Choisir le bon moteur brushless est une décision cruciale lors de la conception ou de la mise à niveau d’un drone. Le moteur, qui alimente les hélices avec de l’énergie mécanique convertie à partir de l’énergie électrique, est le cerveau de votre drone. Le choix du moteur brushless idéal peut avoir une grande influence sur les performances, l’efficacité et l’expérience de vol globale de votre drone.

Considérations clés pour choisir un moteur sans balais

Le choix du moteur brushless adapté à votre drone dépend de plusieurs facteurs, chacun affectant les caractéristiques de vol globales, telles que la vitesse, la stabilité et l’endurance. Décomposons les considérations les plus importantes.

Évaluation KV : comprendre la vitesse du moteur

La valeur nominale KV est l’une des spécifications les plus importantes pour tout moteur sans balais. Elle fait référence au nombre de tours par minute (RPM) du moteur par volt appliqué. Par exemple, un moteur recevant 1 volt tournera à 2 300 tr/min et aura une valeur nominale KV de 2 300 KV.

• Moteurs à KV élevé : les moteurs avec des valeurs nominales KV plus élevées (par exemple, 2 300 KV à 2 700 KV) tournent plus vite et sont idéaux pour les drones de course ou les drones FPV (vue à la première personne) où la vitesse et l’agilité sont prioritaires. Cependant, ces moteurs ont tendance à produire moins de couple, ce qui peut les rendre moins efficaces avec des hélices plus grandes.
• Moteurs à faible KV : les moteurs avec des valeurs nominales KV plus faibles (par exemple, 800 KV à 1 400 KV) tournent plus lentement mais produisent plus de couple. Ils sont plus adaptés aux drones plus gros ou aux plates-formes de photographie aérienne qui nécessitent stabilité et efficacité, en particulier lors de l’utilisation d’hélices plus grandes.

Modèle de moteur	Diamètre (mm)	Longueur (mm)	Diamètre de l’arbre (mm)	Poids (g)	Puissance (W)	Tension (V)
BLDC-2015	20	15	2	35	25	12
BLDC-2830	28	30	3	65	40	24
BLDC-3548	35	48	5	150	120	36
BLDC-4250	42	50	5	220	200	48
BLDC-5055	50	55	6	330	350	48
BLDC-6374	63	74	8	820	500	60
BLDC-80100	80	100	10	1250	1200	72

Taille et poids du moteur

Les moteurs sans balais sont disponibles en différentes tailles, généralement représentées par deux chiffres (par exemple, 2205, 2306, 2812). La hauteur du stator en millimètres est représentée par le deuxième chiffre et le diamètre du stator en millimètres par le premier. Un moteur étiqueté « 2205 », par exemple, a un stator de 22 mm de diamètre et de 5 mm de hauteur.

• Moteurs plus petits (par exemple, 1806, 2204) : Ces moteurs sont légers et compacts, ce qui les rend idéaux pour les petits drones ou les micro-quadricoptères où le poids est une préoccupation majeure. Ils sont fréquemment utilisés dans les drones de course FPV à grande vitesse.
• Moteurs plus gros (par exemple, 2212, 2814) : Les moteurs plus gros sont plus lourds et fournissent plus de couple, ce qui est essentiel pour transporter des charges utiles plus lourdes, telles que des caméras ou des cardans sur des drones de photographie aérienne. Ces moteurs sont également plus efficaces avec des hélices plus grandes.

Besoins en poussée et en puissance

La poussée est la quantité de force qu’un moteur génère pour soulever le drone dans les airs. C’est un facteur essentiel pour déterminer le poids que votre drone peut supporter et la vitesse à laquelle il peut accélérer. Les moteurs sans balais ont généralement une valeur nominale de poussée qui indique la force maximale qu’ils peuvent générer lorsqu’ils sont associés à des hélices et à une tension spécifiques.

