无人机组装与调试 课件 项目1任务2 多旋翼无人机动力系统组装调试_第1页
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文档简介

多旋翼无人机动力系统组装调试任务二无人机动力系统作为无人机的关键组成部分,装调质量将直接影响无人机整机操控性和稳定性,是无人机任务执行与飞行状态好坏的重要决定性因素。

任务导入1.通过小组分工合作,培养团队合作意识;2.通过焊接时安全规范的严格把控,树立学生的安全操作意识;3.通过对装调实施过程的细节把控,培养学生精益求精的职业素养。知识目标技能目标素养目标任务目标1.了解动力系统中各部件的分类、组成、原理与功能;2.掌握多旋翼无人机电机、电调、电池和螺旋桨参数的含义;3.掌握多旋翼无人机动力系统组装调试工艺。1.能够完成无人机组装调试中部件焊接;2.能够按照要求完成动力系统整体装配;3.能够按照要求完成动力系统联合调试。任务分析动力系统的运转状态,直接决定着完成装调后无人机的飞行品质。想要动力系统在最佳工作状态,首先需要动力系统中螺旋桨、电机、电调与电池选用时高度匹配,在装配与调试过程中一丝不苟。奔着这样的目标,本任务我们先进行动力系统的基础知识学习,了解多旋翼无人机动力设备相关参数的含义,了解动力系统的工作原理及组装调试工艺,完成组装调试过程中部件焊接。按照任务实施步骤与要求,进行多旋翼无人机动力装置的组装调试,最终高质量完成动力系统组装与调试任务。无人机动力系统基础知识无人机常见动力系统无人机动力系统常见参数多旋翼无人机动力系统选用原则PART01PART02PART03PART04知识教学概览多旋翼无人机常用动力系统的使用PART05无人机动力系统焊接技术PART0601PartOne无人机动力系统基础知识电机俗称马达,是指依据电磁感应定律实现电能转换机械能的一种电磁装置。概念将电能转换为机械动能,在工作过程中通过电机旋转带动桨叶,使无人机产生升力或推力。通过对电机转速的控制(电调ESC),使无人机完成飞行姿态变化。作用电机的概念与作用电机的分类类型优点缺点有刷电机启动快、制动快、结构简单噪声大、寿命短、效率低无刷电机运行声音小、可靠性强、寿命长、效率高高磁场环境下容易失效、价格相对昂贵知识拓展—有刷电机的特点知识拓展—无刷电机的特点电机是将电能转化为机械动能的装置,通过给电机通电,线圈产生磁场与外圈磁铁的磁场产生同性相斥,通过异性相吸的作用力带动电机进行转动。如N极的磁体会永远追随S极,通过不断改变内部磁场,使转子追随磁极变化反应产生动能进而持续转动。知识拓展—电机转动原理电调全称为电子调速器,是动力电机的调速系统。英文名称为ElectronicSpeedControl,简称ESC。无人机上所使用的电调,主要作用是将直流电转换为交流电,并根据飞控的信号控制电机的转速。电调的概念电调的分类根据动力电机类型的不同,电调可分为有刷电调和无刷电调。有刷电调输出的是直流电,搭配有刷电机使用,而无刷电调输出的是三相交流电,搭配无刷电机使用,多旋翼无人机中,常采用无刷电调驱动电机。按照外观结构的不同,无刷电调还可分为单体电调和多合一电调。当稳压电源或锂电池为电调输入直流电时,电调内部电路根据接收接收机的信号,控制电调在单位时间内交流电的转化频率与通电时间,进而对电流作出恰当的调控后,转换为三相交流电输出到电机,以实现控制电机的启停和转速调整。知识拓展—电调工作原理简单来说,电池就是把化学能直接转换为电能的装置。电池在工作时,电流由正极经过外电路流到负极,而在电解质内,正负离子则分别向两极迁移,电流从负极流到正极,进而释放电能。