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其它知識無人機知識 有刷無刷動力電調(diào)與馬達知識
文章出處：x-teamrc.cn? ?人氣：? ?發(fā)表時間：2018-11-12 18:27
電動飛機的動力，主要是指2個元件：
第一就是電機(Motor)，也稱馬達。
第二就是控制電機轉(zhuǎn)速的調(diào)速器(Speed Controller)，很久之前早期的調(diào)速器是使用舵機控制可調(diào)電阻撥片來實現(xiàn)，此類稱為機械調(diào)速器，現(xiàn)已退出歷史舞臺，僅能在一些復刻車架包裝盒或者說明書上看到其照片?，F(xiàn)在我們說調(diào)速器，都是指電子調(diào)速器，簡稱電調(diào)，英文Electronic Speed Controller，縮寫ESC
按大類來分，可分為有刷動力和無刷動力。即有刷電調(diào)搭配有刷電機，以及無刷電調(diào)搭配無刷電機。
有刷電機與無刷電機
車模用的電機，全部都是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，也就是電機外殼是固定的，靠里面圓形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。外轉(zhuǎn)子的這里不予討論，想要了解外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子的，可以自行百度了解。
有刷電機：早期的電機，是將磁鐵固定在電機外殼或者底座，成為定子。然后將線圈繞組，成為轉(zhuǎn)子，模型車用有刷電機常見都是3組繞線，下圖就是典型的有刷電機構(gòu)造。
通過圖片可見有刷電機最基本的組成部分除了定子，轉(zhuǎn)子，還有碳刷，有刷電機因此也叫碳刷電機，或者有碳刷電機。碳刷通過與繞組上的銅頭接觸，讓電機得以轉(zhuǎn)動。但是由于由于高速轉(zhuǎn)動時，會帶來碳刷的磨損，因此有刷電機需要在碳刷用完之后，更換碳刷。而銅頭也會磨損，因此在有碳刷時代的競賽電機，除了更換碳刷，還需要打磨銅頭，讓銅頭保持光滑。更換碳刷后還需要磨合，讓碳刷與銅頭的接觸面積最大化，以實現(xiàn)最大電流來提高電機的轉(zhuǎn)速/扭矩。
無刷電機：既然有刷有以上的弊端，于是無刷便應運而生。
無刷是把線圈繞在定子上，然后把磁鐵做成轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動的是磁鐵，而不是線圈，因此就沒有了碳刷這個消耗品。
既然線圈固定了，那么如何讓線圈產(chǎn)生變化的磁場呢?這就是為什么無刷需要3根線的原因了。利用無刷電調(diào)，給線圈組對應地供電以產(chǎn)生相應的磁場，就可以實現(xiàn)不停地驅(qū)動磁鐵轉(zhuǎn)子保持轉(zhuǎn)動。
下圖就是無刷電機的最基本原理，動畫圖十分簡單易懂，就是我們現(xiàn)在主流的2極電機的驅(qū)動原理。
總結(jié)：無論有刷電機還是無數(shù)電機，基本原理都是通過線圈產(chǎn)生磁場，然后搭配永磁鐵來驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。有刷是把永磁鐵做成定子，線圈做成轉(zhuǎn)子。而無刷則是把線圈做成定子，永磁鐵做成圓形的轉(zhuǎn)子。
有刷電調(diào)與無刷電調(diào)
有刷電調(diào)，說完有刷電機，自然要提及到有刷電調(diào)，有刷電調(diào)就是用來控制有刷電機轉(zhuǎn)速的設備了。
有刷電調(diào)往往只有4根線，2根是輸入電源端，接到正負極。另外2根則是控制電機轉(zhuǎn)速的輸出端，接到電機的2個電極上。通過改變電流/電壓以及傳導方向就可以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速以及正反的控制。
下圖是x-team60A防水型有刷電調(diào)
以前的頂級競賽級有刷電調(diào)是不帶倒車的，因此只有3根線柱，接到電機正極的線和電池正極是同一根線柱。
無刷電調(diào)，和有刷一樣道理，無刷電機需要工作，就必然需要一個無刷電調(diào)。
無刷電調(diào)輸入端一樣是2根線，正負極電源。但是無刷輸出則需要3根線。原理上面我們介紹無刷電機的時候說過了，就是靠3根線不停地改變磁場以驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
下圖是目前x-team頂級V3.1版120A電調(diào)
說完原理，我們就知道，無刷電機必須使用無刷電調(diào)才可以。而有刷電機則需要使用有刷電調(diào)才行。但是部分無刷電調(diào)可以通過改寫內(nèi)置程序，讓輸出的3根線橋搭成2根，用以驅(qū)動有刷電機。x-team無刷電機之前就曾經(jīng)推出過此類產(chǎn)品，不過早已停產(chǎn)因為無刷已經(jīng)成為主流。
說完基本原理，下面來說一些電機的基本參數(shù)及其意義
電機常見參數(shù)：T數(shù)，轉(zhuǎn)速，無刷電機KV值，尺寸，軸徑，2極/4極是什么，有感和無感是什么?
