная характеристика для всей линейки Pi Thrust. Статор модели 4320 нагревается меньше, чем у двигателей меньшего размера с аналогичной мощностью, поскольку больший диаметр (43 мм) обеспечивает более быстрое рассеивание тепла.
• Японские подшипники NSK с двойным экраном — не универсальные. При максимальной частоте вращения 11 400 об/мин качество подшипников имеет решающее значение. Мы были свидетелями того, как универсальные подшипники выходили из строя менее чем через 50 летных часов на двигателях класса 43xx конкурентов; подшипники NSK же стабильно выдерживают более 400.
• Вал из закаленной стали диаметром 6 мм — имеет увеличенные размеры по сравнению с другими двигателями этого класса. В большинстве двигателей серии 43xx используется диаметр 5 мм. Дополнительный миллиметр обеспечивает большую жесткость на изгиб, что имеет значение при работе с 15-дюймовыми пропеллерами на скорости вращения 11k RPM с полезной нагрузкой 2 кг на каждом плече.

4320 против 5315: как выбрать подходящий грузоподъемник

Нам постоянно задают этот вопрос. Оба двигателя относятся к категории "тяжелых грузоподъемных", но предназначены для разных задач:

Вкратце: если вес груза превышает 20 кг, выбирайте модель 4320. Он легче, более экономичен при крейсерском режиме и обеспечивает более высокую абсолютную тягу на больших пропеллерах. Если вес вашего модели находится в диапазоне 10–20 кг и вам требуется более высокий показатель KV для лучшей отзывчивости, то 5315-420KV подходит лучше. Подробную информацию см. в нашем Подробный обзор 5315-420KV.

Прямые поставки с завода: индивидуальные технические характеристики, без наценки посредников

Модель 4320-350KV отгружается с нашего завода в Шэньчжэне в цены напрямую от завода — отсутствие промежуточных звеньев. Для операторов автопарков это позволяет сократить затраты на один двигатель на 30-40% по сравнению с закупкой через каналы посредников. А если напряжение 350 кВ не совсем соответствует требованиям вашей платформы, мы можем изготовить варианты с индивидуальным значением кВ в 7 дней.

Часто задаваемые вопросы

Какова максимальная тяга двигателя 4320-350KV?

9 797 граммов при положении дроссельной заслонки 100% с трёхлопастным винтом DBone 15×7,3×3 на батарее 12S. Эти показатели измерены на нашем стенде для статических испытаний тяги при напряжении 46,99 В, потребляемом токе 81,61 А и мощности 3 835 Вт. При использовании более мелких 13-дюймовых пропеллеров пиковая тяга колеблется от 7 760 г до 8 714 г в зависимости от шага и конструкции лопастей.

Какой размер пропеллера лучше всего подходит для двигателя 4320-350KV?

Для максимальной грузоподъемности: DBone 15×7,3×3, трёхлопастной — Максимальная тяга 9,8 кг, перегрузка 4,94 G/W при крейсерском режиме 50%. Для достижения наилучшей крейсерской эффективности: HQ 13×8×3 или DBone 13×7,5×3 — Максимальный КПД 6,5–7,1 Г/Вт. Не используйте пропеллеры диаметром менее 13 дюймов — при низком номинальном значении 350 кВ требуется большая площадь диска для правильной нагрузки на двигатель.

Подходит ли модель 4320-350KV для дронов, используемых в сельскохозяйственном опрыскивании?

Да — это наш главный выбор для Опрыскиватели объемом 25 л и более. При положении дроссельной заслонки 50% шесть двигателей 4320 развивают тягу в режиме крейсерского полета ~21,8 кг, потребляя при этом ~89 А от аккумулятора 12S. Это обеспечивает гексакоптеру объемом 25 л примерно 12–15 минут активного опрыскивания на одной зарядке. Для более компактных опрыскивателей объёмом 10–20 л 5315-420KV или 5215–400 кВ может оказаться более экономичным.

Может ли модель 4320-350KV работать с аккумуляторами 8S или 6S?

Модель 4320-350KV — это предназначено для 12S и мы настоятельно рекомендуем не выходить за пределы этого напряжения. При напряжении 350 кВ работа на 8S обеспечит вам ~5 800 об/мин на полном газу — этого недостаточно для получения значимой тяги от 15-дюймового винта. Если ваша платформа ограничена 8S, рассмотрите возможность 5215–400 кВ или 4315-600KV вместо этого.

Как двигатель 4320 сравнивается с двигателями конкурентов того же класса?

Модель Pi Thrust 4320 отличается тремя особенностями: прозрачные тестовые данные (большинство конкурентов публикуют данные только о пиковой тяге, а не о результатах испытаний на полном газу с различными винтами), подшипники NSK в стандартной комплектации (а не в качестве дополнительной опции), и цены напрямую от завода с индивидуальными настройками KV. Двигатели ReadyToSky и DarwinFPV класса 4320 — это надежные бюджетные альтернативы, однако в них используются стандартные подшипники, и они не предлагают индивидуальных настроек KV или брендирования под команду.

Какой ESC лучше всего подходит для 4320-350KV?

Вам нужен ESC с номинальной мощностью 12S и не менее 80A в режиме непрерывной работы, с пиковым запасом по току 100 А. Мы рекомендуем Hobbywing XRotor Pro 80A 12S или аналогичный. Убедитесь, что ваш ESC поддерживает количество полюсов 12N14P — некоторые недорогие ESC испытывают трудности при работе с 14-полюсными двигателями на оборотах выше 10 000 об/мин. Что касается управления по методу FOC с более плавным откликом на газ на низких оборотах, см. нашу Руководство по управлению двигателями FOC.

Получить расценки на модель 4320-350KV

Модель 4320-350KV имеется в наличии и отправляется в течение 3 дней в стандартной комплектации. Изготовление моторов с нестандартными значениями KV занимает 7 дней с момента оформления заказа до отправки. Мы осуществляем поставки операторам тяжелогрузной техники и производителям дронов по всему миру — от единичных тестовых экземпляров до партий из более чем 100 двигателей.

Как сделать заказ

• Страница товара: pithrust.com/product/4320-350kv
• Электронная почта: info@pithrust.com — сообщите нам размер пропеллера, напряжение и количество
• WhatsApp: +86-198-7242-8734 — быстрое составление предложений на английском или китайском языках
• Полный ассортимент двигателей: pithrust.com/products

Нужна помощь в подборе модели 4320 для вашей платформы? Начните с нашего Руководство по выбору двигателя для дрона для получения полной разбивки данных по KV, тяге и подбору винта.