电池能量转化原理电池是指能够进行电能储存和输出的装置,其原理是将化学能与电能互相实现输出和储存,具有正极、负极之分。概念电池的概念及原理按照电池使用次数分类,可将电池分为一次性电池和可充电电池。按电池使用次数分类按电池的形状分类,电池可以被分为纽扣电池、圆柱电池、方形电池。按电池形状分类按电池材料分类,可将电池分为镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池以及聚合物锂电池等。按电池材料分类电池的分类螺旋桨的定义及结构组成01桨叶是螺旋桨产生推力的构件,常用的有两叶、三叶和四叶等。桨叶02桨毂是桨叶与桨轴的连接构件。有些螺旋桨还安装有导流罩(流线型桨帽)降低螺旋桨工作阻力。桨毂螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将电机(发动机)转动功率转化为推进力的装置。知识拓展—螺旋桨的工作原理螺旋桨转动时会和空气产生能力交换,将空气下压产生向上的反作用力也就是升力,当升力大于无人机自身重力时,无人机就起飞了。根据之前讲解的无人机动力系统各个部件的概念、分类及工作原理,每4人一组,每位同学都回忆一下,总结列出动力系统各个部件的相关基础知识。小组讨论随堂互动02PartTwo无人机常见动力系统无刷电机的结构组成无刷电机主要由永磁体转子、多级绕组定子组成,电机的转子在外层,其内侧有两个永久性磁铁(一个是N极,一个是S极)。定子在内部是固定的,其结构是由多个线圈(电磁铁)组成。在无刷电机内部还有位置传感器、转轴、轴承、硅钢片等部件。无刷电机内部结构特点无刷电机内部结构特点是电机平稳运行的保证,可分为滑动轴承和滚动轴。轴承也称为霍尔传感器,主要功能为确定转子的位置。位置传感器它在整个系统中的作用主要是降低磁阻、参与磁路运转。硅钢片其上方安装有永久性磁铁,是无刷电机的重要部分。转子定子是由多个线圈构成,主要作用通过交变电流,改变内部磁场。定子是电机转子的直接受力部位,转轴的硬度必须满足转子高速旋转的要求。转轴通过给定子线圈输入交流电,内部线圈产生磁极,线圈的磁极随着交流电的电平变化进而发生不断变化,这时无刷电机由于磁场异性相吸的原理就开始不断转动。无刷电机线圈的通电时间和相邻绕组电平的转换速度(频率)决定了无刷电机的转动速度。无刷电机工作原理无刷电调输入端通常有四根线,两根与电源正负极连接,另外两根为电调信号线和地线与飞控进行连接(有的电调是三根线,具有BEC供电功能)。无刷电调输出端有三根线与电机的输入线相连。多旋翼无人机多采用无刷电调。无刷电调简单构造无刷电调可以根据控制信号调节电机的转速。调节电机转速无刷电调具有把输入的直流电,转换为三相交流电输出的功能。直流变交流BEC是指在电调里设置了可以将电池电压进行转换的模块,能够在信号线的正负极之间形成5V左右的电压输出,通过信号线给接收机等设备使用。BEC供电当油门摇杆降到最低点,此时油门为零,电调将会立刻启动刹车功能,电机将迅速停止转动。刹车保护无刷电调的功能(上)当推动油门启动后,如果在两秒内未能正常启动电机,电调将会停止工作。启动保护超温保护过载保护油门信号丢失保护编程功能当检测到油门遥控信号丢失一秒后,电调开始降低输出功率,直到信号回复或功率将为零。无刷电调能够在进行编程设定,完成预定功能和参数设置。当电调工作温度超过110℃时,电调会降低输出功率,但不会全部关闭输出功率,以保证电机仍有动力。当出现螺旋桨或电机堵转等情况而导致负载突然变得很大时,电调会进入过载保护功能。无刷电调的功能(下)顾名思义,多合一电调就是把多块电调合成一块,然后将电机线和电源线进行焊接即可使用。