電機T數(shù)：
T，英文Turn，線圈繞了多少圈的意思，例如線圈繞了21圈，則稱為21T。某些品牌也稱為R，Round的縮寫，相同的意思，都是繞線圈數(shù)。
有刷電機因為繞線都是從銅頭開始，然后也在銅頭處結(jié)束，因此有刷都是整數(shù)圈，例如20T，30T等等。
無刷電機因為結(jié)構(gòu)限制，常見都是從輸入端開始，結(jié)束于另外一側(cè)，因此常見都是多半圈，于是大多數(shù)都是4.5，8.5，21.5T這樣的。也有一些結(jié)構(gòu)比較特殊的是整數(shù)圈，例如4T。這種整數(shù)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，都是線圈是越小，則電機的轉(zhuǎn)速與扭矩越大，耗電與發(fā)熱越高，能提供更強勁的動力輸出。此前我們都有留意到網(wǎng)上不少流傳，說T數(shù)高的電機，扭力比T數(shù)低的要大。這個是完完全全的誤區(qū)。電機的T數(shù)類似于真車的排量，T數(shù)越小則相當于排量越高，能提供越大的功率和扭矩。選擇什么T數(shù)，則是根據(jù)需要搭配的問題，還要牽涉到齒輪比的搭配。
無刷電機和有刷電機之間的T數(shù)對應關(guān)系：往往我們認為無刷電機的T數(shù)，乘以2~2.5之間，得出的數(shù)值，這個數(shù)值T數(shù)的有刷，就與這個無刷T數(shù)的功率與扭矩比較接近。例如一個8.5T的無刷，，大約就是17~21T之間的有刷接近;再例如一個21.5T的無刷，跟一個43~55T之間的有刷接近。
轉(zhuǎn)速/KV值：
有刷電機有些會標出轉(zhuǎn)速，例如30000rpm @ 7.2V，意思則是7.2V時電機可以實現(xiàn)三萬轉(zhuǎn)每分鐘的空載轉(zhuǎn)速。
無刷電機則常見是標KV值，無刷的KV值是無刷特有，是指電壓每增加1V，電機的轉(zhuǎn)速增加多少RPM，例如3000KV意思則為每提高1V的電壓能讓電機轉(zhuǎn)速增加3000RPM，因此我們可以換算得到這個電機在8.4V滿電的鋰電下，轉(zhuǎn)速是8.4*3000=25200RPM
無刷電機一但做好，其T數(shù)和KV值則是固定的，例如某品牌某型號的8.5T是4000KV，10.5T是3300KV這樣。于是無刷電機在銷售時有些會只標T數(shù)，或者只標KV值，并非所有型號都會標上T數(shù)和KV值，但是在規(guī)格參數(shù)中這2項基本都不會缺席。
標T數(shù)的，主要是3650的電機，而其他類型的則主要標KV值。這個是國際慣例有關(guān)的問題。
輸出軸徑：
電機需要帶動車子轉(zhuǎn)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
第一就是電機(Motor)，也稱馬達。
第二就是控制電機轉(zhuǎn)速的調(diào)速器(Speed Controller)，很久之前早期的調(diào)速器是使用舵機控制可調(diào)電阻撥片來實現(xiàn)，此類稱為機械調(diào)速器，現(xiàn)已退出歷史舞臺，僅能在一些復刻車架包裝盒或者說明書上看到其照片?，F(xiàn)在我們說調(diào)速器，都是指電子調(diào)速器，簡稱電調(diào)，英文Electronic Speed Controller，縮寫ESC
按大類來分，可分為有刷動力和無刷動力。即有刷電調(diào)搭配有刷電機，以及無刷電調(diào)搭配無刷電機。
有刷電機與無刷電機
車模用的電機，全部都是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，也就是電機外殼是固定的，靠里面圓形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。外轉(zhuǎn)子的這里不予討論，想要了解外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子的，可以自行百度了解。
