电动飞机的(de)动力,主要是指2个元件:
第一(yī)就是电机(Motor),也称马达。
第二就是(shì)控制(zhì)电(diàn)机转速的调(diào)速器(Speed
Controller),很久之前早期的调速器是使用舵机控制可调(diào)电阻拨片来实现,此类称为机(jī)械调速器,现(xiàn)已退出历史舞台,仅能(néng)在(zài)一些复刻车架包(bāo)装盒或者说明书上看到其照片。现在我们说调速器(qì),都是(shì)指电子调速(sù)器,简称电调,英(yīng)文Electronic Speed
Controller,缩(suō)写ESC
按大类来分,可分为有刷动力和(hé)无刷动(dòng)力。即有刷电(diàn)调搭配有刷电机,以及无刷(shuā)电调(diào)搭配无(wú)刷电机(jī)。
有刷电(diàn)机与无刷(shuā)电机
车模用(yòng)的(de)电机(jī),全部都是内转子电(diàn)机,也就是电(diàn)机外壳是固定的,靠里(lǐ)面圆形(xíng)转子转动(dòng)。外转子的这(zhè)里不予讨论(lùn),想(xiǎng)要了(le)解外(wài)转子(zǐ)与内转(zhuǎn)子的,可以(yǐ)自(zì)行百度了解(jiě)。
有刷电机:早(zǎo)期的电机,是将磁铁固定在电机(jī)外壳或者底座(zuò),成为(wéi)定子。然后将线圈绕组,成为转(zhuǎn)子,模型车用有刷电机常见(jiàn)都(dōu)是(shì)3组绕(rào)线。
无刷电机:既然有刷有以上的弊端,于是无刷便应运而生。无刷(shuā)是把线圈绕(rào)在定子上,然(rán)后(hòu)把磁铁做成转子,转动的(de)是(shì)磁铁,而不是(shì)线圈,因(yīn)此就没有了碳(tàn)刷这个消耗品(pǐn)。
既然线圈(quān)固定了,那么(me)如何让(ràng)线圈产生变化的磁场呢?这就是为什么(me)无刷需(xū)要(yào)3根线的(de)原因了。利用无刷电调,给线圈(quān)组对应地供电以产生相应的磁场,就可(kě)以(yǐ)实现不停地驱动磁铁转子保持转动(dòng)。
总结:无论有(yǒu)刷电机还是无数电机,基本原(yuán)理(lǐ)都是(shì)通过线(xiàn)圈产生磁场,然后搭配永磁铁(tiě)来驱动转子转动。有刷是把永磁铁做(zuò)成定子,线圈做成(chéng)转子(zǐ)。而(ér)无刷则是把线圈(quān)做成定(dìng)子,永磁(cí)铁(tiě)做成(chéng)圆形的转子。
电机使(shǐ)用小提示(shì):玩(wán)家(jiā)面向马达(dá)输出轴,马达以逆(nì)时针转动时,车架是前(qián)进(jìn)方向,则是标准的车架设计。如果某些车架使用非标设计(jì),那么就会变成马达逆时针(zhēn)转动时,车子反(fǎn)而后(hòu)退(tuì)。当然也有可能是一些轴车玩家安装(zhuāng)过程出错,将(jiāng)差速的左(zuǒ)右装反了,也会出(chū)现反(fǎn)向的错误。
有刷电调与无刷电调
有刷电调(diào),说完(wán)有(yǒu)刷电机,自然要提及到有(yǒu)刷电调,有刷电调(diào)就是(shì)用来控制有刷(shuā)电(diàn)机转速的设备(bèi)了。
有刷电调往往只有(yǒu)4根线,2根是输入电源端,接到正负(fù)极。另外(wài)2根则是控制电机转速的输出(chū)端,接到电(diàn)机的2个(gè)电极上。通过改(gǎi)变电流/电压以及传导方向就可(kě)以(yǐ)实现对转速以及(jí)正反的控制。
以前的顶(dǐng)级竞赛级有刷电(diàn)调是(shì)不带倒车(chē)的,因此只有3根线柱,接到电机(jī)正(zhèng)极(jí)的(de)线和电池正极是(shì)同一根(gēn)线柱。
无(wú)刷电调,和有(yǒu)刷一样道(dào)理,无刷电(diàn)机需要(yào)工(gōng)作,就必(bì)然需要一(yī)个无(wú)刷电调。
无刷电调输入端一样是2根线,正负极(jí)电(diàn)源。但是无刷输出则(zé)需要3根线。原(yuán)理上面(miàn)我们(men)介(jiè)绍无刷(shuā)电机的时候说(shuō)过了,就是靠3根线不停地(dì)改变磁场以驱动(dòng)转子转动(dòng)。
说(shuō)完原理,我们就(jiù)知道,无刷电机必须使用(yòng)无刷电调才可(kě)以。而有刷电机(jī)则(zé)需(xū)要使用有刷电调才(cái)行。但是部分(fèn)无刷(shuā)电调可以通(tōng)过(guò)改写内(nèi)置程序,让(ràng)输出的3根线桥搭成(chéng)2根(gēn),用(yòng)以驱动有刷电机。好盈科技之(zhī)前就(jiù)曾经(jīng)推(tuī)出过此类产品,不过早已停产因为无刷已(yǐ)经成为主流。
说完基本原理,下面来(lái)说一些(xiē)电机的基本(běn)参数及(jí)其(qí)意义
电机常见参数(shù):T数,转速(sù),无(wú)刷电机KV值,尺寸,轴径(jìng),2极/4极是什么,有(yǒu)感和无感(gǎn)是什么?
