动力系统—电机
2025年09月20日
3.动力系统—电机
电机是由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。在整个飞行系统中,起到提供动力的作用。电机分为有刷直流电机和无刷直流电机。
(1)有刷直流电机
有刷直流电机是早期电机,将磁铁固定在电机外壳或者底座,成为定子;然后将线圈绕组,成为转子。有刷电机内部集成了电刷(换向器)进行电极换相,保持电机持续转动。在有刷电机中,为了减轻质量,一般转子都采用无铁芯设计,仅由绕线组构成,因此称为Coreless Motro,即空心杯电机,也称无铁芯电机。
(2)无刷直流电机
无刷直流电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪声会低许多,这个优点对于无人机稳定运行是一个巨大的支持。因此,多旋翼无人机均采用的是无刷电机。
电机的主要性能指标和参数:
尺寸:一般用4位数字表示,如2212电机、2018电机等。前2位是电机转子的直径,后2位是电机转子的高度。前2位越大,电机越粗,后2位越大,电机越高。电机的尺寸越大,功率就更大。
标称空载KV值:电机KV值定义为“转速/伏特”,即输入电压增加1V,无刷电机空转转速增加的转速值。例如,1000KV电机,外加1V电压,电机空转时每分钟转1000转,外加2 V电压,电机空转就2000转了。单从KV值,不可以评价电机的好坏,因为不同KV值有不同的适用环境。针对不同尺寸的桨叶,绕线匝数多的,KV值低,最高输出电流小,但扭力大,建议上大尺寸的桨叶;绕线匝数少的,KV值高,最高输出电流大,但扭力小,建议上小尺寸的桨叶。