ドローン資格 学科14 エコ動力

公式書籍の販売が追いついていないドローン国家資格から動力類について解説いたします。

・モーターとプロペラ

ドローンに搭載されるモーターの回転数は ESC(エレクトロニックスピードコントローラー)により制御されており、モーターで駆動されたローターの回転数を増減させることにより揚力や推力を変化させる

ローターを駆動するモーターには、ブラシモーターとメンテナンスが容易で静音、長寿命が特徴のブラシレスモーターがある。

ローターは通常回転方向(時計回転(CW:クロックワイズ)/反時計回転(CCW:カウンタークロックワイズ))に合わせた形状で、回転方向に合わせた取付が必要。

電池関係の計算式

・電圧 (V/単位)

抵抗(R)x電流(A)

電圧は電池残量で決まり、残量が減ると電池の電圧は下がる。

・出力 (W/単位)

放電時電圧x(V)x電流(A)

電池残量が減ると放電時圧力が低下し、電流は増大する。

・容量 (Ah)

電流(A)x時間(h)

充電満タンから無くなるまでの電気量、電流の大きさや温度によって利用可能量は変化する。
電流と時間の積算値を表し、一般的な電池やモバイルバッテリーの容量に使用される。
例 12v100Ahの電池=10時間くらい使える(10Aの放電想定)

・エネルギー容量 (Wh)

放電時電圧(V)x電流(A)x時間(h)

消費電力と時間の積算値を表し、リチウムイオン蓄電池の表示などに使用される。
例 12V100Ahの電池=10時間くらい使える(120wの電力想定)
こちらも電気量、電流の大きさ、温度によって利用できる量が変化する。
また、使用頻度や時間に比例して電池自体が劣化して電池内の電力を使い切ることが難しくなります。

・充電率 (%)

放電できる量(Ah)/満充電時に放電できる電気量(Ah)

充電満タンで放電できる電気量と現時点で放電できる電気量の比例を表す。

ドローンに多く搭載されるバッテリー

・リチウムポリマーバッテリー
ゲル状のポリマー電解質を採用したリチウムイオンバッテリー
高エネルギー密度、高電圧、自己放電が少なくメモリ効果が小さい、可燃物電解質等の特徴

他の電池類と同様の注意事項
過充電、過放電、強い衝撃、コネクタ接続不良等は劣化、肥大化、発火の原因になります。

ドローンに搭載されるエンジン

エンジンの回転を動力にローターを回転させ揚力と推力を得ている。
エンジンには2ストロークエンジン、4 ストロークエンジン、グローエンジン等の種類がある。
エンジンの種類により、潤滑方式、燃焼サイクル、点火温度等が異なる。

燃料にも種類があり、それぞれのエンジンでメーカーが指定する燃料を適切に扱う必要がある。燃料にオイル等を混ぜた混合燃料を使用する場合は、適切な混合比での使用が必要である。

出典:無人航空機の飛行の安全に関する教則第2版

ドローンにまつわる動力についてのご紹介でした。

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