电机(jī)T数(shù):
T,英(yīng)文(wén)Turn,线(xiàn)圈绕了多少圈的意思,例如线圈(quān)绕了21圈,则称为21T。某些品牌(pái)也(yě)称(chēng)为R,Round的(de)缩(suō)写(xiě),相同的意(yì)思(sī),都是绕(rào)线圈数。
有刷电机因为绕线都是从铜头开始,然后也在铜头处结(jié)束(shù),因此有刷都是整(zhěng)数圈(quān),例如20T,30T等(děng)等。
无刷(shuā)电机(jī)因为结构限(xiàn)制,常见都是(shì)从输入端(duān)开始,结束(shù)于另外一(yī)侧,因此常见都是多半(bàn)圈(quān),于是大多数都(dōu)是4.5,8.5,21.5T这样的。也有一些结构比较特殊的是整数圈,例如4T。这种整数圈的相对很少。
不管有刷(shuā)还是无刷,同系列相同尺寸(cùn)的情况下,都是(shì)线圈是越(yuè)小,则电机的(de)转速与扭(niǔ)矩越(yuè)大,耗电与(yǔ)发热越(yuè)高,能提供更强劲的动力输出。此前(qián)我们(men)都有留意到网上不少流传(chuán),说T数高(gāo)的(de)电机,扭力比T数低的要(yào)大。这个是完完全全的误区。电机的T数类似于真车的排量(liàng),T数越小则相当于(yú)排量越高,能(néng)提供越大的(de)功率和扭矩。选择(zé)什么(me)T数(shù),则是根据需要搭配的(de)问题,还要牵涉到齿轮比(bǐ)的搭配。
无(wú)刷电机(jī)和有刷(shuā)电机之(zhī)间的T数对应(yīng)关系:往往我们认(rèn)为无刷(shuā)电(diàn)机的T数,乘以(yǐ)2~2.5之间,得出的数(shù)值,这个数值T数的(de)有刷,就与这(zhè)个(gè)无刷T数的(de)功率与(yǔ)扭(niǔ)矩比较接近。例如一个8.5T的无刷(shuā),大约就是17~21T之间的有刷(shuā)接(jiē)近(jìn);再例如一(yī)个21.5T的无(wú)刷,跟一个43~55T之间的有刷接近。
转速/KV值:
有(yǒu)刷电机(jī)有些会标出转速,例如30000rpm @
7.2V,意思则是7.2V时电机(jī)可(kě)以实现(xiàn)三万转(zhuǎn)每分钟的空载转速。
无刷电(diàn)机(jī)则常见是标(biāo)KV值,无刷的KV值是无刷特(tè)有,是(shì)指电压每增加(jiā)1V,电机的(de)转速增加多少RPM,例如3000KV意(yì)思则(zé)为每提高1V的电(diàn)压能让电机转速增(zēng)加3000RPM,因此我们可以换算得(dé)到这(zhè)个电机在8.4V满(mǎn)电的锂电下,转速是8.4*3000=25200RPM
无刷(shuā)电(diàn)机一但做好,其T数和KV值则是固定的,例(lì)如某品(pǐn)牌某型(xíng)号的8.5T是4000KV,10.5T是3300KV这样。于是无刷电机在(zài)销售时有些会只标(biāo)T数,或者(zhě)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(gé)参数中这(zhè)2项(xiàng)基本(běn)都不会缺席。
标T数的,主要是3650的电机(jī),而其他类型的(de)则主要(yào)标KV值。这个(gè)是国(guó)际惯例有关的问题。
输出(chū)轴径:
电机需(xū)要带动车(chē)子转动,要输出(chū)动力,自然(rán)是需要靠输出的那(nà)根轴来(lái)安装马达齿或者传动(dòng)轴,于是这(zhè)根输(shū)出轴的尺(chǐ)寸就成了必须要考虑的因素。
常见轴径有:2mm,3.175mm,5mm,8mm

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