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有刷无刷动力电调与马达(dá)

 

电动飞机的动(dòng)力,主要是指2个(gè)元件:

第一(yī)就(jiù)是电机(Motor),也称马达。

第二就是控制(zhì)电机转速的调速器(Speed 

Controller),很久之前早期的调速器是使用(yòng)舵机控制可调电阻拨片来(lái)实现,此类称为(wéi)机械(xiè)调速(sù)器,现已退出(chū)历史舞台,仅能在一些复刻车架包装盒或者说明(míng)书上看到其(qí)照片。现在(zài)我们说调速器,都是指电子调速(sù)器,简称电调,英文Electronic Speed 

Controller,缩写(xiě)ESC

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

有刷电机(jī)与(yǔ)无刷电机

车(chē)模用的(de)电机,全部(bù)都是(shì)内转子电机,也就(jiù)是电机外壳是固(gù)定的,靠里面圆形转子(zǐ)转(zhuǎn)动(dòng)。外(wài)转子的这里(lǐ)不予讨(tǎo)论,想要了解外(wài)转子与内(nèi)转子的,可以自行百度(dù)了解。

有(yǒu)刷电机:早期的电机,是(shì)将磁铁固(gù)定在(zài)电机外(wài)壳或者底座,成为定子。然后将线(xiàn)圈绕组,成为(wéi)转子,模(mó)型车用(yòng)有(yǒu)刷电机常见(jiàn)都是(shì)3组绕(rào)线。

无刷电机:既(jì)然有刷有以上的弊(bì)端(duān),于是无刷便应(yīng)运而生。无(wú)刷是(shì)把线圈(quān)绕在定子上,然后(hòu)把磁铁做(zuò)成转子,转动的是磁铁(tiě),而不是线圈(quān),因此就没有了碳刷这(zhè)个消耗品。

既然线圈固定了,那么如何让线圈产生变化的磁(cí)场呢?这就是为什么无刷(shuā)需要3根线的原因了。利用无刷电调,给线圈(quān)组对应(yīng)地(dì)供(gòng)电以产生相应的磁场,就可(kě)以实现不停地驱动磁铁转(zhuǎn)子保持转(zhuǎn)动(dòng)。

总(zǒng)结:无论(lùn)有刷电机还(hái)是无数电(diàn)机(jī),基本原理都是通(tōng)过线圈产生(shēng)磁场,然后搭配永磁铁来驱动转子转动。有刷(shuā)是(shì)把永磁铁(tiě)做成定(dìng)子(zǐ),线圈做成(chéng)转子。而无刷则是把线圈做成定子,永磁铁(tiě)做成圆形的转子。

电机使用(yòng)小提示:玩家面向(xiàng)马达输出轴,马达以(yǐ)逆时针转动时(shí),车架是前进方向,则是标准的车架设计。如果某些(xiē)车架使用非标设计,那么就会变成马达逆时针(zhēn)转(zhuǎn)动时,车子(zǐ)反而后退。当然也(yě)有可能是一些轴车(chē)玩家安装(zhuāng)过程(chéng)出错,将(jiāng)差速的左右装(zhuāng)反了,也会出现反向的错误。

有(yǒu)刷电调与无刷电调

有刷电(diàn)调,说完(wán)有刷电机,自然(rán)要提及到有刷(shuā)电调,有刷电(diàn)调就是用(yòng)来控制有刷电机转速的设备了(le)。

有刷电调往往只有(yǒu)4根线,2根是输入电源端,接(jiē)到(dào)正负极(jí)。另外2根则是控(kòng)制电机转(zhuǎn)速的输出(chū)端,接到电(diàn)机的2个电极上。通过改变电流/电压以及传导方向就可以实现对转(zhuǎn)速以及正反的(de)控(kòng)制。

以前的(de)顶级竞赛级有(yǒu)刷电调是不带倒车(chē)的(de),因此(cǐ)只有(yǒu)3根(gēn)线柱,接(jiē)到电机(jī)正极(jí)的(de)线和电池正极(jí)是同一根线柱。

无(wú)刷电调,和(hé)有刷一样道理(lǐ),无刷电机需要(yào)工作,就必然需要一个(gè)无刷电调。

无刷电(diàn)调(diào)输入端一样(yàng)是2根线,正负极(jí)电源。但是无刷输出(chū)则需要3根(gēn)线。原理上面我(wǒ)们介绍无刷电机的(de)时候说过了(le),就是靠3根线不停(tíng)地(dì)改变磁场以驱动转子转(zhuǎn)动。

