Warum verwenden Quadrocopter bürstenlose Motoren?

Ich habe darüber nachgedacht, ein Quadcopter-Projekt zu starten, vielleicht von Grund auf neu zu erstellen. Eine der Haupteintrittsbarrieren für mich sind die Motoren: Anscheinend verwenden die meisten Quadcopter bürstenlose Motoren. Ich habe einige Erfahrungen mit Gleichstrommotoren und der Verwendung von PWM-Signalen zur Drehzahlregelung, aber keine Erfahrung mit bürstenlosen Motoren. So wie ich es verstehe, sind bürstenlose Motoren teurer als der typische Gleichstrommotor, den ich für einen Landroboter verwenden würde, und sie erfordern elektronische Geschwindigkeitsregler (ESCs), was sie (aus meiner Sicht) noch teurer und komplizierter erscheinen lässt benutzen.

Meine Frage: Was ist mit bürstenlosen Motoren, die sie in einem Quadcopter nützlich machen? Ist es mehr Drehmoment, weniger Gewicht, was mit Effizienz zu tun hat? Und wäre es wesentlich schwieriger (oder sogar möglich), den Auftrieb stattdessen mit Gleichstrommotoren zu erreichen?

Die meisten Motoren an Quadcoptern sind Outrunner. Bei Außenläufermotoren befindet sich der rotierende Teil außen und nicht innen (im Gegensatz zu den Innenläufermotoren). Aufgrund dieser Anordnung kann dieser Motortyp viel mehr Drehmoment erzeugen. Für Quadrocopter ist ein hohes Drehmoment erforderlich, da Sie das Gleichgewicht durch Ändern der Motordrehzahl herstellen. Je höher Ihr Drehmoment, desto schneller können Sie die Drehzahl Ihrer Propeller ändern. Ein hohes Drehmoment bedeutet auch, dass Sie kein Getriebe benötigen und viel Masse sparen. Außenläufer sind für gebürstete Kommutierung nicht sehr praktisch, da sie viele Drähte und zusätzliche Kontakte erfordern würden. Daher sind die meisten Outrunner bürstenlos.

Die bürstenlosen Motoren sind für ihr Gewicht viel leistungsstärker als die verfügbaren bürstenbehafteten Motoren und halten länger.

In einem Flugzeug ist das Leistungsgewicht König.

Für die kleinsten (und billigsten) Multicopter sind bürstenbehaftete Gleichstrommotoren gut im Einsatz: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2009496 Sie sind kernlose Motoren ¹ und haben eine sehr geringe Trägheit, können beschleunigen sehr schnell und eignen sich perfekt für hochfrequente PWM (wir treiben sie mit bis zu 32kHz an). Sie können ein Leistungsgewicht von mehr als 3: 1 auf einer AUW-Flugzeugzelle mit weniger als 50 g erreichen. Der Antrieb dieser Motoren ist viel einfacher als bei einem bürstenlosen Motor. Sie benötigen lediglich einen Transistor und einen Kondensator.

Das gilt für Mikrokoppler, die Brushless-Technologie hat in dieser Gewichtsklasse (noch) nicht aufgeholt. Wahrscheinlich nur eine Frage der Zeit. Die ersten bürstenlosen Mikrosysteme sind verfügbar, kosten jedoch ein Vielfaches der kernlosen Motoren und bieten (noch) keine höhere Leistung.

Für größere Quads: Keine Frage, bürstenlos ist König. Aber für die Mikro- und Nano-Quads ist es fantastisch, diese billigen Motoren mit Zuversicht zum Absturz zu bringen;)

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