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有刷无刷动(dòng)力电调与马达

 

电(diàn)动飞机的动力,主(zhǔ)要是(shì)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(sù)的调速器(qì)(Speed 

Controller),很久之前早期的调速器是(shì)使用舵机控制可调电阻拨片(piàn)来(lái)实现(xiàn),此类称为机械(xiè)调(diào)速器,现已退出历史舞台,仅(jǐn)能(néng)在一些(xiē)复刻车(chē)架包(bāo)装盒或(huò)者说明书上看到其照(zhào)片。现在我们说调速器(qì),都是指电子调速器,简称电调,英文(wén)Electronic Speed 

Controller,缩写ESC

按(àn)大类来分(fèn),可分为有刷动力和无刷(shuā)动力。即有刷电调搭配有刷电机,以及无刷电调搭配无刷电机。

有刷电机与(yǔ)无刷电(diàn)机

车模用的(de)电机,全(quán)部都(dōu)是(shì)内(nèi)转子电机,也(yě)就是电机外壳是固(gù)定的,靠里(lǐ)面圆形转子转动。外转子(zǐ)的这里(lǐ)不予(yǔ)讨论,想(xiǎng)要了(le)解外转子(zǐ)与内转(zhuǎn)子的,可以自行百度了解。

有刷电机:早(zǎo)期(qī)的电机,是将(jiāng)磁铁固定在电机外壳或(huò)者(zhě)底座(zuò),成为定子(zǐ)。然后将(jiāng)线圈绕组,成为转子,模型车用有(yǒu)刷电机常(cháng)见都是3组(zǔ)绕线(xiàn)。

无刷电(diàn)机:既然有刷有以上(shàng)的(de)弊端,于(yú)是无刷便(biàn)应运而生(shēng)。无刷是把线圈绕在定子上,然后把磁铁做成(chéng)转子,转动的(de)是磁(cí)铁,而不是线圈,因此(cǐ)就(jiù)没有了(le)碳刷这个消耗品(pǐn)。

既然线圈固定(dìng)了,那(nà)么如(rú)何让线圈产(chǎn)生变化的磁场(chǎng)呢?这就是为什么(me)无刷需要3根线的原因了。利用无刷电调,给线圈组(zǔ)对应地供(gòng)电(diàn)以产(chǎn)生相应(yīng)的磁场,就可(kě)以实现不停(tíng)地驱动磁铁转子保(bǎo)持(chí)转(zhuǎn)动。

总结:无论有刷电机还是(shì)无(wú)数电机,基本原理都是通(tōng)过线圈产(chǎn)生磁场,然后搭配永磁铁来驱(qū)动(dòng)转子转动(dòng)。有刷是把永磁铁做成(chéng)定子,线圈做成转子(zǐ)。而(ér)无刷则是把(bǎ)线圈做成定子(zǐ),永(yǒng)磁铁做成圆形的转子。

电机(jī)使用(yòng)小(xiǎo)提示(shì):玩家面向马达输出轴,马达以(yǐ)逆时针转动时,车架是前进(jìn)方向,则(zé)是标准的车(chē)架(jià)设计。如(rú)果某些车(chē)架使用非标(biāo)设计,那(nà)么就会(huì)变成马达逆时(shí)针转动时,车子反而后退。当然(rán)也有可能是一些轴车玩(wán)家安装过程出错(cuò),将差速的左右装反了,也会出现反向的错(cuò)误。

有刷电调与无刷电(diàn)调

有刷电(diàn)调,说完(wán)有刷电机,自然要(yào)提及到有刷电调(diào),有刷(shuā)电调(diào)就是(shì)用来控制有(yǒu)刷(shuā)电机转(zhuǎn)速的设备(bèi)了。

有刷电调往往只有(yǒu)4根线,2根是(shì)输入电源端,接(jiē)到(dào)正负极。另外2根(gēn)则是控制电机(jī)转(zhuǎn)速(sù)的输出端,接到电机的2个(gè)电极上。通过改(gǎi)变(biàn)电流/电压以及传导方向(xiàng)就可以实现对转(zhuǎn)速以及正反的控制。

以前的顶(dǐng)级竞赛级有刷电调是不(bú)带倒车的,因此只有3根线柱,接(jiē)到电(diàn)机正极的线和电池正极(jí)是(shì)同一(yī)根线柱。

无刷电调(diào),和有(yǒu)刷(shuā)一样道理,无刷电机需要工作,就必然需要一个无刷电调。

无(wú)刷(shuā)电调输入(rù)端一样是2根线,正负极(jí)电源。但是无(wú)刷输出则需(xū)要3根(gēn)线。原理上面我们介绍无刷电机的时候说过了,就是靠3根(gēn)线不(bú)停(tíng)地改变磁场以驱(qū)动(dòng)转(zhuǎn)子转(zhuǎn)动。