说(shuō)完原理,我们就知道,无刷(shuā)电(diàn)机(jī)必须(xū)使(shǐ)用无(wú)刷电(diàn)调(diào)才可以。而有刷(shuā)电(diàn)机则需(xū)要使用(yòng)有刷电调(diào)才行。但是部分无刷电调可以通(tōng)过改写内置程序,让输出(chū)的3根(gēn)线桥搭(dā)成2根,用以驱动有刷电机。好盈科技之前就曾经(jīng)推出过此类(lèi)产(chǎn)品,不过早已停(tíng)产因为(wéi)无刷已经成为主流。

说(shuō)完基本原理,下面来(lái)说一(yī)些(xiē)电机的基本参数(shù)及其意义

电机常见参数:T数,转(zhuǎn)速(sù),无(wú)刷(shuā)电(diàn)机KV值,尺寸,轴(zhóu)径(jìng),2/4极(jí)是(shì)什么(me),有感(gǎn)和(hé)无感是什么?

电机T数:

T,英文Turn,线圈绕了多少(shǎo)圈的意思,例(lì)如线圈绕(rào)了21圈,则称为21T。某些(xiē)品牌(pái)也(yě)称为RRound的缩写,相同(tóng)的意(yì)思,都(dōu)是(shì)绕线圈数。

有刷(shuā)电机因为绕线都是(shì)从铜头开始,然后也在铜头处结束,因此(cǐ)有刷都是整(zhěng)数圈,例(lì)如20T30T等等。

无刷电机因为结构(gòu)限制(zhì),常见都是从(cóng)输入端开始,结束于(yú)另外(wài)一(yī)侧,因此常(cháng)见都是多半圈,于是大多数都是4.58.521.5T这样的。也有一些结构比较特殊(shū)的(de)是整(zhěng)数圈(quān),例如4T。这(zhè)种整数圈的相对很少(shǎo)。

不管有刷还是无刷,同系列相同尺寸的情况下,都是线圈是(shì)越(yuè)小,则电机的(de)转速与扭矩越大(dà),耗电与(yǔ)发热越高,能提供更强(qiáng)劲的动力输出。此前我们都有(yǒu)留意(yì)到(dào)网上不少流传,说T数高的电(diàn)机,扭(niǔ)力(lì)比T数低的要大。这个是完完全全的误区。电机(jī)的T数(shù)类似(sì)于真车的排(pái)量,T数(shù)越小则相(xiàng)当(dāng)于排(pái)量越高,能提供越大的功率和扭矩。选择什么(me)T数,则是(shì)根据需要搭配的(de)问题,还要牵涉到(dào)齿轮比的搭配。

无刷电机和有刷电机之间的T数对应关系:往(wǎng)往我们认为无(wú)刷电机的T数,乘以2~2.5之间,得出的数值,这个数值T数的有(yǒu)刷,就与这个(gè)无刷T数的(de)功率与扭(niǔ)矩比(bǐ)较接近(jìn)。例如一个8.5T的无刷,大约就是17~21T之间的有刷接近;再例如一个21.5T的无刷,跟一个43~55T之间的有刷接近。

转(zhuǎn)速/KV值:

有刷电机(jī)有些会(huì)标(biāo)出转速,例(lì)如30000rpm @ 

7.2V,意思则(zé)是7.2V时电机可(kě)以(yǐ)实现(xiàn)三万转(zhuǎn)每分钟(zhōng)的(de)空载转速(sù)。

无刷电机则常(cháng)见是(shì)标KV值(zhí),无(wú)刷的(de)KV值是无刷特有(yǒu),是指电压每增加1V,电机的转速增(zēng)加多少RPM,例如(rú)3000KV意思(sī)则为每(měi)提高1V的电压能(néng)让电机转速增加3000RPM,因此我们可以换算得(dé)到这个电机在8.4V满(mǎn)电的锂电下,转速是8.4*3000=25200RPM

无刷电机一但做好,其T数和KV值则(zé)是固(gù)定的,例如某品牌(pái)某型号的8.5T4000KV10.5T是(shì)3300KV这样。于是无刷电机在销售时有些(xiē)会(huì)只标T数(shù),或者只标KV值,并非所(suǒ)有型号都会标上T数和KV值,但是在规(guī)格参数(shù)中这2项(xiàng)基本(běn)都(dōu)不(bú)会缺席。

T数的,主要是3650的电机,而其他类型的则主要(yào)标KV值(zhí)。这个是国际惯例有关的问题。

输出轴径:

电机需要带动车(chē)子转动,要输(shū)出动力,自然(rán)是(shì)需要靠输(shū)出的那根轴来安装马达齿或(huò)者(zhě)传动(dòng)轴,于是这根输出轴的尺(chǐ)寸就(jiù)成了必须要考虑的(de)因素。

常见轴径有:2mm3.175mm5mm8mm

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