• Rapport poussée/poids : un rapport poussée/poids de 2:1 est souvent un objectif raisonnable. Cela signifie que les moteurs de votre drone doivent produire deux fois plus de poussée que le poids total du drone (y compris le châssis, la batterie et la charge utile). Par exemple, vous souhaitez que la poussée totale de tous les moteurs soit de 2 kg si votre drone pèse 1 kg. Cela garantira une puissance suffisante pour le vol stationnaire, l’ascension et les manœuvres.
• Puissance de sortie : Mesurée en watts, elle est calculée en multipliant la tension par le courant. Pour calculer la puissance moteur requise pour votre drone, vous pouvez utiliser la formule suivante :

Puissance (W) = Tension (V) x Courant (A)

• Assurez-vous que le moteur que vous choisissez peut gérer les besoins énergétiques de votre drone sans surchauffer ni consommer trop de courant de la batterie.

Tension et compatibilité de la batterie

La tension fournie au moteur est un autre facteur critique. Les moteurs sans balais sont conçus pour fonctionner avec des plages de tension spécifiques, qui sont déterminées par le type de batterie que vous utilisez. La plupart des batteries de drone sont LiPo (Lithium Polymère) et sont disponibles en plusieurs nombres de cellules (par exemple, 3S, 4S, 6S), où chaque cellule fournit environ 3,7 volts.

• Batteries 3S (11,1 V) : Généralement utilisées avec des moteurs plus petits et des drones qui nécessitent moins de puissance. Les moteurs à KV plus élevé sont fréquemment utilisés avec des batteries 3S.
• Batteries 4S (14,8 V) et batteries 6S (22,2 V) : utilisées avec des moteurs plus puissants pour les drones hautes performances, tels que les drones de course ou de transport lourd. Les moteurs avec des valeurs nominales KV inférieures sont généralement associés à des batteries à tension plus élevée pour atteindre le régime souhaité sans surchauffe.

Assurez-vous que votre moteur est compatible avec la batterie de votre drone pour éviter d’endommager le moteur ou d’autres composants.

Taille de l’hélice et correspondance du moteur

L’hélice est un élément essentiel de la configuration du moteur, car elle détermine l’efficacité avec laquelle le moteur peut convertir l’énergie électrique en poussée. La taille et le pas de l’hélice doivent être adaptés à la valeur nominale du moteur et à sa puissance de sortie pour des performances optimales.

• Hélices plus petites (par exemple, 4 à 5 pouces) : les hélices plus petites sont associées à des moteurs à KV élevé (par exemple, 2 300 KV ou plus) pour un vol à grande vitesse, généralement utilisé dans les drones de course. Elles génèrent moins de poussée mais permettent une accélération plus rapide et une plus grande maniabilité.
• Hélices plus grandes (par exemple, 6 à 10 pouces) : les hélices plus grandes sont associées à des moteurs à faible KV (par exemple, 800 KV à 1 400 KV) pour la stabilité et un vol efficace, en particulier pour le transport de charges utiles. Une plus grande puissance produite par des hélices plus grandes permet au drone de planer plus efficacement et de transporter des charges plus importantes.

Un autre facteur est le pas de l’hélice, où un pas plus grand entraîne une plus grande poussée vers l’avant au détriment d’une traînée accrue.

Adaptation du moteur aux autres composants du drone

Lors de la sélection du bon moteur brushless, il est essentiel de garantir la compatibilité avec d’autres composants critiques du drone, tels que l’ESC, la batterie et le cadre.

Compatibilité ESC (contrôleur de vitesse électronique)

Le contrôleur électronique de vitesse (ESC) est chargé de fournir la quantité appropriée de puissance au moteur. Chaque moteur nécessite un contrôleur électronique de vitesse (ESC) avec un courant nominal approprié. Par exemple, si votre moteur consomme un maximum de 20 ampères sous charge, vous devez sélectionner un contrôleur électronique de vitesse d’au moins 25 ampères pour garantir un fonctionnement sûr et fiable.

En plus de la puissance nominale, l’ESC doit également prendre en charge le type de batterie que vous utilisez (3S, 4S, etc.) et être compatible avec le contrôleur de vol de votre drone.

