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有刷(shuā)无刷动力电调与(yǔ)马达

 

电动飞(fēi)机(jī)的(de)动力(lì),主要(yào)是指2个元件:

第一就(jiù)是电机(jī)(Motor),也称马达。

第二就是(shì)控制电机转速的调(diào)速器(Speed 

Controller),很(hěn)久之前早期的(de)调速器是(shì)使用舵机控制可调电阻(zǔ)拨(bō)片来实(shí)现,此类(lèi)称为机械调速器,现已退(tuì)出历史舞台(tái),仅能在一些复刻车架包(bāo)装盒(hé)或者说明书上看(kàn)到(dào)其(qí)照片。现在我们说调速器,都是指电子调速器(qì),简称电调,英文Electronic Speed 

Controller,缩写ESC

按大类来分,可分为有刷动力和无刷动力。即有刷电调(diào)搭配有刷电机,以及无刷电调搭配无刷(shuā)电机(jī)。

有(yǒu)刷电机与无刷电机

车(chē)模用的(de)电机,全部都是内(nèi)转子电机,也就是电机外壳是固定的,靠里面圆形转子转动。外转子的这里(lǐ)不(bú)予(yǔ)讨论,想要了解外转子与内转子的,可以自行百度(dù)了解。

有刷电机:早期(qī)的电机,是将磁铁(tiě)固(gù)定在电机外壳或(huò)者底座,成为定子。然后将线(xiàn)圈绕组,成为转子(zǐ),模型(xíng)车用有刷电机(jī)常见都(dōu)是3组(zǔ)绕线。

无刷电机:既然有刷有以上的弊端,于是无刷(shuā)便应运而生。无刷是把线圈绕(rào)在定(dìng)子上,然后把磁铁做(zuò)成(chéng)转子,转动的是磁(cí)铁,而不是线圈,因此就没有了碳刷这个消耗品(pǐn)。

既然线(xiàn)圈固定了,那么如何让线圈产生变化的磁场呢?这就是(shì)为什么无刷需要3根线的原因(yīn)了。利用(yòng)无刷电调,给线圈组对应地供(gòng)电以(yǐ)产生相应的磁场,就可以实现不停地驱动(dòng)磁铁转子保(bǎo)持转动。

总结:无论有刷电机还是无数电机,基本原(yuán)理(lǐ)都是通过线圈产生磁场,然(rán)后搭配永磁铁来驱动转子转动。有(yǒu)刷是把永(yǒng)磁铁做成定子,线圈做成转子。而(ér)无刷(shuā)则是把(bǎ)线圈做成定子,永磁铁做成圆形的(de)转子(zǐ)。

电机使用小提示:玩家面(miàn)向马达输(shū)出轴,马达以逆时针转动时,车架是(shì)前进方向,则是标准(zhǔn)的车(chē)架(jià)设计。如果某些车架(jià)使(shǐ)用非标设计,那么就会变成马(mǎ)达逆时针转动时,车子反而后退。当然也有可能是一些轴车玩家安装过程出错,将差(chà)速的左右装反了(le),也会出现反向的错误(wù)。

有刷电调与无刷电(diàn)调

有刷电调,说完有刷电机,自然要(yào)提及到有(yǒu)刷电调,有刷电(diàn)调就是用来(lái)控制有刷电机转速的设(shè)备了。

有刷(shuā)电调往往只有4根线,2根是输入电源(yuán)端,接(jiē)到正(zhèng)负极。另外2根则是控制电机(jī)转速的输出端,接到电机(jī)的2个电极上。通过改变电流(liú)/电压以及传导方向就可(kě)以实现对转速以及(jí)正反的控制。

以前的顶级竞(jìng)赛级有刷电调是不带倒车的,因此只有3根线柱,接到电机正极的线(xiàn)和电池(chí)正极是同一根(gēn)线柱。

无刷电调,和(hé)有刷一样道理,无刷电机需要工作(zuò),就必然需要一个(gè)无刷电(diàn)调。

无刷电调输入(rù)端一(yī)样是2根线,正负极电(diàn)源。但是无刷输出则(zé)需要3根线。原理上面我们介绍无刷电机的时候说过(guò)了,就是靠(kào)3根线不停地改变(biàn)磁场(chǎng)以驱动转(zhuǎn)子转动。

说完原理,我(wǒ)们就知道,无(wú)刷电机必须使用无刷电调才可以。而有刷电(diàn)机则需要使用有(yǒu)刷(shuā)电调才行。但是部分无(wú)刷电(diàn)调可以通(tōng)过改写内置(zhì)程(chéng)序(xù),让输出(chū)的3根线桥搭成2根,用以驱动有刷电机。好盈科技之前就(jiù)曾经推出(chū)过此(cǐ)类(lèi)产品,不过早已停产因为(wéi)无刷已(yǐ)经(jīng)成为(wéi)主流。

说完基本原理(lǐ),下面来说一些电机(jī)的基本参数及其意义

电机常见参数:T数,转速,无(wú)刷电机KV值(zhí),尺寸,轴径,2/4极是什么,有感和无(wú)感是什么?

