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旋翼无人机动力系统选型及测试方案
作者：丁承君 王勇杰
来源：《科技与创新》2017年第07期
摘 要：旋翼无人机动力系统——无刷电机、螺旋桨参数直接关系着样机航时、载重等重要指标，所以，在样机试制前，应进行选型测试，确定较优的旋翼无人机动力组合。由实测数据可知，同厂家相近规格螺旋桨所导致的航时差距可达13.5%.由于测试样本有限，实际数据可能更大，继而充分证明该测试过程的必要性。 关键词：旋翼无人机；无刷电机；螺旋桨；航时
中图分类号：TH122 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.033 1 旋翼无人机动力系统组成及选配原则
植保无人机动力系统由4个部分构成，即电池、电机、电子调速器和螺旋桨。其中，电池电压不能超过电子调速器的额定电压，电池最大电流应大于电调额定电流。电池电压不能超过电机最大电压，电调最大电压不能超过电机最大电压。 1.1 动力部件——电池
小微型无人机主要将化学电池作为动力电源，其主要包括镍氢（Ni-MH）电池、镍锰（NiOH-MnO2）电池、锂聚合物（Li-Poly）和锂离子动力电源等。由于前两种电池的能量密度比较低，目前基本上被锂聚合物动力电池所代替。锂电池的基本组成单位为S，锂电池的一个单位标准电压是3.7 V。本机型选用格氏ACE锂聚合物电池，其电压为6 S（22.2 V），容量为16 000 mAh，放电倍率为15 C。 1.2 动力部件——电机
动力电机分为2类，即有刷电动机和无刷电动机。由于有刷电动机的效率比较低，其在无人机领域已被淘汰。无刷电机结构简单、质量轻、使用方便，可减小无人机的噪声，弱化其红外特征，同时，又能提供与内燃机不相上下的比功率。无刷电机采用的是电子换向，其输出功率和效率比较高，噪声小，寿命比较长，无其他明显的缺点。综合考虑质量、最大功率、最大电流、力效等因素，本机型选定无刷电机W6050，最大电流为47 A，支持6～12 S锂电。 1.3 动力部件——电子调速器
电子调速器（简称“电调”）可以调节电机转速，实现对无人机负载变化的自动调节。无刷电调输入端是2根线，接正负极电源；输出需要3根线与电机相连，原理是靠3根线不停地改