新聞資(zī)訊NEWS

航空航天模型(無人機)知(zhī)識之電機和電調(二)

更新時間: 2018-04-26 09:01:09  查看次數: 2529    

       電機常見參數:T數,轉速,無刷電機KV值,尺寸,軸徑,2極/4極是什麽,有感和無感是什麽?

       電機T數:
       T,英文Turn,線圈繞了多少圈的意思,例如線圈繞了21圈,則稱爲21T。某些品牌也稱爲R,Round的縮寫,相同的意思,都是繞線圈數。
       有刷電機因爲繞線都是從銅頭開(kāi)始,然後也在銅頭處結束,因此有刷都是整數圈,例如20T,30T等。
       無刷電機因爲結構限制,常見都是從輸入端開(kāi)始,結束于另外(wài)一(yī)側,因此常見都是多半圈,于是大(dà)多數都是4.5,8.5,21.5T這樣的。也有一(yī)些結構比較特殊的是整數圈,例如4T。這種整數圈的相對很少。

       不管有刷還是無刷,同系列相同尺寸的情況下(xià),都是線圈是越小(xiǎo),則電機的轉速與扭矩越大(dà),耗電與發熱越高,能提供更強勁的動力輸出。
       此前我(wǒ)們都有留意到網上不少流傳,說T數高的電機,扭力比T數低的要大(dà)。這個是完完全全的誤區。電機的T數類似于真車(chē)的排量,T數越小(xiǎo)則相當于排量越高,能提供越大(dà)的功率和扭矩。選擇什麽T數,則是根據需要搭配的問題,還要牽涉到齒輪比的搭配。由于這部分(fēn)知(zhī)識更偏重于機械知(zhī)識,請大(dà)家自行在網上學習吧。

       無刷電機和有刷電機之間的T數對應關系:往往我(wǒ)們認爲無刷電機的T數,乘以2~2.5之間,得出的數值,這個數值T數的有刷,就與這個無刷T數的功率與扭矩比較接近。例如一(yī)個8.5T的無刷,大(dà)約就是17~21T之間的有刷接近;再例如一(yī)個21.5T的無刷,跟一(yī)個43~55T之間的有刷接近。


       轉速/KV值:
       有刷電機有些會标出轉速,例如30000rpm @ 7.2V,意思則是7.2V時電機可以實現三萬轉每分(fēn)鍾的空載轉速。
       無刷電機則常見是标KV值,無刷的KV值是無刷特有,是指電壓每增加1V,電機的轉速增加多少RPM,例如3000KV意思則爲每提高1V的電壓能讓電機轉速增加3000RPM,因此我(wǒ)們可以換算得到這個電機在8.4V滿電的锂電下(xià),轉速是8.4×3000=25200RPM
       無刷電機一(yī)但做好,其T數和KV值則是固定的,例如某品牌某型号的8.5T是4000KV,10.5T是3300KV這樣。于是無刷電機在銷售時有些會隻标T數,或者隻标KV值,并非所有型号都會标上T數和KV值,但是在規格參數中(zhōng)這2項基本都不會缺席。

T數的,主要是3650的電機,而其他類型的則主要标KV值。這個是國際慣例有關的問題。

       輸出軸徑:
       電機需要帶動車(chē)子轉動,要輸出動力,自然是需要靠輸出的那根軸來安裝馬達齒或者傳動軸,于是這根輸出軸的尺寸就成了必須要考慮的因素。常見軸徑有:2mm,3.175mm,5mm,8mm等。
      

       尺寸:
       在有刷時代,我(wǒ)們會說380,540,550,775之類,是我(wǒ)們口頭叫法,一(yī)般加上"RS-"前綴比較嚴謹,例如RS-540。這些都是規格的代名詞,380約等于無刷的2838,540約等于無刷電機的3650,550約等于無刷電機的3656,775約等于無刷電機的4268

        到了無刷時代,或者是無核心有刷電機時代,就已經開(kāi)始使用尺寸表示法來直觀地表示電機尺寸。例如3650意思爲電機外(wài)殼直徑36mm,長度50mm;而3656就是直徑36mm,長度56mm;4268爲直徑42mm,長度68mm。由此标定電機的型号,
常見有2030/2838/3650/3656/3660/3674/4068/4074/4268/4274/5874等等,不同尺寸的電機有不同的用途。

下(xià)圖是一(yī)個4068電機的尺寸參數,上面還标示了電機固定螺絲的孔距,主流是25MM對角螺絲中(zhōng)心距

 

       無刷電機同尺寸同極數時,KV越大(dà),T數越低的電機,功率和扭矩都會越大(dà)。而尺寸越大(dà)的電機,往往可以提供更大(dà)的功率和扭矩。因此如果想要增加車(chē)子的暴力程度,隻需要在車(chē)架馬達座空間允許的情況下(xià),更換更大(dà)尺寸的電機,或者更換更高KV值(更低T數)的電機,搭配好齒比就可以實現。

