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电机的原理及应用
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2023.10.12 四川

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01电机原理

无刷电机在结构上有哪两种?

无刷电机分为内转子和外转子,内转子就壳不动轴动。外转子就是轴跟壳一起转(底座固定)。

动力电机的技术参数有哪些?

规格尺寸、重量、最大功率、工作转速范围、空载KV值、最大工作电压、力效

电机的主要技术参数有哪些?

空载KV值;额定电压;最大电流;重量;最大功率;工作转速范围;内阻。  

定子的扎数?

电机定子线圈的扎数,扎数一定是个偶数。

无刷电机是直流电还是交流电?

交流。(如果单看电机是交流,如果把电调与电机看作一体则为直流)

交流无刷电机如果遇到旋转方向相反,需要换向时应如何处理?

电调与电机的连线 3 根中任意对换 2 根。

如何设置电机反转?

电机的三根线中任意两根线与电调输出端三根线互换相连

02电机选择

3S500KV和6S300KV两个电机,哪个转速快?

6S300KV

在锂聚合物满电的情况下,6S10000mah,搭配 100KV 的电机与 3S 20000mah 搭配 300KV 的电机哪个转速快(C)

6S:6×4.2×100=2520;3S:3×4.2×300=3780。

考点:①锂电池电压,串联关系②电机 KV 值的意义

一个用 6S,10000mAh 电池,100KV 电机的多旋翼飞机和一个用 3S,2000mAh 电池, 150KV 电机的多旋翼飞机相比,哪个转速更高?

计算转速:电压 乘以 KV 值。6 X 4.2 X 100 大于 3 X 4.2 X 150,所以前者转速更高。

2055 的桨和 2055 的电机,直径相差多少倍?

2055的桨直径为20英寸即20 X2.54 cm,2055 的电机直径为 20mm,他们之比为 25.4

3S500KV和6S300KV两个电机,哪个转速快?

3*3.7v*500=5550  6*3.7v*300=6660

1865   300KV、2045   500KV(写纸上),同一架多轴,如果在高海拔地区飞行,应该选择哪种浆和电机的组合?

2045   300KV (大直径桨、低KV值的电机适合高海拔地区飞行)

现有常见的6050 380KV无刷电机、2212 1200KV无刷电机;7*5定距桨、18*8定距桨,请问电机和桨怎样搭配理论上最合理?(高KV值配小桨、低KV值配大桨)

6050 380KV            7*5        6050 380KV无刷电机搭配18*8定距桨

2212 1200KV           18*8       2212 1200KV无刷电机搭配7*5定距桨

5048 的电机和1045 的电机,哪一个转速更快?哪一个更灵活?哪一个适用于大载重飞行?

1045的电机转速更快,直径越小的电机型号,转速越快,更适合用小桨叶。更灵活

5048的电机,可带动更大的桨叶,适用于大载重飞行。

5048和7015电机,哪个更适合大载重?

7015(大直径、低KV值的电机适合大载重)

外转子电机和内转子电机,在相同电压,相同电流下哪个转速高?

内转子,因为内转子直径小于外转子直径。

03 电机拓展运用

解释桨叶扭转

扭转桨叶可以抵消扭矩,改善旋翼桨叶的拉力分布,扭转角多在-5度至-6度之间

桨叶的平面形状和剖面形状(翼型)

平面分矩形、梯形、混合梯形、翼尖后掠形,剖面是三凹凸一对称一S

升力和桨叶直径的关系

在转速不变的情况下,升力与桨叶直径成正比

电机的标注参数意思,如一个电机上面标注的是2218,2100KV是什么意思?

22指的是电机定子线圈的直径是22毫米,18是定子线圈的高度是18毫米;2100KV指的是这个电机在空载情况下每增加一伏电压,所能增加的转速时每分钟2100转。

2218表示电机定子的直径和高度。单位毫米

无刷电机KV值定义为转速/伏,意思为输入电压每增加1伏,无刷电机空转转速增加的转速值。

无刷电机外壳上标注的数字 3515 表示什么?

表示的是电机的定子的直径和高度。35 为直径,15 为高度。

电机的规格  (例:2212,9T的含义)

前两位代表定子线圈的直径,后面两位代表定子线圈的高度,9T代表线圈的匝数。

能否使用高 KV 的电机带动远超适配桨大小的桨,为什么?

不可以,因为高 KV 的电机相对同级别的低 KV 电机来说,转速快但扭力小,如果使用高 KV 配大桨,使电机过烫而烧毁,引发飞行事故。

多轴是否可以有奇数个电机?

可以,比如三轴类型

连接电机的三根线是以交流还是直流的方式连接到无刷电机的?

交流

多旋翼电调与电机如何匹配。

电调的额定电流值留有裕度即可。

八旋翼无人机相对电机的旋转方向是相同还是相反?

相同

外转子电机与内转子电机哪个转速更快?

内转子,相同功率下,半径越小转速越快

四轴多旋翼,从上往下俯视,飞机原地往左转,问四个电机怎么转?

逆时针电机减速,顺时针电机加速

同一个电机,换成大桨,电机的什么会发生变化?

电机的峰值电流会发生变化,不是桨越大越好,超过最大桨的限制,会导致电机烧毁。

有的多旋翼上下两层均有电机,那么上层电机和下层电机转向如何?

相反,抵消反扭矩

一个电机温度异常,原因是什么?

1.轴承磨损 2.飞机载荷过大 3.电机线虚焊

多轴飞行器空中飞时副翼电机坏一个如何处理(八轴)?

首先让飞机保持悬停,慢慢回收降落。操作中用最少的操作方法使用副翼,尽量使用其他摇杆摇杆命令使其降落。

飞行器检查:多旋翼电机产生震动,在排除电机机器故障后,检查动力电路故障。我们应检查电调的输入端连接还是输出端连接。

输出端接触不良导致却相至使电机产生震动。

多轴飞行一段时间后,应对电机安装位置如何检查?

应该用水平尺校准,保证各电机均应该水平不应出现倾斜。

分别距离四轴、六轴或八轴多旋翼无人机个别电机停车的处置方法。

四旋翼无人机在遇到个别电机停车时,原理上无法完全手动操作无人机迫降,若无伞降装置,则应在保证最大限度的地面安全处置并回收无人机。六旋翼、八旋翼无人机在遇到个别电机停车时,应迅速将飞行模式切回手动模式或姿态模式,运用360度悬停的修正方式找准无人机机头,若海拔偏高,应采取“Z”字下降路线,尽量避免垂直下降。

一架六轴无人机在空中一个轴电机失效停转,无人机是否能保持平衡?为什么?

六轴无人机在空中一个轴电机失效停转的情况下依然可以保持平衡。因为飞控系统会在寻求水平自稳的情况下自动减小相对轴的动力保持飞行器的稳定

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