A escolha do motor sem escovas adequado é uma decisão crucial na conceção ou atualização de um drone. O motor, que aciona as hélices com energia mecânica convertida a partir de energia elétrica, é o cérebro do seu drone. A escolha do motor sem escovas ideal pode ter uma grande influência no desempenho, na eficiência e na experiência de voo global do seu drone.

Considerações-chave para a escolha de um motor sem escovas

A escolha do motor sem escovas certo para o seu drone depende de vários fatores, cada um dos quais afeta as características gerais de voo, tais como a velocidade, a estabilidade e a autonomia. Vamos analisar as considerações mais importantes.

Classificação KV: Compreender a velocidade do motor

A classificação KV é uma das especificações mais críticas para qualquer motor sem escovas. Refere-se às RPM (rotações por minuto) do motor por volt aplicado. Por exemplo, um motor que receba 1 volt girará a 2300 RPM e terá uma classificação KV de 2300 KV.

• Motores de alto KV: Os motores com classificações KV mais elevadas (por exemplo, 2300 KV a 2700 KV) rodam mais depressa e são ideais para drones de competição ou drones FPV (First Person View), onde a velocidade e a agilidade são prioritárias. No entanto, estes motores tendem a produzir menos binário, o que pode torná-los menos eficientes com hélices maiores.
• Motores de baixo KV: Os motores com classificações de KV mais baixas (por exemplo, 800 KV a 1400 KV) rodam mais devagar, mas produzem mais binário. São mais adequados para drones de maiores dimensões ou plataformas de fotografia aérea que exigem estabilidade e eficiência, especialmente quando se utilizam hélices maiores.

Modelo do motor	Diâmetro (mm)	Comprimento (mm)	Diâmetro do eixo (mm)	Peso (g)	Potência (W)	Tensão (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

Dimensões e peso do motor

Os motores sem escovas estão disponíveis em vários tamanhos, normalmente representados por dois números (por exemplo, 2205, 2306, 2812). A altura do estator, em milímetros, é representada pelo segundo dígito, e o diâmetro do estator, em milímetros, pelo primeiro. Um motor com a designação «2205», por exemplo, tem um estator com 22 mm de diâmetro e 5 mm de altura.

• Motores mais pequenos (por exemplo, 1806, 2204): Estes motores são leves e compactos, tornando-os ideais para drones mais pequenos ou microquadricópteros, onde o peso é uma preocupação primordial. São frequentemente utilizados em drones de corrida FPV que realizam manobras a alta velocidade.
• Motores maiores (por exemplo, 2212, 2814): Os motores maiores são mais pesados e proporcionam mais binário, o que é essencial para transportar cargas úteis mais pesadas, tais como câmaras ou gimbals em drones de fotografia aérea. Estes motores são também mais eficientes com hélices maiores.

Requisitos de impulso e potência

O impulso é a quantidade de força que um motor gera para elevar o drone no ar. É um fator crítico para determinar quanto peso o seu drone pode transportar e com que rapidez pode acelerar. Os motores sem escovas têm normalmente uma classificação de impulso que indica a força máxima que podem gerar quando combinados com hélices e tensão específicas.

• Relação empuxo/peso: Uma relação empuxo/peso de 2:1 é frequentemente uma meta razoável. Isto significa que os motores do seu drone devem produzir o dobro do empuxo em relação ao peso total do drone (incluindo a estrutura, a bateria e a carga útil). Por exemplo, se o seu drone pesar 1 kg, a propulsão total de todos os motores deve ser de 2 kg. Isto garantirá potência suficiente para pairar, subir e manobrar.
• Potência de saída: Medida em watts, é calculada multiplicando a tensão pela corrente. Para calcular a potência necessária dos motores para o seu drone, pode utilizar a seguinte fórmula:

Potência (W) = Tensão (V) x Corrente (A)

• Certifique-se de que o motor que escolher consegue satisfazer os requisitos de potência do seu drone sem sobreaquecer nem consumir demasiada corrente da bateria.

Compatibilidade de tensão e bateria

A tensão fornecida ao motor é outro fator crítico. Os motores sem escovas são concebidos para funcionar com intervalos de tensão específicos, que são determinados pelo tipo de bateria que está a utilizar. A maioria das baterias de drones é do tipo LiPo (polímero de lítio) e está disponível com vários números de células (por exemplo, 3S, 4S, 6S), sendo que cada célula fornece aproximadamente 3,7 volts.

• Baterias 3S (11,1 V): Normalmente utilizadas com motores mais pequenos e drones que requerem menos potência. Os motores com valores de KV mais elevados são frequentemente utilizados em conjunto com baterias 3S.
• Baterias 4S (14,8 V) e 6S (22,2 V): Utilizadas com motores mais potentes para drones de alto desempenho, tais como drones de corrida ou de carga pesada. Os motores com valores de KV mais baixos são normalmente combinados com baterias de tensão mais elevada para atingir as RPM desejadas sem sobreaquecimento.

Certifique-se de que o seu motor é compatível com a bateria do seu drone para evitar danificar o motor ou outros componentes.

Tamanho da hélice e correspondência com o motor

A hélice é uma parte crucial da configuração do motor, uma vez que determina a eficácia com que o motor consegue converter energia elétrica em impulso. O tamanho e o passo da hélice devem ser adequados à classificação KV e à potência de saída do motor para um desempenho ideal.