       尺寸越小(xiǎo)的無刷電機,由于轉子和線圈都更小(xiǎo),往往KV值都很高。例如一(yī)個2030的無刷電機,KV值常在6000以上,而4274的電機,KV值則往往隻有2000左右。因此KV值的高低不能決定一(yī)個電機的功率以及扭矩。尺寸才是主要決定功率與扭矩的重要因素。所以大(dà)尺寸的車(chē)架,都是用大(dà)尺寸的電機,搭配更高的電壓。



       無刷電機極數的問題:
       磁極,pole,這個跟繞線方式以及轉子有密切關系。典型的無刷電機是2磁極,簡稱2極電機,也就是轉子隻有1個S南(nán)極和1個N北(běi)極(1S1N),對稱地分(fēn)布在轉子的2側,相應地使用3組繞線(3槽),就可以驅動。
       而多磁極側都是2磁極的倍數關系,例如4磁極(2S2N),6磁極(3S3N),8磁極(4S4N)等等,這些是把轉子平均地分(fēn)割成多個磁極區間。相應地,繞組也需要是3組的倍數關系,例如4磁極需要6組繞線(6槽),6磁極需要9組繞線(9槽),8磁極則需要12組繞線(12槽)。
       涉及到效率等因素影響,一(yī)般4極或者6極電機的繞線組還會翻倍,例如4極用12組繞線(12槽),6極用18組繞線(18槽)
       4磁極甚至6磁極工(gōng)藝要求更高,但是帶來的效率也更高,發熱更低,是以後的發展方向。模型上目前1/16,1/18,1/10動力則使用2極電機爲主,而1/8動力則是4極爲主,也有一(yī)些是6極的。下(xià)面的圖片是一(yī)個典型3650 2極電機的構造,可以看到是3組繞線



 

       下(xià)面的圖片則是4極12槽的解剖圖,轉子上這個圖清晰可見4個磁極,2個S以及2個N,實際很多轉子都是純圓,我(wǒ)們肉眼是看不到磁極位置的。



 

       無刷電機的有感與無感問題:
       有刷電機由于隻需要向碳刷提供固定的電流就可以讓轉子自動轉動,而不需要像無刷電調那樣持續地變換電流以及電流的方向來提供變化的磁場以驅動轉子,因此有刷電機不存在有感還是無感的問題。
        而無刷,如上述,需要時刻改變電流以及方向,因此如果能随時都知(zhī)道轉子的位置,對于電調來說,就方便很多了。
       無感電機,在啓動時由于不知(zhī)道轉子磁極位置,隻能随機變換電流,類似于“蒙”,總有一(yī)個時候轉子會轉動起來,而轉子轉動起來之後,就能靠線圈上的電流變化來計算轉子的位置,從而控制電流與方向。這就是爲什麽無感無刷在起步時,總是有咔咔咔的症狀。
      而有感則不同,有了感應器,電調從一(yī)開(kāi)始就知(zhī)道轉子磁極位置,直接就能給對應的線圈提供對應的電流,以驅動轉子。但是電流很小(xiǎo)時,電機就會發出持續的吱吱吱的聲音。這就是爲什麽有感電機在低速時會聽(tīng)到連續的類似吱吱吱的聲音,而無感則不會。
      因此有感電機,都會有一(yī)根專用的感應線,從電機連接到電調上。必須同時接好電調與電機上的感應線,才能讓電機工(gōng)作在有感模式。

      無感電機的優勢:沒有感應器,成本更低,而且可以直接泡水;缺點是線性不如有感電機。
      有感電機的優勢:電機的線性更佳,手感更棒;缺點是造價高,且不容易做防水。

       說到這裏,再牽涉到無刷電機的接線問題:
       無刷電機都有3根線,标号爲ABC,國際标準顔色對應爲:A藍(lán)色,B黃色,C橙色。
       對于無感電機,ABC是可以随便對接,都不要緊,一(yī)旦發生(shēng)電機轉動方向爲反向時,隻需要任意對換2根線就可以解決。
       但是對于有感電機,由于電調是随時知(zhī)道磁極位置,會準确地控制信号,因此有感狀态下(xià),是嚴禁接錯ABC的順序。
       有感接錯ABC的後果是:小(xiǎo)電流時電機無法啓動,會有明顯抖動,強行大(dà)電流時,會導緻線材嚴重發熱,電機線圈過熱,最後有可能電機與電調都燒毀。
       因此提醒各位玩家,在使用有感時,切記一(yī)定要對準ABC,決不可接錯。在第一(yī)次通電時,注意小(xiǎo)電流看電機的反應,錯了及時改過來基本都沒事。但是強制大(dà)油門則可能造成報廢。

       下(xià)圖是一(yī)顆好盈120A電調上面的ABC與正負極标記:紅色正極,黑色負極,橙色C,黃色B,藍(lán)色A。
 

       水的額外(wài)小(xiǎo)提示:雖然無感無刷電機和有刷電機都可以直接防水,但是涉水之後,都要及時清理幹淨電機和電調上的水份,防止插頭氧化,并添加軸承油以防止電機軸承幹涉/鏽蝕等問題。電調如果帶風扇的,泡水時一(yī)定要把風扇拔掉,否則風扇會因爲在水中(zhōng)無法工(gōng)作而燒掉。


微信 : moxingyundongxiehui手機掃描添加到聯系人手機掃描直接訪問
close