概念多合一电调具有集成度高、质量轻、装机布线简洁等特点。电调选型过程中,如需避免复杂的线路排布或降低整机重量的情况,可考虑多合一电调。特点多合一电调无刷多合一电调的概念与特点单体和无刷多合一电调对比类型单体电调多合一电调维护成本对比维护成本较低,一旦出现损坏,只需要换掉损坏的电调。维护成本较高,一旦电调某一分支损坏就需要更换整套电调。安装难易程度安装相对复杂,需要对多组电源线和信号线进行连接。安装相对简单,把电机直接焊接到电调上即可使用。安装空间选择对机臂有尺寸要求,较难安装至窄机臂的机架上。安装时要考虑给电调留有足够的安装空间。锂聚合物电池与常见电池相比具有能量密度大、体积小、重量轻等特点。考虑到电池的重量和使用效率问题,无人机上使用的电池多采用锂聚合物电池。锂聚合物电池锂离子电池常用在手机和笔记本电脑里面。与镍镉电池、镍氢电池相比,锂离子电池具有电量储备更大、重量更轻、使用寿命更长,充电时间短且几乎没有记忆效应等优点。但其价格却更加昂贵,安全性能低。锂离子电池无人机常用电池及其特点不同类型电池优缺点对比序号电池类型优点缺点1锂电池能量高、小型化、轻量化、放电电流大、单片电池电压大导电性能差、低温性能差、锂电池组寿命短2铅酸电池电压稳定、价格便宜、维护简单、质量稳定,可靠性高体积大、寿命短、成本高、充电时间长、存在污染、日常维护频繁3镍镉电池技术成熟、价格低廉对环境有污染、电池容量较小、寿命短、具有记忆效应、充放电操作麻烦4镍氢电池储能高、重量轻、使用寿命长、对环境无污染、无记忆效应充电效率低、标称电压低、自放电大、材料成本高5石墨烯电池储电量大、充电时间短、使用寿命长、重量轻工艺特性不兼容、石墨烯成本高、工艺不成熟电芯是电池的核心,电芯的性能直接体现了电池的关键指标。电芯无人机锂电池电源线有两根,一正一负,主要用于电池的充放电。电源线平衡线用于检测各电芯电压,也在充电过程中用以平衡电压。平衡线无人机锂电池简介概念智能电池是包含有电池管理系统(BMS)的电池。它通常用于需要实时跟踪电池状态的设备,包括移动设备和无人机。功能特点无人机智能电池一般具有低温自热功能、健康自查功能、智能保护功能、自放电、异常记录功能、防火功能、防水防尘功能、充电保护功能等。与普通电池的区别无人机智能电池与普通电池在电池信息查看、电池保护功能、自放电和自检功能等方面存在一定的区别。无人机智能电池T型插头由两个导电的金属部分组成,呈T型。主要适用于车辆模型、无人机、医疗线材、音响插头及配件、高端锂电池等高端产品的连接插头。T型插头XT60插头里面是3.5mm的香蕉头,XT90插头外观与XT60插头一样,只是尺寸大一号,里面是4.5mm的香蕉头。XT60/XT90插头AS150防火花插头采用7mm超大规格低阻抗镀金香蕉插头,并且在公插头内嵌入了电阻,防止产生火花。AS150插头JST插头是一种小电流插头。