�
  • �
  • �
  • �
  • �
  • �
您当前的位(wèi)置:首页 > 航飞知识

无人机技术各模块(kuài)详解(jiě)与技(jì)术分析(xī)

 

本(běn)文向各位无人机(jī)航模爱好(hǎo)者介绍(shào)下电(diàn)机的种类(有刷电机和无刷电机)、转速调节器(qì)(简称电调)。

电动飞机(jī)的(de)动力,主(zhǔ)要(yào)是(shì)指两个元件:第一就是(shì)电(diàn)机(Motor),也(yě)称马达,第二是电调。

电(diàn)调的作用是控(kòng)制电机转速的(de)调速器(Speed Controller),很久之前(qián)早期的调(diào)速器(qì)是使用舵(duò)机控制可(kě)调电阻拨片(piàn)来实(shí)现,此(cǐ)类称为机械调速(sù)器(qì),现已退出(chū)历史舞台,仅(jǐn)能在一些复刻车架包装盒或(huò)者说明书上看到其(qí)照片。现在(zài)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(yǒu)刷动(dòng)力和无刷动力。即有刷电调搭(dā)配有刷电机,以及无刷电调搭配无(wú)刷电(diàn)机。

有刷电机与无刷电(diàn)机

车模用的电机,全部都是内转子(zǐ)电机,也就(jiù)是电机外壳是固定的,靠(kào)里(lǐ)面圆形转子转动(dòng)。外(wài)转子的(de)这(zhè)里不(bú)予讨论,想要(yào)了解外转子与内转(zhuǎn)子的,可以自行(háng)百(bǎi)度了解。

有刷电机(jī):早期的电机,是(shì)将磁铁固定在(zài)电机外壳或者底座,成为定子。然后将线圈(quān)绕组,成(chéng)为转子,模型车用(yòng)有刷电(diàn)机(jī)常(cháng)见(jiàn)都是3组(zǔ)绕线。

有刷电机最基本(běn)的组成部分(fèn)除了定子,转子,还有碳刷,有刷(shuā)电机因此也叫碳刷(shuā)电(diàn)机(jī),或者有碳刷电(diàn)机。碳刷通过与绕组(zǔ)上的铜头接触(chù),让(ràng)电机得(dé)以转动。但是由于由于(yú)高速转动(dòng)时,会带来(lái)碳(tàn)刷(shuā)的磨损,因此有刷电机需要在碳刷用完之后,更换碳刷。而铜头也会磨损,因此在有碳刷时代的竞赛电机,除了更换碳刷,还需(xū)要打磨铜头,让铜头保持光(guāng)滑。更换碳刷后还需要(yào)磨合(hé),让碳刷与铜头的接触面积最大(dà)化(huà),以(yǐ)实现最大电流来提高电机的转速/扭矩。

无刷电(diàn)机:既然有刷(shuā)有以上的(de)弊端,于是无刷便应运而生。

无刷是(shì)把线(xiàn)圈绕(rào)在(zài)定子上,然后把磁铁做成转子(zǐ),转动(dòng)的是(shì)磁(cí)铁,而不是线圈,因此(cǐ)就没有了碳刷这(zhè)个消耗(hào)品。

既然线圈固定(dìng)了,那(nà)么如何让线圈产生变(biàn)化的磁场(chǎng)呢?这就是为什(shí)么无(wú)刷需要3根线的(de)原(yuán)因了。利用无刷电调,给线圈组对应地供电以产生(shēng)相应的磁场,就可(kě)以实现不停(tíng)地驱动磁铁转子保持转动(dòng)。

总(zǒng)结:无论有刷电(diàn)机还是(shì)无刷电机,基本(běn)原理都是通(tōng)过线圈产生磁(cí)场(chǎng),然(rán)后搭配永磁铁来驱动转(zhuǎn)子转动。有(yǒu)刷是把永磁铁做成定子(zǐ),线圈做(zuò)成(chéng)转子。而无刷(shuā)则是把线圈(quān)做成定子(zǐ),永磁铁做成(chéng)圆形的转子。

电机(jī)使(shǐ)用小提(tí)示:玩家(jiā)面(miàn)向(xiàng)马达输出轴,马(mǎ)达以逆(nì)时针转动时,车架是前(qián)进方向,则是(shì)标准的(de)车架设计。如(rú)果某些车(chē)架(jià)使用非标设计,那(nà)么就会(huì)变成马(mǎ)达逆时针转动时,车子反而(ér)后退。当然也有可(kě)能是一些轴车玩家安(ān)装(zhuāng)过(guò)程出(chū)错,将差(chà)速的左右装反了,也会出现反(fǎn)向的错误。

有刷(shuā)电调(diào)与(yǔ)无刷(shuā)电调

有刷电调,说完有刷电机(jī),自然(rán)要提(tí)及到有刷电调,有刷电调就是用来(lái)控制有(yǒu)刷(shuā)电机转速的设备了(le)。

有(yǒu)刷电(diàn)调往(wǎng)往只(zhī)有4根线,2根是输入电源(yuán)端,接到正负极。另外2根(gēn)则是控制电机转速的输出端(duān),接到电机的2个电极上(shàng)。通(tōng)过(guò)改变电流/电压以(yǐ)及传导方向就可以实(shí)现(xiàn)对转速以及正反的控制。

以前的顶级竞(jìng)赛级有刷电调是不带(dài)倒车的,因此(cǐ)只有3根线柱,接(jiē)到电(diàn)机正极(jí)的线和电池正极(jí)是同一根线(xiàn)柱。

无刷电调(diào),和有刷一样道理,无刷电机需要工作,就必(bì)然需(xū)要一(yī)个无刷电调。

无刷电调(diào)输入端一样是2根(gēn)线,正负极电源。但是无(wú)刷输出则需要3根线。原理上面我们介绍无刷(shuā)电机的时候说过了(le),就是靠3根线(xiàn)不停(tíng)地改变磁场以驱动转子转动。

