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有(yǒu)刷无刷(shuā)动力电调与马达

 

电动(dòng)飞机的(de)动力,主要是指2个元件:

第一就是电机(Motor),也称马达。

第二就是控制电机转速的调速器(Speed 

Controller),很久(jiǔ)之前早期的调速器(qì)是使用(yòng)舵(duò)机控(kòng)制可调电(diàn)阻拨片来实现,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装(zhuāng)盒(hé)或者说明(míng)书上(shàng)看到其照片。现在我(wǒ)们(men)说调(diào)速(sù)器,都(dōu)是指(zhǐ)电子调速器,简称电调,英文Electronic Speed 

Controller,缩写ESC

按(àn)大类来分,可分为有刷动力和(hé)无(wú)刷动(dòng)力。即有(yǒu)刷电调搭配(pèi)有刷电机,以及(jí)无刷电调(diào)搭(dā)配无刷电机。

有(yǒu)刷电(diàn)机与无刷电机

车模用的电机,全部都(dōu)是内转子电机,也就是电机外壳是固定的(de),靠里面圆形转(zhuǎn)子转动。外转子的这(zhè)里不予(yǔ)讨论,想要(yào)了(le)解外转子与内(nèi)转子的,可以自行百度了(le)解。

有刷电机:早期(qī)的(de)电机,是(shì)将磁铁固定在电机外壳或者底座,成为定(dìng)子。然后(hòu)将线圈绕组,成(chéng)为转(zhuǎn)子,模型(xíng)车用有刷电机常见都是3组绕(rào)线(xiàn)。

无刷电机:既(jì)然有刷有以(yǐ)上的弊端,于是无刷便应运而生。无刷是把线圈绕在定子上,然后把磁铁做成转(zhuǎn)子,转(zhuǎn)动的是磁铁,而不是线圈,因(yīn)此就没有(yǒu)了碳刷这(zhè)个消耗品。

既(jì)然线圈固(gù)定了,那么如(rú)何让线圈产(chǎn)生变化的磁(cí)场呢(ne)?这就是为什(shí)么(me)无刷需要3根(gēn)线的原因了。利用无刷电调,给线圈组对应地供电以产生相(xiàng)应的磁场,就可以实现不(bú)停地驱动(dòng)磁铁转子保持转(zhuǎn)动(dòng)。

总结:无论有刷电机还是无数电机,基本原理都是(shì)通过线圈产生磁场,然后搭配永磁铁来驱动转子转动。有刷(shuā)是把永磁铁做成定子(zǐ),线圈做(zuò)成转(zhuǎn)子。而无刷则是把线圈做成定子,永(yǒng)磁铁做成圆形的转子。

电机使(shǐ)用(yòng)小提示:玩家面向(xiàng)马达输出轴,马达(dá)以逆(nì)时针转动时(shí),车架(jià)是前进方向,则是(shì)标(biāo)准(zhǔn)的车架设计。如果(guǒ)某些车架(jià)使用非标设计,那么就会变成(chéng)马达逆(nì)时针转动时,车子反(fǎn)而后退(tuì)。当然也有(yǒu)可能是一些(xiē)轴车玩家安装过程出错,将差速的左右(yòu)装反了(le),也会出现反向的错误。

有刷电调(diào)与无刷(shuā)电调

有刷电调,说完有刷电机,自然要提及到有(yǒu)刷电调,有刷电调就是用来(lái)控制有刷电机转速的设备(bèi)了。

有刷电(diàn)调往往只有4根(gēn)线,2根是输入电源端,接到正负极。另外(wài)2根则是控制电机转速的输出(chū)端,接到电机的2个电极上。通过改变电流/电压以(yǐ)及传导方向就(jiù)可以实现对转速以及(jí)正反的控制。

以前的顶级竞(jìng)赛级有刷电(diàn)调(diào)是不带倒车的,因此只(zhī)有(yǒu)3根线(xiàn)柱,接到电(diàn)机正极的(de)线和电池正极是同一根线柱。

无刷电调,和有(yǒu)刷一样道理(lǐ),无刷电机需要工作(zuò),就(jiù)必然需要一个无刷电调。

无刷电调输(shū)入(rù)端一样(yàng)是2根(gēn)线,正(zhèng)负(fù)极电源(yuán)。但是无刷输出则需要3根线。原理上面我们介绍无刷电机的时(shí)候说过了,就是靠3根线不停地改变(biàn)磁场(chǎng)以驱动转(zhuǎn)子(zǐ)转动(dòng)。