JST插头常见电池插头类型不同材质螺旋桨优缺点及适用场景材质优点缺点适用场景碳纤维重量轻、抗张强度高、耐摩擦材料无法修复、加工困难、制作成本高强度要求较高且重量要求较轻塑料易于加工,成本低,模具加工加工精度高,重量轻强度低,易断桨加工要求简单且成本要求较低木质稳定、振动少、噪音低、厚度大、升力大制作工艺繁琐、成品精度低、后期维护麻烦、易受天气影响稳定性要求较高且噪音要求较低尼龙易于加工、成本低、模具加工精度高、重量轻、韧性好不够坚硬、强度低、易断桨、不适于重载螺旋桨加工要求简单且成本要求较低,重量要求较轻电机上安装桨座,用卡扣将螺旋桨夹紧。快拆桨的优点是安装方便,缺点是结构复杂、寿命低、价格高。快拆桨螺母与螺旋桨结合,螺旋桨转动时的风阻使其紧固。自紧桨的优点是安装方便,成本相对较低,缺点是高速制动时,反向扭矩可能导致射桨的可能性。自紧桨螺旋桨穿过电机轴,用固定螺母紧固,比较常见。普通桨的优点有成本低,种类多,缺点是安装复杂。普通桨螺旋桨按安装方式分类根据之前讲解的无人机常见动力系统不同结构或材料之间对比,每4人一组,每位同学都回忆一下,总结列出动力系统不同类型各个部件的相关特点对比。小组讨论随堂互动03PartThree无人机动力系统常见参数转速/电压,指的是电机的空转转速增加值,电机输入电压增加1伏特,无刷电机每分钟空转转速的增加值。KV值无刷电机的最高转速和电子驱动器可承受的最高工作频率决定极对数P的选择范围,如果选择极对数P较多,可得到较低的齿槽转矩、较高的绕组系数。槽极结构电机型号一般用4位数字表示,以2212无刷电机为例,前两位数字22代表电机定子的直径,后两位数字表示电机定子的高度,单位为毫米。型号电机工作的最大电流/功率是有限的,即为电机工作所能够承受的安全电流/功率,电流以安培(A)为单位,功率以瓦特(W)为单位。最大电流/功率无人机电机常见参数电调尺寸主要包括电调的长、宽、高以及导线的长度,电调的重量是指电调以及电调连接线的重量。尺寸和重量持续工作电流是电调可以持续工作的电流,超过该电流可能导致电调过热烧毁。持续工作电流无人机电调常见参数表示电调所支持的最高电压,电调的最高支持电压决定了使用电池的电压值。例如,电调上标有2S-6SLiPo字样是表示电调支持的电压范围,说明此电调适用于2S~6S锂电池。输入电压最大瞬间电流表示允许流经电调本身的最大电流值,是确保电机堵转时电调不被烧毁的重要参数。电调上通常会带有BEC字样,它是表示能从电调信号线向外输出供电,并且这个转换的电压不会受动力电池电压的下降而发生改变.BEC输出电压电池充放倍率电池容量电芯组合方式电池容量指电池能够储存电量的多少,单位为毫安时(mAh)。电池通常由多个电芯串、并联而成,电芯的数量单位为S,电芯的组数为P。额定电压是指电池工作时的标准电压;开路电压是指无负载使用情况下的电池电压;工作电压是指电池在负载工作情况下的放电电压。电池充放倍率代表电池的充放电能力,充放电倍率=充放电电流/额定容量,单位为C。无人机电池常见参数实际螺距:桨叶旋转一周无人机所前进的距离。理论螺距:螺旋桨相对空气而言所前进的距离。

