ブラシレスモーターの改造

アウターローターブラシレスモーターはローター側に磁石が張られていて、内側のステーターにコイルが巻いてあるだけのシンプルな構造です。
シンプルなだけに、気軽に改造ができる訳です。
モーター改造と言っても、飛行機に搭載して飛行するのが目的なわけで、実際にはどんな飛行機？、プロペラは？、バッテリーは？など考慮しなければならないことが多くあり、一言で語れるほど簡単なものではありません。
今回は、改造の為のイメージを紹介します。


飛行機とモーター推力
モーターの推力と飛行機の全備重量（バッテリーも全て込みの重量）の比率を推力重量比と言います。
静止推力での推力重量比を目安に、インドア飛行機の飛行可能な推力をイメージしてみますした。
インドアRC(宙返りできない)飛行機
スパンが大きい(800mmぐらい)：推力重量比が0.4以上が飛行目安
スパンが小さくなってくると大きく無いと飛行できない。
スパン330mmぐらい：推力重量比が0.7以上が飛行目安
スローアクロRC(ホバリング可能)飛行機
推力重量比が1.2以上が飛行目安
プロペラ
プロペラは空気を加速して後ろに吐き出し、その反力で推力を出しています。
プロペラ直径が大きいほど、大きい面積の空気を動かすことができるので大きい推力を出すことができます。
例えば、５インチのプロペラと８インチのプロペラでは８インチの方が大きな推力を出すことができます。
また、５インチのプロペラと８インチのプロペラで同じ推力を出している場合は８インチのプロペラの方が小さいパワーのモーターで可能になります。
同じ推力を出しているプロペラなら、直径が大きいほど回転数は小さい傾向にあるし、直径が大きいプロペラは小さなプロペラよりピッチが浅くなる傾向にあります。
モーターについて
kv値とは
kv値はそのモーターの単位電圧あたりの無付加回転数を言います。
例えば、先日仕入れたコスモテックBLモータCT1811-1500のkv値は1500rpm/Vです。
つまり、Li-Polyの２セル(7.2V)でプロペラ付けずに回すと10800rpmで回ることになります。
電動モーターは
無付加回転数の半分が最大出力回転数になり、
最大出力回転数と無付加回転数の間に最大効率回転数があります。
kv値が同じ別なモーター
上の説明で判るように、kv値が同じだからと言って出力パワーが同じとは限りません。
同じメーカーから出ている同じシリーズモーター
例えば、コスモテックBLモータのCT1811-1500、CT1811-1800、CT1811-2000などは、
同じ最大出力パワーでその回転数が２セル(7.2V)の場合
CT1811-1500は5400rpm
CT1811-1800は6480rpm
CT1811-2000は7200rpm
という事が期待できるかもしれません。
コイルを巻き直してkv値を変えてみる
同じ出力パワーでkv値を変えるには線径と巻き数の法則があります。
巻き直しターン数＝オリジナルターン数ｘオリジナルkv値／巻き直しkv値
巻き直し線径＝オリジナル線径ｘ√巻き直しkv値／√オリジナルkv値
例えば
CT1811-1800はφ0.24mmスター巻き23ターンです。
これのkv値を2200にするには
巻き直しターン数：19ターン
線径：φ0.265
と言う事になります。
実際には、入手できる線の径が限られるのでそれに合わせてターン数を変える必要があります。
注意点は大きい側に変更するとステーターに巻けなくなる場合が出てきます。