说完原理,我们就知道,无刷(shuā)电机必(bì)须使用无刷电(diàn)调(diào)才可以。而有刷电机(jī)则需要使用有刷电调(diào)才行。但是(shì)部分无刷电调可以通过改写内置程序,让输出的3根线桥搭成(chéng)2根,用以驱(qū)动有(yǒu)刷电机。好(hǎo)盈科技(jì)之前就(jiù)曾经推(tuī)出过此类产品,不过早(zǎo)已停产因为(wéi)无刷已经成为主流。

说完基(jī)本原理,下面来说一(yī)些电机(jī)的基本参数及其意义

电(diàn)机常见(jiàn)参数(shù):T数,转速(sù),无刷电机KV值,尺寸(cùn),轴径(jìng),2极(jí)/4极是(shì)什么,有感和无感是什么(me)?

电机T数(shù):

T,英文(wén)Turn,线圈绕了多少圈的意思,例如线圈绕了21圈,则称为21T。某些品牌也称为RRound的缩写,相同的意思,都是绕线圈数(shù)。

有刷电机因为绕线都是从铜(tóng)头(tóu)开(kāi)始(shǐ),然后也(yě)在(zài)铜头处结束,因(yīn)此有刷都是整数圈(quān),例如20T30T等等。

无刷电机因(yīn)为结(jié)构限制(zhì),常见都是从输入端开始(shǐ),结束(shù)于另外一(yī)侧,因(yīn)此常(cháng)见都(dōu)是多(duō)半圈(quān),于是大多(duō)数都是4.58.521.5T这样的。也(yě)有一些结构比较特(tè)殊的是整数(shù)圈(quān),例如4T。这种整数圈的相对很(hěn)少。

不(bú)管有刷还是无刷,同系列相(xiàng)同尺寸的情况下,都是线圈是越小,则电(diàn)机的转速与扭矩越大,耗电与发(fā)热越高,能提供更强劲的动力输出。此前我们(men)都有(yǒu)留意到网上不少(shǎo)流传,说T数(shù)高的电机,扭力比T数(shù)低(dī)的要大(dà)。这(zhè)个是完完(wán)全全的误(wù)区(qū)。电机的T数类似(sì)于真车的排量,T数越小则(zé)相当于排量(liàng)越(yuè)高,能提供越大的功(gōng)率和扭矩。选择什么T数,则是根据需(xū)要搭配(pèi)的问(wèn)题,还要牵涉到齿轮比的搭配。

无(wú)刷电(diàn)机和有刷(shuā)电(diàn)机之间(jiān)的(de)T数对应关系(xì):往往我们认为无刷电机的(de)T数,乘以2~2.5之间(jiān),得出的数值,这个(gè)数值(zhí)T数的有(yǒu)刷,就(jiù)与这个无(wú)刷T数的功率(lǜ)与扭矩比(bǐ)较接近。例如(rú)一(yī)个8.5T的无刷,大(dà)约就(jiù)是17~21T之间的(de)有(yǒu)刷接近;再例(lì)如一个21.5T的无刷,跟一个(gè)43~55T之间的有刷接近(jìn)。

转速/KV值:

有(yǒu)刷(shuā)电机有些会(huì)标出转速,例如30000rpm @ 

7.2V,意思则是7.2V时电机可以实(shí)现三万转每分钟的空载转速。

无刷(shuā)电(diàn)机则常见是标(biāo)KV值,无(wú)刷的(de)KV值(zhí)是(shì)无(wú)刷特有,是指电压每(měi)增(zēng)加(jiā)1V,电机的转速增加多少RPM,例如3000KV意思则为每提高1V的电压能(néng)让电机转(zhuǎn)速增加3000RPM,因(yīn)此我们可以换算得到这个电机在8.4V满电(diàn)的(de)锂电下,转速(sù)是8.4*3000=25200RPM

无刷电(diàn)机(jī)一(yī)但做好(hǎo),其T数和KV值则是固(gù)定的,例如(rú)某品牌某型号的8.5T4000KV10.5T3300KV这样。于(yú)是无刷电机在销(xiāo)售时有些会只标T数,或者只(zhī)标KV值,并非所有(yǒu)型(xíng)号都会标(biāo)上T数和KV值,但是在(zài)规格参数(shù)中这(zhè)2项基本都不会(huì)缺席。

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

输出轴径:

电机(jī)需要(yào)带动车子转动,要输(shū)出动力,自然是需要靠输出(chū)的那根轴(zhóu)来(lái)安装马达齿或者传动(dòng)轴,于是(shì)这根输出轴的(de)尺(chǐ)寸就成了必须要(yào)考虑的(de)因素(sù)。

常(cháng)见轴径有:2mm3.175mm5mm8mm

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