螺距螺旋桨直径指的是螺旋桨全部展开状态下,两个桨尖之间的直线距离。

直径俯视顺时针旋转的叫反桨,也叫顺桨,可用MRP、CW、R表示。俯视逆时针旋转的叫正桨,也叫逆桨,可用MR、CCW、L表示。

旋转方向桨叶数目是指螺旋桨桨叶的数量。桨叶数目桨叶角随半径变化,其变化规律是影响螺旋桨工作性能最主要的因素之一。

桨叶角无人机螺旋桨常见参数根据之前讲解的无人机动力系统各个部件常见参数,每4人一组,每位同学都回忆一下,总结列出动力系统各个部件的常见参数有哪些,各自什么含义。小组讨论随堂互动04PartFour多旋翼无人机动力系统选用原则首先要考虑无人机整体重量(包括电池)。除此之外,还要参考电机的功率及拉力。选择电机时,拉力的合力一般要大于无人机整机重量的2.5倍,拉力过小或者无人机重量过大就会导致电机烧坏。根据电机的功率选择选择KV值高的电机反应更加灵敏,需要安装小桨叶,适合穿越机等小轴距无人机;选择KV值低的电机扭矩大,可以驱动更大的桨叶,同时电机低速振动低,适合专业航拍无人机、农业植保机等大型机型,电机与机架的常用配置。根据电机的KV值选择多旋翼无人机电机选用原则机架的尺寸/mm(毫米)常用电机KV值350~4501000左右2502000左右1803000左右电调最高电压要比电机能够承受的最大电压小电调能承受的最高电压要高于电池电压电调输出电流要高于电机电流多旋翼无人机电调选用原则电调选择时,要注意考虑尺寸是否能放到机臂里电调最大持续输出电流要低于电池持续输出电流多旋翼无人机使用的电池类型通常为锂聚合物电池。电池类型选用多旋翼无人机电池插头通常根据需要承受的电流进行选用,常使用XT60、XT90等。电池接头选用“C”表示电池的放电倍率。电池的放电能力,即最大的持续电流=额定电池容量*放电倍率。电池倍率选择多旋翼无人机电池选用原则对于空中高速飞行的无人机所使用的螺旋桨,主要以大桨径小桨距为主。但需要注意的是相同的电机,不同的KV值,用的螺旋桨也不一样,相对来说螺旋桨配得过小,不能发挥最大推力;螺旋桨配得过大,电机会过热,会使电机退磁,造成电机性能的永久下降。多旋翼无人机螺旋桨选用原则型号适用锂电池节数KV值螺旋桨转速(r/min)最大电流/A22032S1560804365006.822052S1660804315140822102S17808040112001322123S905104774501222183S930114770001728123S970115579402128153S1100115594003628204S850126087004128264S710147076005135204S925126098006535265S710137095805740206S470161068206540306S420168081006053258S2602010630080534510S1702412638075534512S1702410650080根据之前讲解的无人机动力系统各个部件的选用原则,每4人一组,每位同学都回忆一下,总结列出动力系统各个部件的选用原则有哪些。小组讨论随堂互动05PartFive多旋翼无人机常用动力系统的使用需要在电机上安装一个快拆桨夹,使用卡扣将螺旋桨卡紧,其优点是安装便利,但却缺点是寿命短,会导致螺旋桨卡不紧。快拆式桨叶安装电机上自带螺杆,螺旋桨上带有螺纹,可以将螺旋桨直接安装在电机上,其安装便利,成本相对较低。自紧式桨叶安装需将螺旋桨穿过电机轴安装杆,用固定螺丝将螺旋桨卡紧。普通式桨叶安装安装时需要在电机上方安装垫片,安装螺旋桨后使用螺钉将进行紧固的方式。螺钉紧固式常用电机的固定方法知识拓展—螺丝刀的使用方法电调布线时尽量确保电调与各机臂的距离相等,尽量保证分电板处于下中心板的中心位置。电调线布线将电调逐一进行固定,尽可能选择散热较好的固定位置。固定电调逐一将电调进行焊接,电调焊接是尽可能将电调分布在分电板两侧。注意电调红线(正极)和黑线(负极)在分电板上的焊接位置要准确,并涂上绝缘胶。电调焊接将电调与电机进行连接,电机和电调连接时通常采用香蕉头进行连接,特殊情况也会采用航空插头进行连接。