Seleccionar el motor sin escobillas adecuado es una decisión crucial a la hora de diseñar o actualizar un dron. El motor, que impulsa las hélices con energía mecánica convertida a partir de energía eléctrica, es el cerebro del dron. Seleccionar el motor sin escobillas ideal puede tener una gran influencia en el rendimiento, la eficiencia y la experiencia de vuelo general del dron.

Consideraciones clave para elegir un motor sin escobillas

La elección del motor sin escobillas adecuado para su dron depende de varios factores, cada uno de los cuales afecta las características generales del vuelo, como la velocidad, la estabilidad y la resistencia. Analicemos las consideraciones más importantes.

Clasificación KV: comprensión de la velocidad del motor

La clasificación KV es una de las especificaciones más importantes para cualquier motor sin escobillas. Se refiere a las RPM (rotaciones por minuto) del motor por voltio aplicado. Por ejemplo, un motor que recibe 1 voltio girará a 2300 RPM y tendrá una clasificación KV de 2300 KV.

• Motores de alto KV: los motores con valores de KV más altos (por ejemplo, de 2300 KV a 2700 KV) giran más rápido y son ideales para drones de carreras o drones FPV (vista en primera persona) donde se prioriza la velocidad y la agilidad. Sin embargo, estos motores tienden a producir menos torque, lo que puede hacerlos menos eficientes con hélices más grandes.
• Motores de bajo KV: los motores con valores de KV más bajos (por ejemplo, de 800 KV a 1400 KV) giran más lento pero producen más torque. Son más adecuados para drones más grandes o plataformas de fotografía aérea que requieren estabilidad y eficiencia, especialmente cuando se usan hélices más grandes.

Modelo de motor	Diámetro (mm)	Longitud (mm)	Diámetro del eje (mm)	Peso (g)	Potencia (W)	Voltaje (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

Tamaño y peso del motor

Los motores sin escobillas vienen en varios tamaños, que normalmente se representan con dos números (p. ej., 2205, 2306, 2812). La altura del estator en milímetros se representa con el segundo dígito y el diámetro del estator en milímetros con el primero. Un motor etiquetado como “2205”, por ejemplo, tiene un estator de 22 mm de diámetro y 5 mm de altura.

• Motores más pequeños (p. ej., 1806, 2204): estos motores son livianos y compactos, lo que los hace ideales para drones más pequeños o microcuadricópteros donde el peso es una preocupación principal. Se utilizan con frecuencia en drones de carreras FPV de maniobras de alta velocidad.
• Motores más grandes (p. ej., 2212, 2814): los motores más grandes son más pesados ​​y brindan más torque, lo que es esencial para transportar cargas útiles más pesadas, como cámaras o estabilizadores en drones de fotografía aérea. Estos motores también son más eficientes con hélices más grandes.

Requisitos de empuje y potencia

El empuje es la cantidad de fuerza que genera un motor para elevar el dron en el aire. Es un factor fundamental para determinar cuánto peso puede soportar el dron y qué tan rápido puede acelerar. Los motores sin escobillas suelen tener una clasificación de empuje que indica la fuerza máxima que pueden generar cuando se combinan con hélices y voltaje específicos.

• Relación empuje-peso: una relación empuje-peso de 2:1 suele ser un objetivo razonable. Esto significa que los motores de tu dron deberían producir el doble de empuje que el peso total del dron (incluido el armazón, la batería y la carga útil). Por ejemplo, quieres que el empuje total de todos los motores sea de 2 kg si tu dron pesa 1 kg. Esto garantizará la potencia suficiente para flotar, trepar y maniobrar.
• Potencia de salida: se mide en vatios y se calcula multiplicando el voltaje por la corriente. Para calcular la potencia del motor necesaria para tu dron, puedes utilizar la siguiente fórmula:

Potencia (W) = Voltaje (V) x Corriente (A)

• Asegúrese de que el motor que elija pueda soportar los requisitos de energía de su dron sin sobrecalentarse ni consumir demasiada corriente de la batería.

Compatibilidad de voltaje y batería

El voltaje que se suministra al motor es otro factor crítico. Los motores sin escobillas están diseñados para funcionar con rangos de voltaje específicos, que están determinados por el tipo de batería que se esté utilizando. La mayoría de las baterías de drones son de polímero de litio (LiPo) y están disponibles en varios recuentos de celdas (por ejemplo, 3S, 4S, 6S), donde cada celda suministra aproximadamente 3,7 voltios.

• Baterías 3S (11,1 V): se utilizan normalmente con motores más pequeños y drones que requieren menos potencia. Los motores con mayor KV se utilizan con frecuencia junto con baterías 3S.
• Baterías 4S (14,8 V) y baterías 6S (22,2 V): se utilizan con motores más potentes para drones de alto rendimiento, como drones de carreras o de carga pesada. Los motores con valores nominales de KV más bajos se suelen combinar con baterías de mayor voltaje para alcanzar las RPM deseadas sin sobrecalentarse.

Asegúrese de que su motor sea compatible con la batería de su dron para evitar dañar el motor u otros componentes.

Tamaño de la hélice y compatibilidad del motor

La hélice es una parte fundamental de la configuración del motor, ya que determina la eficacia con la que el motor puede convertir la energía eléctrica en empuje. El tamaño y el paso de la hélice deben coincidir con la potencia nominal y la potencia de salida del motor para lograr un rendimiento óptimo.