有刷電機：早期的電機，是將磁鐵固定在電機外殼或者底座，成為定子。然后將線圈繞組，成為轉(zhuǎn)子，模型車用有刷電機常見都是3組繞線，下圖就是典型的有刷電機構(gòu)造。
通過圖片可見有刷電機最基本的組成部分除了定子，轉(zhuǎn)子，還有碳刷，有刷電機因此也叫碳刷電機，或者有碳刷電機。碳刷通過與繞組上的銅頭接觸，讓電機得以轉(zhuǎn)動。但是由于由于高速轉(zhuǎn)動時，會帶來碳刷的磨損，因此有刷電機需要在碳刷用完之后，更換碳刷。而銅頭也會磨損，因此在有碳刷時代的競賽電機，除了更換碳刷，還需要打磨銅頭，讓銅頭保持光滑。更換碳刷后還需要磨合，讓碳刷與銅頭的接觸面積最大化，以實現(xiàn)最大電流來提高電機的轉(zhuǎn)速/扭矩。
無刷電機：既然有刷有以上的弊端，于是無刷便應運而生。
無刷是把線圈繞在定子上，然后把磁鐵做成轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動的是磁鐵，而不是線圈，因此就沒有了碳刷這個消耗品。
既然線圈固定了，那么如何讓線圈產(chǎn)生變化的磁場呢?這就是為什么無刷需要3根線的原因了。利用無刷電調(diào)，給線圈組對應地供電以產(chǎn)生相應的磁場，就可以實現(xiàn)不停地驅(qū)動磁鐵轉(zhuǎn)子保持轉(zhuǎn)動。
下圖就是無刷電機的最基本原理，動畫圖十分簡單易懂，就是我們現(xiàn)在主流的2極電機的驅(qū)動原理。
總結(jié)：無論有刷電機還是無數(shù)電機，基本原理都是通過線圈產(chǎn)生磁場，然后搭配永磁鐵來驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。有刷是把永磁鐵做成定子，線圈做成轉(zhuǎn)子。而無刷則是把線圈做成定子，永磁鐵做成圓形的轉(zhuǎn)子。
電機使用小提示：玩家面向馬達輸出軸，馬達以逆時針轉(zhuǎn)動時，車架是前進方向，則是標準的車架設計。如果某些車架使用非標設計，那么就會變成馬達逆時針轉(zhuǎn)動時，車子反而后退。當然也有可能是一些軸車玩家安裝過程出錯，將差速的左右裝反了，也會出現(xiàn)反向的錯誤。
有刷電調(diào)與無刷電調(diào)
有刷電調(diào)，說完有刷電機，自然要提及到有刷電調(diào)，有刷電調(diào)就是用來控制有刷電機轉(zhuǎn)速的設備了。
有刷電調(diào)往往只有4根線，2根是輸入電源端，接到正負極。另外2根則是控制電機轉(zhuǎn)速的輸出端，接到電機的2個電極上。通過改變電流/電壓以及傳導方向就可以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速以及正反的控制。
下圖是x-team60A防水型有刷電調(diào)
以前的頂級競賽級有刷電調(diào)是不帶倒車的，因此只有3根線柱，接到電機正極的線和電池正極是同一根線柱。
無刷電調(diào)，和有刷一樣道理，無刷電機需要工作，就必然需要一個無刷電調(diào)。
無刷電調(diào)輸入端一樣是2根線，正負極電源。但是無刷輸出則需要3根線。原理上面我們介紹無刷電機的時候說過了，就是靠3根線不停地改變磁場以驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
下圖是目前x-team頂級V3.1版120A電調(diào)
說完原理，我們就知道，無刷電機必須使用無刷電調(diào)才可以。而有刷電機則需要使用有刷電調(diào)才行。但是部分無刷電調(diào)可以通過改寫內(nèi)置程序，讓輸出的3根線橋搭成2根，用以驅(qū)動有刷電機。x-team無刷電機之前就曾經(jīng)推出過此類產(chǎn)品，不過早已停產(chǎn)因為無刷已經(jīng)成為主流。
說完基本原理，下面來說一些電機的基本參數(shù)及其意義
電機常見參數(shù)：T數(shù)，轉(zhuǎn)速，無刷電機KV值，尺寸，軸徑，2極/4極是什么，有感和無感是什么?