电调与电机连接常用电调的连接与固定方法常用电池的使用基础知识无人机锂电池检测的主要工具是测电器,其主要功能是电压显示和低电压报警,可自动检测锂电池每个电芯的电压和总电压,当电池电压低于设定值电压时,报警器就会响起,且LED灯闪烁。电量检测一般而言,多旋翼无人机的电池需要找到无人机中心点居中放置。电池位置调整检查无人机电池安装是否正确,电池电量是否充足,电池有无破损、鼓包胀气、漏液等现象。飞行降落后及时切断无人机电源,检查电池电量。电池通电电池充放电充放电电流不得超过最大充放电电流。电池必须在规定环境温度范围内进行充放电。无人机电池应放置在阴凉的环境下贮存,长期存放电池时(超过3个月),建议置于温度为10-25℃且低温度无腐蚀性气体的环境中。电池储存电池刚开始放电时,电压下降较快,放电到3.9-3.7V之间,电压下降放缓。但一旦降至3.7V以后,电压下降速度就会加快,可能会导致电池过放。电池请勿过放无人机在起飞之前,气温过低时,电池要保存在温暖的环境中,如房屋内、车内、保温箱内等。温度过高或过低切勿强制飞行电池使用知识拓展—电池使用注意事项检查螺旋桨的桨叶曲度是否正常,检查螺旋桨是否有裂纹和凹陷,螺旋桨表面是否光滑等等。外观检查当螺旋桨每一叶片的重量或相邻两叶间的夹角不等时,就产生整个螺旋桨重心不在旋转轴线上不平衡现象。若不加以平衡就会影响螺旋桨的工作性能,产生振动。静平衡检查若各桨叶重心的轴向位置不一致,则螺旋桨转动时各叶片产生的离心力,不在垂直于桨轴轴线的同一平面内,将导致螺旋桨和轴系的振动。动平衡检查螺旋桨使用前检查折叠式旋翼也叫折叠式桨叶,使用折叠桨时,务必要全部展开之后,再检查螺旋桨安装是否紧固,螺旋桨有无破损弯曲等,方可进行安装和使用。折叠桨的使用常见的螺旋桨大多为一体式螺旋桨,桨叶有字的一面是向上的。一般都配有两组螺旋桨,分别有两个CW和两个CCW。确定了螺旋桨正反面和旋转方向,就可以安装在多旋翼机架上面。一体桨的使用螺旋桨使用根据之前讲解的无人机常见动力系统的简单使用方法,每4人一组,每位同学都回忆一下,总结列出常见动力系统各个部件的简单使用方法,以及注意事项。小组讨论随堂互动06PartSix无人机动力系统焊接技术焊接技术,也称作熔接技术,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。在多旋翼无人机的组装里,最常使用的是锡焊。锡焊属于钎焊的一种,是通过将低熔点金属焊料加热到适当温度使其融化成液体,渗入并充填至金属件连接处间隙的焊接方法。焊接的定义加热需要焊接的物件,使其局部熔化发生混合现象,待温度降低后产生凝结使焊接物件含在一起的方法,它是适合各种金属和合金的焊接加工。熔焊将焊接物在加热或不加热的状态下实施一定的压力,使其产生塑性变化或融化,并通过再结晶和扩散等作用,使两个分离表面的原子达到形成金属键而连接的方法。适用于各种金属材料的加工。压焊采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工钎焊焊接分类电烙铁简介电烙铁是进行多旋翼无人机组装焊接的主要工具,常用的是直热式电烙铁。其主要由发热元件、烙铁头、手柄、接线柱等四部分组成。按结构分类按功能分类吸锡式电烙铁吸锡电烙铁是一种将活塞式吸锡器与电烙铁融为一体的拆焊工具,其具有使用方便、灵活、适用范围宽等优点。无吸锡式电烙铁与吸锡式电烙铁相反,属于常规电烙铁的一种内热式电烙铁内热式电烙铁发热快,热利用率高,且省电、体积小因而得到了更加普遍的应用。外热式电烙铁其烙铁头安装在烙铁芯里面。烙铁头的作用是储存和传导热。使用时烙铁头的温度必须要高于被焊接物的熔点。电烙铁的分类电烙铁的规格电烙铁的种类及规格有很多种,而且被焊工件的大小又有所不同,因而合理地选用电烙铁的功率及种类,对提高焊接质量和效率有直接的关系。