一、先算“飞得起来”的硬门槛——推重比
推重比=总推力÷起飞重量。行业里常说“多旋翼至少2倍、重载最好2.5倍”,但真正落地时还要再留10%冗余:
把空机、电池、任务载荷、结构余量全部称重;
按2.2~2.8倍设定目标推力;
再除以旋翼数量,就能得出单电机最小推力。
举个例子,一架总重50 kg的植保机采用6旋翼布局,单电机推力需≥20 kg。若换成8旋翼,则单电机推力可下降,但整机冗余度更高,安全边界更宽。
二、KV值与桨径:一对“孪生兄弟”
KV值越高,电机每增加1V电压转速越快;桨径越大,同样转速下产生的推力越大。二者必须匹配:
• 重载/长航时:低KV(80~300 KV)+大桨(28~36英寸),扭矩足、效率高、噪音低;
• 高速/竞速:高KV(500 KV以上)+小桨,响应快,但续航会牺牲;
• 城市空中交通:超低KV(25~50 KV)+超大桨,兼顾静音与推力。
壹倍达实验室发现,KV值每下降10%,同等推力下电流可降低5%~7%,这对高容量电池来说就是实打实的“加航程”。
三、电机技术路线的“三岔口”
无刷直流BLDC:技术成熟、性价比高,90%峰值效率可满足20 kg级以内植保、巡检机型;
永磁同步PMSM:功率密度比BLDC再高出15%,FOC矢量控制下效率曲线更平坦,适合50 kg以上重载或载人场景;
轴向磁通AFM:在同样体积内功率密度可提升30%,重量减轻25%,是未来eVTOL(电动垂直起降飞行器)的主流方向。
壹倍达目前三条路线并行:BD-BLDC经济型、BD-PMSM高效型、BD-AFM旗舰型,覆盖50 W到20 kW全功率段,客户可按任务需求自由切换。
四、ESC(电调)协同:别让“小马拉大车”
电机再强,ESC不给力也白搭。选型口诀:持续电流≥电机最大工作电流1.2倍,峰值≥1.5倍;支持正弦FOC驱动,效率可再提5%;通讯协议升级到DShot1200,延迟缩短到微秒级。壹倍达电机出厂即匹配12-24S高压电调,即插即飞,省却客户二次标定时间。
五、散热与防护:决定出勤率
农业无人机常年在药雾、沙尘、盐雾环境下作业,电机防护等级建议直接拉到IP67。铝壳表面采用硬质阳极氧化+陶瓷喷涂双重工艺,盐雾1000小时无锈蚀;内部液冷通道可把绕组温升控制在40 ℃以内,MTBF(平均无故障时间)从800小时提升到3000小时。对于高海拔或极寒地区,壹倍达还可内置PTC预热模块,零下30 ℃一键启动,30秒内达到额定扭矩。
六、螺旋桨与电机的“黄金组合”经验
重载无人机最怕“桨大电机小”或“桨小电机大”。壹倍达实验室给出一条经验公式:
单桨推力≈K×桨径×扭矩,K取32~36之间。
以BD-PMSM-120H为例,KV38,匹配36英寸碳纤维桨,在24S电压下实测单桨推力95 kg,整机6旋翼即可覆盖250 kg级物流无人机。所有数据均通过风洞和悬停双验证,误差小于3%