• Hélices mais pequenas (por exemplo, 4 a 5 polegadas): As hélices mais pequenas são combinadas com motores de alto KV (por exemplo, 2300 KV ou superior) para voo a alta velocidade, normalmente utilizadas em drones de competição. Geram menos impulso, mas permitem uma aceleração mais rápida e maior manobrabilidade.
• Hélices maiores (por exemplo, 6 a 10 polegadas): As hélices maiores são combinadas com motores de baixo KV (por exemplo, 800 KV a 1400 KV) para garantir estabilidade e um voo eficiente, especialmente para transportar cargas úteis. A maior potência produzida pelas hélices maiores permite que o drone paira de forma mais eficaz e transporte cargas mais pesadas.

Outro fator é o passo da hélice, em que um passo maior resulta num maior impulso para a frente, em detrimento de um aumento do arrasto.

Combinação do motor com outros componentes do drone

Ao selecionar o motor sem escovas adequado, é essencial garantir a compatibilidade com outros componentes críticos do drone, tais como o ESC, a bateria e a estrutura.

Compatibilidade com o ESC (Controlador Eletrónico de Velocidade)

O ESC é responsável por fornecer a quantidade certa de potência ao motor. Cada motor requer um ESC com uma intensidade nominal adequada. Por exemplo, se o seu motor consumir um máximo de 20 amperes sob carga, deve selecionar um ESC com uma classificação de, pelo menos, 25 amperes para garantir um funcionamento seguro e fiável.

Para além da intensidade nominal, o ESC deve também ser compatível com o tipo de bateria que está a utilizar (3S, 4S, etc.) e com o controlador de voo do seu drone.

Para saber mais sobre os ESCs, pode ler este artigo: Resolução de problemas do Controlador Eletrónico de Velocidade (ESC)

Capacidade da bateria e classificação C

O tempo de voo do seu drone é determinado pela capacidade da bateria, que é expressa em mAh (miliamperes-hora). Os motores maiores consomem geralmente mais energia, pelo que necessitarão de uma bateria de maior capacidade para sustentar tempos de voo mais longos.

A classificação C da bateria também é importante, pois indica a rapidez com que a bateria pode descarregar energia. Certifique-se de que a bateria consegue fornecer corrente suficiente para satisfazer as necessidades do motor sem sobreaquecer.

Tamanho da estrutura e montagem do motor

O tamanho da estrutura do seu drone determinará o tamanho máximo do motor e o diâmetro da hélice que podem ser utilizados. A maioria das estruturas de drones possui orifícios de montagem de motores predefinidos, concebidos para tamanhos específicos de motor (por exemplo, 2204 ou 2212). Certifique-se de que o motor que escolher é compatível com o padrão de montagem da sua estrutura e que pode acomodar o tamanho adequado de hélice.

Erros comuns a evitar ao selecionar um motor sem escovas

Ao selecionar um motor CC sem escovas para o seu drone, é fácil cometer erros que podem levar a um desempenho insatisfatório, sobreaquecimento ou até mesmo danificar o seu drone. Aqui estão alguns erros comuns a evitar:

• Escolher a classificação KV incorreta: os motores com KV mais elevado não são necessariamente a melhor escolha. Escolha um motor com um valor de KV mais baixo se estiver a construir um drone para fotografia aérea, pois irá precisar de estabilidade e de um baixo número de RPM. Por outro lado, se estiver a construir um drone de corrida, um motor com um valor de KV elevado irá proporcionar-lhe a velocidade e a capacidade de resposta de que necessita.
• Incompatibilidade entre motores e hélices: A utilização de hélices demasiado grandes para o seu motor pode causar um consumo excessivo de corrente, levando ao sobreaquecimento e a uma eficiência reduzida. Verifique sempre o tamanho de hélice recomendado pelo fabricante para o seu motor.
• Ignorar o peso: Os motores mais pesados podem proporcionar mais binário, mas também aumentam o peso total do seu drone, o que pode reduzir o tempo de voo e a manobrabilidade. Equilibre sempre a potência do motor com os requisitos de peso do drone.

Exemplos práticos de seleção de motores

Drone de corrida

• Tamanho do motor: 2205 ou 2306
• Classificação KV: 2300-2700 KV
• Tamanho da hélice: 5 polegadas
• Bateria: 4S (14,8 V)
• Aplicação: Motor de alta velocidade e resposta rápida para aceleração imediata e curvas fechadas, ideal para corridas e voo livre. Uma classificação KV mais elevada garante um RPM elevado, enquanto a hélice de 5 polegadas proporciona o equilíbrio entre velocidade e impulso para maior agilidade.

Drone para fotografia aérea

• Tamanho do motor: 2212 ou 2812
• Índice KV: 900-1200 KV
• Tamanho da hélice: 9-10 polegadas
• Bateria: 4S ou 6S (14,8 V ou 22,2 V)
• Aplicação: Motor estável com elevado binário para transportar uma câmara e proporcionar um voo suave e estável. A baixa classificação KV permite um voo mais lento e estável, enquanto as hélices maiores garantem impulso suficiente para elevar o drone com uma carga útil.

Drone de longo alcance

• Tamanho do motor: 2812 ou 3510
• Índice KV: 700-1000 KV
• Tamanho da hélice: 10 polegadas ou superior
• Bateria: 6S (22,2 V)
• Aplicação: Motor orientado para a eficiência, para tempos de voo prolongados e missões de longo alcance. Motor de baixo KV combinado com hélices maiores para um elevado impulso e um consumo de energia eficiente.

Conclusão

Escolher o motor CC sem escovas certo para o seu drone requer o equilíbrio entre vários fatores. Não só deve ter em conta os requisitos específicos do seu drone (seja para corridas, fotografia aérea ou missões remotas), como também deve optar por um fabricante de motores CC sem escovas de alta qualidade, de modo a selecionar um motor que lhe proporcione o melhor desempenho e eficiência para maximizar os seus lucros.