焊件及工作性质烙铁头温度(室温220V电压)选用烙铁一般印制电路板,安装导线20W内热式,30W外热式,恒温式集成电路250℃~400℃20W内热式,恒温式,储能式焊片,电位器,2~8W电阻,大电解功率管350℃~450℃35~50W内热式,调温式50~75W外热式8W以上大电阻,Φ2以上导线400℃~550℃100W内热式等较大元器件150~200W外热式汇流排,金属板等500℃~630℃300W以上外热式或火焰锡焊维修,调试一般电子产品20W内热式,恒温式,感应式,储能式,两用式电烙铁的温度判断观察现象烟细长,持续时间>20S烟稍大,持续时间,10~15S烟大,持续时间,7~8S烟很大,持续时间约,3~5S估计温度<200℃230℃~250℃300℃~350℃>350℃焊接达不到焊锡温度PCB及小型焊点导线焊接,预热等较大焊点粗导线,焊材及大焊点焊锡丝又称焊锡线、锡丝,它是由锡合金和助焊剂(松香)两部分组成。在电子元器件的焊接中需要与电烙铁配合使用,电烙铁提供稳定持续的熔化热量,焊锡丝以作为填充物的金属加到电子原器件的表面和缝隙中。焊锡丝在无人机焊接中使用的最多的阻焊剂为树脂类,树脂类助焊剂通常以松香为主要成分的混合物,主要有辅助热传导、去除氧化物、降低被焊接材质表面张力、去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积、防止再氧化等几个方面作用。助焊剂热缩管及热缩材料也被称为高分子记忆材料,热缩管可以将导线套入其中然后加热将其收缩,起到了维护的功效,且都具备绝缘、防潮等特性。热缩管焊接所使用的工具—焊锡材料使用电烙铁时一般烙铁离开鼻子的距离通常以40cm时为宜,握法通常包括反握法、正握法和握笔法,无人机焊接常使用握笔法电烙铁握法进行焊接时,焊锡丝有连续焊接、断续焊接两种拿法。焊锡丝拿法电烙铁握法与焊锡丝拿法锡焊操作五步法锡焊操作五步法左手拿焊丝,右手握烙铁,进入备焊状态。此时需要注意的是烙铁头部要保持干净,无焊渣等氧化物,并在烙铁头上镀一层锡。准备施焊将烙铁头刃面紧贴在焊点处,加热整个焊接部位,时间大约1~2秒钟。要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物,使其达到能够熔化焊锡的温度。加热焊件当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点,焊料开始熔化并润湿焊点。送入焊丝时电烙铁与水平面大约成60℃角。熔化焊料当焊丝熔化一定量后,立即向左上45°方向移开焊丝。一定注意焊锡丝的用量,少则不牢固。多则可能造成短路。移开焊锡丝当焊锡浸润焊件的施焊部位以后,移开烙铁的方向应该是大致45度的方向。移开烙铁知识拓展—焊接操作五步法知识拓展—焊接注意事项焊接注意事项电烙铁接上电源后,不可将其放在易燃物品旁,也不可用手直接触碰电烙铁焊接头。焊接中途将电烙铁放回底座时,注意烙铁头是否触碰导线以及易燃物。每次焊接作业完成后,首先将电烙铁断电,然后待电烙铁冷却后,放回原处。电烙铁接上电源之前仔细检查导线是否完好无损,是否有导线裸露的情况,以及电烙铁焊接头是否牢固。在电烙铁接电的情况下,不可手持电烙铁打闹。焊接时的松香烟雾有少量毒性,切记不要过多吸入。根据之前讲解的无人机动力系统焊接技术所用的工具材料,以及具体操作方法,每4人一组,每位同学都回忆一下,总结列出动力系统焊接技术的工具材料以及使用方法。小组讨论随堂互动多旋翼无人机动力系统组装调试任务实施任务实施1.检查物料是否齐备,详见《任务实施检查单》;2.检查多旋翼无人机动力系统各部件外观是否有损坏;3.观看微课视频,学习多旋翼无人机动力系统组装调试的操作。任务准备班级姓名学号组号组长指导教师小组成员姓名:学号:任务分配成员1成员2成员3成员4序号名称型号/材质数量是否齐全1多旋翼飞行平台碳纤维1台是否2遥控器——1个是否3无刷电机高磁能级的稀土钕铁硼4个是否4电调——4个是否5电池锂聚合物1个是否6螺旋桨碳纤维4个是否7电池固定扎带尼龙1个是否8XT60插头——1对是否9分电板——1块是否10香蕉头黄铜12个是否11热缩管聚氯乙烯12个是否12焊锡丝锡合金1卷是否13电烙铁——1套是否14测电器——1个是否152.5mm内六角螺丝刀内六角1个是否16M3*8圆柱头螺钉304不锈钢16个是否任务操作步骤表操作阶段序号操作步骤名称组装前材料准备及检查1组装前材料准备2组装前材料检查装调部件焊接3电机导线香蕉头焊接4焊接无人机电源插头动力系统安装与接线5电机电调连接6焊接电调输入线7安装电池及位置调整8安装螺旋桨动力系统调试9动力系统调试及检查步骤1:组装前材料准备①