電機T數(shù)：
T，英文Turn，線圈繞了多少圈的意思，例如線圈繞了21圈，則稱為21T。某些品牌也稱為R，Round的縮寫，相同的意思，都是繞線圈數(shù)。
有刷電機因為繞線都是從銅頭開始，然后也在銅頭處結(jié)束，因此有刷都是整數(shù)圈，例如20T，30T等等。
無刷電機因為結(jié)構(gòu)限制，常見都是從輸入端開始，結(jié)束于另外一側(cè)，因此常見都是多半圈，于是大多數(shù)都是4.5，8.5，21.5T這樣的。也有一些結(jié)構(gòu)比較特殊的是整數(shù)圈，例如4T。這種整數(shù)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，都是線圈是越小，則電機的轉(zhuǎn)速與扭矩越大，耗電與發(fā)熱越高，能提供更強勁的動力輸出。此前我們都有留意到網(wǎng)上不少流傳，說T數(shù)高的電機，扭力比T數(shù)低的要大。這個是完完全全的誤區(qū)。電機的T數(shù)類似于真車的排量，T數(shù)越小則相當于排量越高，能提供越大的功率和扭矩。選擇什么T數(shù)，則是根據(jù)需要搭配的問題，還要牽涉到齒輪比的搭配。
無刷電機和有刷電機之間的T數(shù)對應關(guān)系：往往我們認為無刷電機的T數(shù)，乘以2~2.5之間，得出的數(shù)值，這個數(shù)值T數(shù)的有刷，就與這個無刷T數(shù)的功率與扭矩比較接近。例如一個8.5T的無刷，，大約就是17~21T之間的有刷接近;再例如一個21.5T的無刷，跟一個43~55T之間的有刷接近。
轉(zhuǎn)速/KV值：
有刷電機有些會標出轉(zhuǎn)速，例如30000rpm @ 7.2V，意思則是7.2V時電機可以實現(xiàn)三萬轉(zhuǎn)每分鐘的空載轉(zhuǎn)速。
無刷電機則常見是標KV值，無刷的KV值是無刷特有，是指電壓每增加1V，電機的轉(zhuǎn)速增加多少RPM，例如3000KV意思則為每提高1V的電壓能讓電機轉(zhuǎn)速增加3000RPM，因此我們可以換算得到這個電機在8.4V滿電的鋰電下，轉(zhuǎn)速是8.4*3000=25200RPM
無刷電機一但做好，其T數(shù)和KV值則是固定的，例如某品牌某型號的8.5T是4000KV，10.5T是3300KV這樣。于是無刷電機在銷售時有些會只標T數(shù)，或者只標KV值，并非所有型號都會標上T數(shù)和KV值，但是在規(guī)格參數(shù)中這2項基本都不會缺席。
標T數(shù)的，主要是3650的電機，而其他類型的則主要標KV值。這個是國際慣例有關(guān)的問題。
輸出軸徑：
電機需要帶動車子轉(zhuǎn)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
下一篇：x-team無刷電機典型止損案例
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電動飛機的動力，主要是指2個元件： 第一就是電機(Motor)，也稱馬達。 第二就是控制電機轉(zhuǎn)速的調(diào)速器(Speed Controller)，很久之前早期的調(diào)速器是使用舵機控制可調(diào)電阻撥片來實現(xiàn)，此類