Твой первый квадрокоптер: теория и практика

Для балансировки моторов можно сделать простейшее приспособление из кусочка зеркала и лазерной указки (рис. 5.5). Указка закрепляется на штативе, а зеркальце жестко крепится на луче коптера рядом с мотором. Нельзя приклеивать зеркальце на двусторонний пенистый скотч, он будет гасить вибрацию. Луч указки отражается от зеркальца и падает на белый экран, расположенный на расстоянии около 3 м. Малейшая вибрация зеркальца будет приводить к размыванию световой точки отраженного лазерного луча.

Рис. 5.5.Схема балансировки мотора при помощи лазерной указки

Балансировку двигателя мы будем производить при помощи скотча повышенной клейкости. Двигатель при работе нагревается, и некачественный скотч может отклеиться. Хорошо подходит армированный скотч серого цвета для ремонтных работ, именуемый в магазинах хозтоваров "сантехническим", а также клейкая алюминиевая лента, применяемая при монтаже систем вентиляции.

Внимание!

Все работы по начальной балансировке моторов выполняются без пропеллеров.

Так же как и при балансировке пропеллеров, процесс по описанию может показаться долгим, но при достижении небольшого навыка занимает не более пяти минут на мотор. Приготовьте грузик из скотча размерами около 1x2 см. Включите мотор, прогоните его по всему диапазону оборотов, запомните величину размытия отраженного луча указки. Наклейте грузик на внешнюю сторону ротора в произвольном месте, но не слишком прочно. Включите мотор и проверьте результат. Если вибрация усилилась, переклейте грузик на противоположную сторону. Когда заметите уменьшение вибрации, начинайте постепенно смещать грузик в одну и другую сторону в поисках наименьшей вибрации. Когда это положение найдено, отметьте его маркером и попробуйте варьировать размеры грузика в меньшую и большую сторону. Возможно, при этом понадобится подкорректировать положение грузика. Когда оптимальный грузик подобран, замените его постоянным такого же размера и приклейте прочно.

При наличии некоторого опыта и усердия можно вполне обходиться без лазерного приспособления, а уровень вибрации оценивать, держась подушечками пальцев за луч рамы возле мотора. Если применяются качественные винты и моторы с зажимной гайкой, то проведя предварительную раздельную балансировку моторов и винтов, можно попробовать добиться оптимальной балансировки винтомоторной пары в сборе. Но при этом следует соблюдать осторожность, чтобы не получить травму от вращающегося винта. Фиксируя винт на валу в разных положениях, можно найти такое, при котором общая вибрация винтомоторной пары будет минимальной.

Сборка квадрокоптера

Последовательность сборки рамы зависит от конструкции и обычно не несет в себе скрытых сложностей. Важно лишь соблюдать правильную последовательность монтажа электронных и силовых компонентов.

Обычно в первую очередь монтируются моторы и регуляторы. Мотор соединяется с регулятором тремя проводами и достоверно угадать правильную полярность невозможно. Даже если провода на выходе регулятора разноцветные, цвет ничего не означает. Поэтому сначала выполняется пробное подключение и проверяется направление вращения моторов. Разумеется, нужно делать это без пропеллеров! Вращение должно соответствовать указанному на схеме рис. 2.1. Если мотор вращается в противоположную сторону, достаточно поменять местами подключение любых двух выводов. После этого соединения нужно тщательно пропаять, изолировать термоусадочной трубкой и аккуратно уложить провода вдоль луча. Настоятельно рекомендуем именно пропаивать все силовые соединения и не использовать разъемы.

Для проверки вращения мотора можно поочередно подключать регуляторы к выходу сервотестера или канала газа приемника и питать их от силовой батареи. Если регуляторы не стартуют от сигнала приемника или сервотестера без предварительной калибровки, то временно отложите окончательное подключение моторов. После того как мы откалибруем регуляторы с помощью специального режима контроллера, можно будет проверить правильность соединения и окончательно припаять выводы моторов.

Далее на раму монтируется распределитель питания, к нему подключаются провода питания регуляторов и разъем для подключения силовой батареи. Не забудьте сразу подключить к распределителю питания гибкий двужильный провод — отвод питающего напряжения, которое будете использовать для питания бортового оборудования через преобразователь 12V — > 5V. Напомним, что использовать для питания контроллера источники +5V, встроенные в регуляторы, нежелательно, т. к. контроллер следует питать слегка завышенным напряжением 5,2–5,6 В. Кроме того, с регуляторов, работающих в квадрокоптере на больших токах, поступает напряжение, загрязненное помехами и пригодное разве что для питания сервомашинок. Заранее продумайте, в каком месте будет смонтирована плата источника +5V, и выведите провод от распределителя в это место.