准备4个无刷电机,2个CW电机、2个CCW电机,检查4个电机是否完好,外观是否有裂纹;②

准备香蕉头12个(需要将其焊接在电机上);③

准备焊接工具一套,包括:1套电烙铁、1卷焊锡丝;④

准备组装工具,包括内六角螺丝刀、M3*8圆柱头螺钉16个;⑤

准备2厘米热缩管12个;⑥

准备4个电调及对应接线;⑦

准备锂聚合物电池1组,尼龙扎带1个,XT60插头(公头)1个;⑧

碳纤维螺旋桨4个(两个正桨,两个反桨);⑨

测电器1个。检查电机、电调、电池、螺旋桨的型号,是否符合要求。检查型号检查电机和螺旋桨的转向是否符合两正两反(两个正桨逆时针方向旋转,两个反桨顺时针方向旋转)检查转向检查电机、电调外观有无破损,线头是否脱落;检查电池外观是否无破损、电池电量是否处于满电状态、电池状态是否符合飞行要求;检查螺旋桨外观是否有明显损坏,及螺旋桨表面是否光滑等。检查外观步骤2:组装前材料检查④

然后从侧面取出电烙铁,等待焊锡冷却,在香蕉头外面套上热缩管绝缘。(剩下香蕉头焊法一致)③

待融化的焊锡足够后,从上方放入电机导线,等待焊锡充分填充到导线中②

将电烙铁从香蕉头侧面的圆孔中伸入进行加热,同时从上方添加焊锡①

先将需要焊接的香蕉头固定并预热尖头电烙铁,再将电机导线套上热缩管步骤3:电机导线香蕉头焊接按照焊接香蕉插头与电调输入线的方法将无人机电池XT60公头插头焊接到分电板上。温馨提示:1.焊接XT60公头时需插入母头后再进行,避免焊接后插头无法连接电池;2.注意区分正、负极,红色线为正极,黑色线为负极,切勿焊反。步骤4:焊接无人机电源插头步骤5:电机电调连接01030204先将电机的三根线从电机底座三个孔穿出并穿过电机固定座。使用带有香蕉头的三根电调输出线和电机的三根输入线进行连接。将电机座从机臂上拆下。然后取出M3*8圆柱头螺钉4个,使用内六角螺丝刀将电机固定在电机固定座上。注意电机安装顺序机头右前电机逆时针依次为

CCW→CW→CCW→CW对电机座进行定位过程中,要小心螺钉不要挤压电机的导线安装标有CCW的电机要求逆时针转动,标有CW的电机要求顺时针转动电机和电机座安装完成后需要在机臂上贴上电机序号标识知识拓展—电机电调连接注意事项①将上中心板拆下。②依次将M1、M2、M3、M4电调电源线穿管机臂碳管,然后将电调电源线焊接到分电板上。焊接步骤:分电板预焊上锡→电调导线预焊上锡→将电调输入线按照红正黑负焊接在电路板上。③安装上中心板。步骤6:焊接电调输入线焊接时,焊点不要加热时间过长,焊锡附着到焊点即可焊点应该圆润光滑,避免虚焊电调红黑线在焊点位置对应要正确,红(+)黑(-)知识拓展—焊接电调输入线注意事项将电池放入无人机的电池仓内,检查电池是否处于无人机重心位置,若有偏移,应对电池位置进行调整,使其处于重心位置,最后用电池固定扎带固定。步骤7:安装电池及位置调整将螺旋桨安放在电机上面,并确认孔位对准,且摆放无倾斜。根据电机转向定义,安排好螺旋桨的安装位置,使用对应工具进行安装并旋紧。步骤8:安装螺旋桨本教材为例的多旋翼无人机,右上角为1号电机,对应安装螺旋桨的旋转方向为逆时针,即需要安装正桨(逆桨),相邻的旋转方向相反,即需要安装正桨(逆桨),相对的旋转方向一致,即也是需要安装正桨(逆桨)。其他多旋翼

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