• Hélices más pequeñas (p. ej., de 4 a 5 pulgadas): las hélices más pequeñas se combinan con motores de alto KV (p. ej., 2300 KV o más) para vuelos de alta velocidad, que se usan normalmente en drones de carreras. Generan menos empuje, pero permiten una aceleración más rápida y una mayor maniobrabilidad.
• Hélices más grandes (p. ej., de 6 a 10 pulgadas): las hélices más grandes se combinan con motores de bajo KV (p. ej., de 800 KV a 1400 KV) para lograr estabilidad y un vuelo eficiente, especialmente para transportar cargas útiles. La mayor potencia producida por hélices más grandes permite que el dron se mantenga en el aire de manera más efectiva y transporte mayores cargas.

Otro factor es el paso de la hélice, donde un paso mayor resulta en un mayor empuje hacia adelante a expensas de una mayor resistencia.

Adaptación del motor a otros componentes del dron

Al seleccionar el motor sin escobillas adecuado, es fundamental garantizar la compatibilidad con otros componentes críticos del dron, como el ESC, la batería y el marco.

Compatibilidad con ESC (controlador electrónico de velocidad)

El ESC es responsable de entregar la cantidad correcta de energía al motor. Cada motor requiere un ESC con una corriente nominal adecuada. Por ejemplo, si su motor consume un máximo de 20 amperios bajo carga, debe seleccionar un ESC con una corriente nominal de al menos 25 amperios para garantizar un funcionamiento seguro y confiable. Además de la corriente nominal, el ESC también debe admitir el tipo de batería que está utilizando (3S, 4S, etc.) y ser compatible con el controlador de vuelo de su dron. Para obtener más información sobre los ESC, puede leer este artículo: Solución de problemas del controlador de velocidad electrónico (ESC)

Capacidad de la batería y clasificación C

La cantidad de tiempo que puede volar el dron está determinada por la capacidad de la batería, que se expresa en mAh (miliamperios-hora). Los motores más grandes generalmente consumen más energía, por lo que necesitarán una batería de mayor capacidad para mantener tiempos de vuelo más prolongados. La clasificación C de la batería también es importante, ya que indica la rapidez con la que la batería puede descargar energía. Asegúrese de que la batería pueda suministrar suficiente corriente para satisfacer las demandas del motor sin sobrecalentarse.

Tamaño del armazón y montaje del motor

El tamaño del armazón de tu dron determinará el tamaño máximo del motor y el diámetro de la hélice que se puede utilizar. La mayoría de los armazones de drones tienen orificios de montaje del motor predefinidos que están diseñados para tamaños de motor específicos (por ejemplo, 2204 o 2212). Asegúrate de que el motor que elijas sea compatible con el patrón de montaje de tu armazón y que pueda adaptarse al tamaño de hélice adecuado.

Errores típicos que hay que evitar al elegir un motor sin escobillas

Al seleccionar un motor  CC sin escobillas para su dron, es fácil cometer errores que pueden provocar un rendimiento deficiente, sobrecalentamiento o incluso daños en el dron. A continuación, se indican algunos errores comunes que debe evitar:

• Selección de la clasificación KV incorrecta: los motores con mayor KV no son necesariamente la mejor opción. Elige un motor con menor KV si estás construyendo un dron para fotografía aérea, ya que necesitarás estabilidad y bajas RPM. Por otro lado, si estás construyendo un dron de carreras, un motor con mayor KV te dará la velocidad y la capacidad de respuesta que necesitas.
• Motores y hélices no compatibles: el uso de hélices que sean demasiado grandes para tu motor puede causar un consumo excesivo de corriente, lo que genera sobrecalentamiento y una menor eficiencia. Siempre revisa el tamaño de hélice recomendado por el fabricante para tu motor.
• Ignorar el peso: los motores más pesados ​​pueden proporcionar más torque, pero también se suman al peso total de tu dron, lo que puede reducir el tiempo de vuelo y la maniobrabilidad. Siempre equilibra la potencia del motor con los requisitos de peso del dron.

Ejemplos reales de selección de motores

Dron de carreras

• Tamaño del motor: 2205 o 2306
• Clasificación KV: 2300-2700 KV
• Tamaño de la hélice: 5 pulgadas
• Batería: 4S (14,8 V)
• Caso de uso: Motor de alta velocidad y respuesta para aceleración rápida y giros bruscos, ideal para carreras y vuelo libre. Una clasificación KV más alta garantiza RPM rápidas, mientras que la hélice de 5 pulgadas proporciona el equilibrio de velocidad y empuje para la agilidad.

Fotografía aérea con dron

• Tamaño del motor: 2212 o 2812
• KV nominal: 900-1200 KV
• Tamaño de la hélice: 9-10 pulgadas
• Batería: 4S o 6S (14,8 V o 22,2 V)
• Caso de uso: Motor estable con alto par para transportar una cámara y proporcionar un vuelo suave y constante. La baja potencia nominal permite un vuelo más lento y estable, mientras que las hélices más grandes garantizan suficiente empuje para levantar el dron con una carga útil.

Drone de largo alcance

• Tamaño del motor: 2812 o 3510
• Clasificación de KV: 700-1000 KV
• Tamaño de la hélice: 10 pulgadas o más
• Batería: 6S (22,2 V)
• Caso de uso: Motor enfocado en la eficiencia para tiempos de vuelo prolongados y misiones de largo alcance. Motor de bajo KV combinado con hélices más grandes para un alto empuje y un consumo de energía eficiente.

Conclusión

Elegir el motor de CC sin escobillas adecuado para su dron requiere equilibrar muchos factores. No solo debe tener en cuenta los requisitos específicos de su dron (ya sea para carreras, fotografía aérea o misiones remotas), sino que también debe considerar la posibilidad de elegir un fabricante de motores CC sin escobillas de alta calidad para seleccionar un motor que le brinde el mejor rendimiento y eficiencia para maximizar sus ganancias.