Pour en savoir plus sur les ESC, vous pouvez lire cet article: Dépannage du contrôleur de vitesse électronique (ESC)

Capacité de la batterie et indice C

La durée de vol de votre drone est déterminée par la capacité de la batterie, exprimée en mAh (milliampères-heures). Les moteurs plus gros consomment généralement plus d’énergie, ils nécessiteront donc une batterie de plus grande capacité pour supporter des temps de vol plus longs. L’indice C de la batterie est également important, car il indique la vitesse à laquelle la batterie peut se décharger. Assurez-vous que la batterie peut fournir suffisamment de courant pour répondre aux besoins du moteur sans surchauffer.

Taille du cadre et montage du moteur

La taille du cadre de votre drone déterminera la taille maximale du moteur et le diamètre de l’hélice pouvant être utilisés. La plupart des cadres de drones ont des trous de montage de moteur prédéfinis conçus pour des tailles de moteur spécifiques (par exemple, 2204 ou 2212). Assurez-vous que le moteur que vous choisissez est compatible avec le modèle de montage de votre cadre et peut accueillir la taille d’hélice appropriée.

Erreurs typiques à éviter lors de la sélection d’un moteur sans balais

Lors de la sélection d’un moteur CC sans balais pour votre drone, il est facile de commettre des erreurs qui peuvent entraîner de mauvaises performances, une surchauffe ou même endommager votre drone. Voici quelques erreurs courantes à éviter :

• Sélection d’un moteur à KV incorrect : les moteurs à KV plus élevés ne sont pas nécessairement le meilleur choix. Choisissez un moteur à KV plus faible si vous fabriquez un drone pour la photographie aérienne, car vous aurez besoin de stabilité et d’un faible régime. En revanche, si vous construisez un drone de course, un moteur à KV élevé vous donnera la vitesse et la réactivité dont vous avez besoin.
• Moteurs et hélices inadaptés : l’utilisation d’hélices trop grandes pour votre moteur peut entraîner une consommation de courant excessive, entraînant une surchauffe et une réduction de l’efficacité. Vérifiez toujours la taille d’hélice recommandée par le fabricant pour votre moteur.
• Ignorer le poids : les moteurs plus lourds peuvent fournir plus de couple, mais ils augmentent également le poids total de votre drone, ce qui peut réduire le temps de vol et la maniabilité. Équilibrez toujours la puissance du moteur avec les exigences de poids du drone.

Exemples concrets de sélection motrice

Drone de course

• Taille du moteur : 2 205 ou 2 306
• Puissance nominale : 2 300-2 700 kV
• Taille de l’hélice : 5 pouces
• Batterie : 4 S (14,8 V)
• Cas d’utilisation : moteur rapide et réactif pour une accélération rapide et des virages serrés, idéal pour la course et le vol libre. Une puissance nominale KV plus élevée garantit un régime rapide, tandis que l’hélice de 5 pouces offre l’équilibre entre vitesse et poussée pour plus d’agilité.

Photographie aérienne par drone

• Taille du moteur : 2 212 ou 2 812
• Indice KV : 900-1 200 KV
• Taille de l’hélice : 9-10 pouces
• Batterie : 4S ou 6S (14,8 V ou 22,2 V)
• Cas d’utilisation : moteur stable avec un couple élevé pour transporter une caméra et assurer un vol fluide et stable. Le faible indice KV permet un vol plus lent et plus stable, tandis que des hélices plus grandes assurent une poussée suffisante pour soulever le drone avec une charge utile.

Drone longue portée

• Taille du moteur : 2 812 ou 3 510
• Indice KV : 700-1 000 KV
• Taille de l’hélice : 10 pouces ou plus
• Batterie : 6 S (22,2 V)
• Cas d’utilisation : moteur axé sur l’efficacité pour des temps de vol prolongés et des missions longue distance. Moteur à faible KV associé à des hélices plus grandes pour une poussée élevée et une consommation d’énergie efficace.

Choisir le bon moteur à courant continu sans balais pour votre drone nécessite de prendre en compte de nombreux facteurs. Vous devez non seulement tenir compte des exigences spécifiques de votre drone (qu’il soit destiné à la course, à la photographie aérienne ou aux missions à distance), mais vous devez également envisager de choisir un fabricant de moteurs à courant continu sans balais de haute qualité pour sélectionner un moteur qui vous offrira les meilleures performances et la meilleure efficacité pour maximiser vos profits.