说(shuō)完(wán)原理,我们(men)就(jiù)知(zhī)道,无刷电机必须使用(yòng)无刷电调才可以。而有刷(shuā)电机则(zé)需要使用有刷电(diàn)调才行。但是部分无刷电调可以通过改(gǎi)写内置程序(xù),让输出的3根(gēn)线桥搭成2根(gēn),用(yòng)以驱(qū)动有刷电(diàn)机(jī)。好盈科技(jì)之前就(jiù)曾经推出过此类(lèi)产品(pǐn),不过早已(yǐ)停产因为无刷已经成为(wéi)主流。

说完基(jī)本原理,下(xià)面来说一(yī)些电(diàn)机的基本参数及其意(yì)义

电机(jī)常见参数:T数,转速,无刷电机KV值,尺寸,轴径(jìng),2/4极是什么,有(yǒu)感和无感是(shì)什么?

电机T数:

T,英文Turn,线圈(quān)绕了多少圈的意(yì)思,例如线圈(quān)绕了21圈(quān),则称(chēng)为21T。某些品牌也称为RRound的(de)缩写,相同的意思,都是绕线圈数。

有刷电机因为绕(rào)线(xiàn)都是从(cóng)铜头开(kāi)始(shǐ),然后也在铜头处结束,因(yīn)此(cǐ)有刷都是(shì)整数圈,例如20T30T等等。

无(wú)刷(shuā)电机因为结构限制,常见都是从(cóng)输入端开始,结束于另(lìng)外一侧,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)是整数(shù)圈(quān),例如(rú)4T。这种整数圈的相(xiàng)对很少(shǎo)。

不管有刷还是无刷,同系列(liè)相同尺寸的情况下,都(dōu)是线圈是越小(xiǎo),则电机的(de)转速与(yǔ)扭(niǔ)矩越(yuè)大(dà),耗电与发热越高,能提供(gòng)更(gèng)强劲的动(dòng)力输出。此前我们都有留意到网上不少流(liú)传(chuán),说T数(shù)高的电机(jī),扭力(lì)比T数低的(de)要大。这个(gè)是完完全全的误区。电机(jī)的T数类似于真车的排量,T数越小则相当(dāng)于排量越高,能提供越大的功率和扭矩。选择什(shí)么T数,则是(shì)根据需(xū)要搭配的(de)问题,还要牵(qiān)涉到齿(chǐ)轮比的搭(dā)配。

无(wú)刷电机(jī)和有(yǒu)刷电机(jī)之间(jiān)的T数对应(yīng)关系:往往我们认为无刷电机的T数(shù),乘以(yǐ)2~2.5之间,得出的(de)数值,这个数(shù)值T数的有刷,就与这个无刷T数的功率与扭矩比较接近。例如一个8.5T的无刷(shuā),大(dà)约就是17~21T之间的有(yǒu)刷接近;再例(lì)如一个21.5T的无刷,跟一个43~55T之(zhī)间的有刷接近(jìn)。

转速(sù)/KV值(zhí):

有刷电机(jī)有些(xiē)会标出转(zhuǎn)速,例如30000rpm @ 

7.2V,意思则是7.2V时电机(jī)可以实现三万(wàn)转每分钟的空载转速。

无刷(shuā)电机则常见是标KV值,无刷(shuā)的KV值是无刷特(tè)有,是指电压每增加1V,电机的(de)转速增加多少RPM,例如3000KV意思则为每(měi)提高1V的电(diàn)压能让电机(jī)转速增加3000RPM,因此我们可以换算得到这个电机在8.4V满电的锂电下,转速是(shì)8.4*3000=25200RPM

无刷(shuā)电机一但做好,其T数和KV值(zhí)则是固定的,例如(rú)某品牌某型号的8.5T4000KV10.5T3300KV这样。于是无刷电(diàn)机(jī)在销售时(shí)有(yǒu)些会只标T数,或者只标KV值,并非所有型号都(dōu)会标上T数和KV值,但是在规(guī)格参数(shù)中这2项基本都不会缺席。

标(biāo)T数的,主要是(shì)3650的电机,而其他类型(xíng)的则(zé)主要标KV值(zhí)。这个是国(guó)际惯例有关(guān)的问题。

输出轴径:

电机需要带动车子转动(dòng),要输出动(dòng)力,自(zì)然(rán)是需要(yào)靠输出的那根轴来安装马达齿或者传(chuán)动轴,于是这根输出轴的尺寸就成了(le)必(bì)须要考虑的因素(sù)。

常见轴径有(yǒu):2mm3.175mm5mm8mm

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