电机T数:

T,英(yīng)文Turn,线圈绕了多少圈的意思,例如(rú)线圈绕了21圈,则称为21T。某些品牌也称为RRound的缩写,相(xiàng)同的意思,都是绕线圈数。

有刷电机因为绕线(xiàn)都(dōu)是(shì)从铜头开始,然后也在铜头处结束,因此有刷都是整数圈,例如20T30T等(děng)等。

无刷电(diàn)机因为结构(gòu)限制,常见都(dōu)是从输入端(duān)开始,结束于另外一侧(cè),因此(cǐ)常见都是多半圈,于(yú)是大多数都是(shì)4.58.521.5T这样的。也有一些(xiē)结构比较特殊的(de)是整数圈(quān),例如(rú)4T。这种整数圈的相对(duì)很少。

不管有刷还是无刷,同系列相同尺寸的(de)情况下,都(dōu)是线圈是越小,则电机的转速(sù)与扭矩越大,耗电与发热(rè)越高,能提供更(gèng)强(qiáng)劲的动力输出。此(cǐ)前(qián)我们都有留意到网上不少流传,说(shuō)T数高的电机,扭力比T数低的要大。这个是完完(wán)全全(quán)的误区。电机的T数类似(sì)于真车(chē)的排量,T数越(yuè)小(xiǎo)则相当于排量越高,能提供(gòng)越大的功率和扭矩。选择什么T数(shù),则是根据需要搭配的(de)问(wèn)题,还(hái)要牵涉到(dào)齿轮比的搭配。

无刷电机和有(yǒu)刷电机之(zhī)间(jiān)的T数对应(yīng)关系:往往我们认为无刷电机的(de)T数(shù),乘以(yǐ)2~2.5之(zhī)间,得(dé)出(chū)的数值,这个数值T数的(de)有刷,就与(yǔ)这个无刷(shuā)T数的功率与(yǔ)扭矩比较接近。例(lì)如一个8.5T的无刷,大(dà)约就是17~21T之间的有刷接(jiē)近;再例如一(yī)个21.5T的(de)无刷,跟一个43~55T之间的有刷接近(jìn)。

转速/KV值:

有刷电机有些会标(biāo)出转速,例如30000rpm @ 

7.2V,意思则是7.2V时电机可以实现(xiàn)三万转每分钟的(de)空载转速。

无(wú)刷(shuā)电机则常(cháng)见是(shì)标KV值,无刷的KV值是无刷特有(yǒu),是指电压每增(zēng)加1V,电机的转速增加多(duō)少RPM,例如3000KV意思则为每(měi)提高1V的电压能让电机转(zhuǎn)速增(zēng)加3000RPM,因此(cǐ)我们可以换算(suàn)得到这个电(diàn)机在8.4V满电的锂电下,转速是(shì)8.4*3000=25200RPM

无刷电机一但做好,其T数和KV值则(zé)是固定(dìng)的,例如(rú)某品牌某型号的8.5T4000KV10.5T3300KV这(zhè)样(yàng)。于是无(wú)刷电(diàn)机(jī)在销售时有些会只标T数,或者只(zhī)标(biāo)KV值,并非所有型号都会标上T数(shù)和KV值,但是在(zài)规格参数(shù)中这2项基本都不会(huì)缺席。

T数的,主要(yào)是3650的(de)电机,而其他类型的则主要标KV值。这个是国际(jì)惯(guàn)例有关的问(wèn)题。

输出轴径:

电(diàn)机需要(yào)带动车子转动,要输出动力,自然(rán)是需要靠输出的(de)那根轴来(lái)安(ān)装马达齿或者传动轴,于(yú)是(shì)这根输出轴的尺寸就成了必须(xū)要考虑(lǜ)的因素(sù)。

常见轴径有:2mm3.175mm5mm8mm

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