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標題: 無刷電機的一些基本知識 [打印本頁]

作者: codysteele1254 時間: 2010-8-18 02:25 標題: 無刷電機的一些基本知識

無刷電機的一些基本知識
模型用無刷KV值低的有1-2千，高的到5-6千，他表示的是電壓每升高1伏，轉速增加的數值，對於無刷，這個值是個常量。
對於同種尺寸規格的無刷來說：
繞線匝數多的，KV值低，最高輸出電流小，但扭力大；
繞線匝數少的，KV值高，最高輸出電流大，但扭力小；
單從KV值，不可以評價電機的好壞，因為不同KV值有不同的適用場合：
* 低電壓環境（7.4v）
KV值低的，由於轉速偏低，適合配較小的減速比和較大的螺旋槳，靠較大負荷來提升電流，輸出較大功率；
KV值高的，由於轉速較高，適合配較大的減速比和較小的螺旋槳，在滿足輸出功率的條件下，要減小負荷，避免電流過大；
* 高電壓環境（11.1v）
KV值低的，在這個電壓環境下可以達到較高的轉速，扭力也不錯，比較理想。需要配和較大的減速比和較小的螺旋槳，在滿足輸出功率的條件下，要減小負荷，避免電流過大；
KV值高的，在該環境中轉速過高，為避免電流過大，要盡量減少負荷。利用其高轉速，用於涵道風扇發動機很適合。
7.4v 和 11.v 只是舉例說明，是常用的小級別。
隨著當今微電子技術的迅速發展，電動遙控模型飛機的技術進步與發展也方興未艾。其最具革命性的技術進步就是採用電子調速器控制無感無刷電機作為強勁的動力系統和以聚合物鋰電池為能源的供電系統。由此使電動遙控航模飛機進入到一個完全可以與燃油發動機航模叫勁的嶄新時代。
  然而，不少傳統玩油動模型飛機的玩家，對而今的電動模型飛機仍缺少認識，其表現主要在兩個方面：一方面，一些傳統玩家以為如今的電動模型飛機還跟過去的電動模型飛機一樣留空時間短；動力不足；電機使用壽命短，對接收機干擾大等等。其實，而今的電動航模飛機由於採用了上述先進技術，已經和從前的有刷電動航模飛機有天壤之別了。
  其實，無刷電機與無刷電機電子調速器人們早就在工業領域運用了，但傳統的無刷電機控制主要用霍爾傳感器來為無刷電機作換相檢測，而航模用無刷電機通常是不用傳感器來檢測電機換相的。我們稱這種無刷電機為無感無刷電機。要驅動控制無感無刷電機按我們的需要運行起來，用傳統的數字電路幾乎無法實現，因為它的控制機理十分複雜，即使傳統數字電路能夠實現對無感無刷電機的運行控制，那也必然是一塊幾何尺寸和重量都相當可觀的複雜裝置，這樣的話，它就顯然不適合航模控制電路輕量化和小型化的要求。所以我們眼下看到的無感無刷電機電子調速控制器（業內俗稱「無刷電調」）無一例外都是採用微處理器作為核心器件，通過相當複雜的動態計算來實現對無感無刷電機的調速控制的。
  因此無感無刷電機的運轉關鍵在控制電路。在航模領域，兩三年前這一控制技術主要掌握在德國、美國和捷克人手頭。因此當時的「無刷電調」市場價格實在不蜚。隨著中國產「無刷電調」的上市，全球「無刷電調」的價格已大幅下調。無刷電機在航模領域的普及運用已成必然。
  在航模領域，用無刷電機代替傳統的有刷電機之所以已成必然，是因為作為電動航模動力組的電機、電調、電池這三者都有了劃時代的進步。
  首先，無刷電機運用於航模領域，優點確實突出。無刷電機工作效率很高，一般的有刷電機工作效率在50％～60％；而無刷電機的工作效率通常都不低於80％。因此獲得同樣的功率，無刷電機就比傳統的有刷電機體積小、重量輕。無刷電機工作時沒有碳刷電機那樣的火花干擾，也不存在碳刷磨損，因此採用無刷電機更有利於遠距離遙控，且使用壽命長，基本無需維護。
另外，作為無感無刷電機的關鍵控制電路「無刷電調」由於採用高速微處理單片機和大功率貼片式場效應管，使其已做到小型化、輕量化，且售價在不斷降低。這就為無刷電機在航模領域的應用提供了普及的重要條件。
  再就是聚合物鋰電池的出現，也為無刷電機在航模領域的應用提供了重要條件。聚合物鋰電池相比傳統的鎳鎘電池、鎳輕電池其最大的優點就是單位電容量的重量輕，另外它也比鋰離子電池在使用上更加安全。
  聚合物鋰電池的技術進步也很快。世界上聚合物鋰電池才出現還沒有幾年，到目前就已，大致發展到了第三代，第一代C值在2～3；第二代C值在3～5；第三代C值在5～12；平均一年一代。所謂C值，就是電池容量的放電倍率。比如一組標稱C值為10、標稱容量為1600ma/h的聚合物鋰電池，就是說它可以在最大16A放電電流下工作。容量是1600ma/h。
  有了無感無刷電機和相應的電子調速控制器以及聚合物鋰電池這三者的絕佳配合才有了開篇所說的遙電動遙控航模飛機正進入到一個完全可以與燃油發動機航模叫勁的嶄新時代。但是不少模友買回一些採用無刷動力組的商品電動航模，使用起來卻並不感到滿意，不是電池使用壽命比較短，就是無刷電機過熱；或者是留空時間短，甚至是無刷電調損壞燒燬等等。這又是為什麼呢？原因當然很多，但筆者總的歸結起來就是兩方面的原因。一個是商品機本生的原因；另一個就是使用不得法的原因。二者合起來的根本原因就在於生產者和使用者對於新生事物都有一個逐步認知和探索的過程！就目前來說，筆者觀察到，不少國內生產無刷電機的廠家，基本不懂得什麼樣的無刷電機適合於什麼樣的航模；而不少的航模商品機生產廠家，卻又不知道怎樣的電機參數（包括電池參數）才是最適合於自己所生產的航模飛機；而另一些並不具有獨力設計無刷電調能力而僅靠其它途徑獲得生產無刷電調能力的廠家卻又很難不斷優化自己生產的電調，由此配套出來的商品航模就當然不盡人意了。而更多的使用者都是初步嘗試使用，對無刷動力組的電動航模還沒有更多的內在認識。好在這些問題都是一個過程，這一過程正在迅速好起來。不要認為這只是國內電動航模的問題，歐美發達國家廣泛採用無刷動力組的電動航模也只是近幾年的事，我國大量出口的相對廉價的電動航模及其電機、電調等配套商品同樣推動了歐美發達國家電動航模的進一步普及。把話說得遠一點，發達國家採用無刷動力組是首先用於無人偵察機，特別是以色列的小型無人偵察機，已廣泛採用無刷動力組。並且出口到美國等國家。

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