说(shuō)完原理,我们就知(zhī)道,无刷电机必须使用无刷电调(diào)才可以。而有(yǒu)刷电机(jī)则(zé)需要使用有刷电(diàn)调才行。但是部分无(wú)刷电调可以(yǐ)通过改写内置程序,让输出的(de)3根(gēn)线桥搭成(chéng)2根(gēn),用以驱动有刷电机。好盈(yíng)科技之前就(jiù)曾经推出(chū)过此类产品(pǐn),不过(guò)早已停产,因(yīn)为无刷已经成为主流。

说完基本原理,下面(miàn)来说一些电机的基本(běn)参数及其意(yì)义。

电(diàn)机常见参数(shù):T数,转速,无刷电机(jī)KV值,尺寸,轴(zhóu)径,2/4极是(shì)什么(me),有感和无感是什么?

电机T数:

T,英文Turn,线(xiàn)圈绕了多少圈的(de)意思,例如线圈绕了21圈,则称为21T。某些(xiē)品牌也称为R,Round的(de)缩写(xiě),相同的意思,都是绕线圈数。

有刷(shuā)电机因(yīn)为绕线都是从(cóng)铜头开(kāi)始,然后也在铜(tóng)头(tóu)处(chù)结束,因此(cǐ)有刷(shuā)都是整(zhěng)数圈,例如20T,30T等等(děng)。

无刷(shuā)电机因(yīn)为(wéi)结构限制,常见(jiàn)都是(shì)从输入(rù)端开始,结束于另外(wài)一侧,因此常见都是多半圈,于是大多数都(dōu)是4.5,8.5,21.5T这样(yàng)的。也有一些结构比(bǐ)较特殊的是整数圈(quān),例如4T。这种整数圈的相对很少。

不(bú)管无人机电机有刷还是(shì)无刷,同系列相同(tóng)尺(chǐ)寸的情况下,都(dōu)是(shì)线圈是越(yuè)小,则电机的转速(sù)与扭矩越大,耗(hào)电与发热越高,能提供更(gèng)强劲的动力输出(chū)。此前我们都有留意(yì)到网上不(bú)少流传(chuán),说T数高的电机(jī),扭力比T数低的要大。这个(gè)是(shì)完完全全的误区(qū)。电机的(de)T数类似于真车的排量,T数越小则相当于排量越高,能提供越大(dà)的功率(lǜ)和扭(niǔ)矩。选择什么T数,则是根(gēn)据(jù)需要搭配的(de)问(wèn)题(tí),还要牵涉到(dào)齿轮(lún)比的搭(dā)配。

无刷(shuā)电(diàn)机和有刷电机之间的T数对(duì)应(yīng)关系:往往我们认为无刷电机(jī)的T数,乘以2~2.5之间,得出的数值,这个数值(zhí)T数的有刷,就与这(zhè)个(gè)无刷T数的功率与扭矩比较接近。例如一个8.5T的无刷,大约就是(shì)17~21T之间(jiān)的有(yǒu)刷接(jiē)近(jìn);再例如一个21.5T的(de)无刷,跟一(yī)个43~55T之间(jiān)的有(yǒu)刷接(jiē)近(jìn)。

转速(sù)/KV值:

有刷电(diàn)机有些会标出转速,例(lì)如(rú)30000rpm @ 7.2V,意思则是7.2V时(shí)电机(jī)可以实现三万(wàn)转每分钟的空载转速(sù)。

无刷电机则常见是标KV值(zhí),无刷的(de)KV值(zhí)是无刷特有(yǒu),是(shì)指电压每增加1V,电机的转速(sù)增(zēng)加多少(shǎo)RPM,例如3000KV意(yì)思(sī)则(zé)为每提高1V的电压能让电机转速增加3000RPM,因此我们可以换算得到这个电机在8.4V满电的(de)锂(lǐ)电下,转速是8.4*3000=25200RPM。

无刷(shuā)电机一但做好,其(qí)T数和KV值则是固定的,例如某品(pǐn)牌某(mǒu)型(xíng)号的8.5T4000KV,10.5T3300KV这(zhè)样。于是无刷电机在销售时有(yǒu)些会只标(biāo)T数,或者(zhě)只(zhī)标KV值,并非(fēi)所(suǒ)有型(xíng)号都会(huì)标上T数和KV值,但是在(zài)规格参数中这2项基本(běn)都不会缺(quē)席。

T数的,主(zhǔ)要是3650的电(diàn)机,而其他类型(xíng)的则主要(yào)标KV值。这个是国际(jì)惯例有关(guān)的问题(tí)。

输出轴径:

电(diàn)机需要带动(dòng)车子(zǐ)转动,要输出动力,自然(rán)是需要靠输(shū)出(chū)的那根轴来安装马(mǎ)达齿或者(zhě)传(chuán)动(dòng)轴(zhóu),于是这根(gēn)输出轴(zhóu)的尺寸就成了(le)必须要考虑的因素。常见轴径有:2mm,3.175mm,5mm,8mm。

WeChatImage635721249926499223.jpg

咨询航拍服务可加昆明俊鹰无(wú)人机(jī)飞控手老鹰的微信laoyingfly

相关文章
云南_日韩精品一区二区三区四区和骏鹰航空(kōng)科技有(yǒu)限公司(sī) 版权所有
联(lián)系人(rén):高先生
电话(微信):18208826648
地(dì)址:昆明市(shì)西福路_日韩精品一区二区三区四区和骏鹰航空科技(jì)园
网(wǎng)站备案号: 滇ICP备19003830号-1
�

微信咨询.png