多旋翼无人机二次开发 多旋翼无人机电机 多旋翼无人机的电机.pptx

;;;; 多旋翼飞行机以及其他多旋翼飞行器所使用的动力电机均为外转子无刷电机。传统玩具电机是靠电机内部电刷实现电流的换相，从而驱动电机向一个方向转动，而无刷电机则靠外部的电子调速器来换相，省去了内部的电刷机构。下图为有刷电机和无刷电机的外观对比示意图。; 电机旋转的部分称为转子，而固定的部分称为定子。所谓外转子电机，就是固定在电机线圈外部的永磁体作为转子旋转。简单的说，就是电机整个上半部分都跟轴一起旋转，而内转子电机则只有伸出电机的轴在旋转。 多旋翼飞行器的动力电机要求带动大尺寸的螺旋桨来提高效率，而外转子电子相对于内转子电机有力矩大的优势，所以我们在设计多旋翼飞行器的时候会选择多旋翼专用的外转子无刷电机。下图是无刷电机的解剖图：左侧为带有永磁体的外转子，右侧为带有线圈定子，而电机轴则与转子是一体化的。;; 外转子无刷电机使用三相交流电控制，有三根通电的连接线线，这些是由电调控制电流方向的，用来给电机供电。这三根线是相互连通的也是相互等价的，所以我们可以以任意的顺序和电调的三个接口相连，没有正负极之分。如果与电调相连后发现电机转向不对，我们只需要将其中两根的接线顺序互换就可以更改电机的转向。;;电机尺寸参数：在每款无刷电机表面的铭牌上我们都会发现这样一些数字：2212 电机、920KV， 如下图所示。 这是无刷电机的基本参数规格。其中 2212 这四个数字的前两位代表着电机 外壳内直径是 22mm，后两位则代表电机外壳内高度为 12mm。;这四个数代表着电机的外观大小，我们可以看一下 2212 电机、3108 电机和 4005 电机 的外观，比较一下就知道这些电机的外形差别了，前两位数字越大而后两位数字 越小的电机越扁，那种很“扁”的电机就是我们一直说的盘式无刷电机，是多旋 翼飞行器上最常见的电机。;电机KV值：KV代表1V电压下电机空载转动1分钟的圈数。1000KV 的含义是电机在空载状态下每伏电压提升带来的每分钟转速的增加1000转，当然这个电压指的是经过电调调制的方波的平均电压，而不是电池电压。 例如我用一块 11.1V 锂电池驱动这款电机，当???调调制的方波占空比为 50%的时候，它的平均电压为5.55V，那么它空载情况下，每分钟的转速为 5550 转/分。 一般来讲，转速高的电机扭矩小，反之转速低的电机扭矩大，由于多旋翼飞行器 需要驱动的桨的尺寸很大，所以大多使用低 KV 的无刷电机来获得大扭矩，常见的专用盘式电机 KV 值都在 1200KV 以下。;电压参数：除了尺寸参数，我们还应知道无刷电机所能承受的电压极限。每款电机都有自己所能承受最大的电压，一般使用“S”数来表示或者用标准电压单位来表示。相信大家都知道“V”是电压的国际单位，而“S”数则指的是能承受的锂电池的节数。例如 2S 电机说的就是该电机能够承受两节锂电池的电压，即 7.4V； 而3S 电机就是指的它能承受 11.1V 了。 注意，“S”数是一个电池参数，我们会在后面单独介绍，但是这里需要说明的是电池的标称电压并不是真实电压，电池充电后电压可达 4.2V，也就是说实际上标称 3S 的电机应该能承受 12.6V 才算合格，所以我们日常玩多旋翼的时候使用“S”数来说明电机的最大电压才是严格的。;;对于各种电机，内部的永磁体是驱动电机的关键所在。而无刷电机在负荷过高或者内部掉入杂物时会使温度急剧增高，当温度达到 150℃时，永磁体会突然消磁，也就是说多旋翼会从空中突然失去动力，会很危险。因此要注意电机平常的维护，正常运行是不会达到这样的温度的。;