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模型無刷電機基本知識

模型無刷電機基本知識

 
各種類型的模型無刷電機 來源:張杰

無刷電機背景資料

  近幾年來,無刷電機成為在模型領域里快速發(fā)展的一種動力。由于產(chǎn)量和價格的原因,過去幾年無刷電機多使用在中高檔航空模型中,現(xiàn)在由于機械加工技術的快速發(fā)展,無刷電機的生產(chǎn)成本下降許多,目前它正進入模型領域的各個層面,從電動遙控車到電動遙控船再到電動模型飛機,無處不在。

對無刷電機存在的誤區(qū)

  很多人都見過模型用的無刷電機,他們使用的都是電池供電,所以很多人在知識上一直有這么個誤區(qū),以為無刷電機是直流電機,其實不然,無刷電機屬于交流電機,是三相交流永磁電機的一種,輸入模型無刷電機3根導線的電流是交流電,只不過這種交流電不是50HZ的市電正弦波,而是從無刷電機控制器(俗稱無刷電調(diào))調(diào)制出來的三相交變矩形波,頻率比50HZ高很多,且隨電機轉(zhuǎn)速變化而變化。
黑蝎子外轉(zhuǎn)無刷電機 來源:張杰

無刷電機結構解析

  結構上,無刷電機和有刷電機有相似之處,也有轉(zhuǎn)子和定子,只不過和有刷電機的結構相反;有刷電機的轉(zhuǎn)是線圈繞組,和動力輸出軸相連,定子是永磁磁鋼;無刷電機的轉(zhuǎn)子是永磁磁鋼,連同外殼一起和輸出軸相連,定子是繞組線圈,去掉了有刷電機用來交替變換電磁場的換向電刷,故稱之為無刷電機(Brushless motor),那現(xiàn)在就有問題了,沒有了電磁場的變換,如何讓無刷電機轉(zhuǎn)動呢?

無刷電機簡明運行原理

  簡單而言,依靠改變輸入到無刷電機定子線圈上的電流波交變頻率和波形,在繞組線圈周圍形成一個繞電機幾何軸心全轉(zhuǎn)的磁場,這個磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子上的永磁磁鋼轉(zhuǎn)動,電機就轉(zhuǎn)起來了,電機的性能和磁鋼數(shù)量、磁鋼磁通強度、電機輸入電壓大小等因素有關,更與無刷電機的控制性能有很大關系,因為輸入的是直流電,電流需要電子調(diào)速器將其變成3相交流電,還需要從遙控器接收機那里接收控制信號,控制電機的轉(zhuǎn)速,以滿足模型使用需要??偟膩碚f,無刷電機的結構是比較簡單的,真正決定其使用性能的還是無刷電子調(diào)速器,好的電子調(diào)速器需要有單片機控制程序設計、電路設計、復雜加工工藝等過程的總體控制,所以無刷電調(diào)的價格要比無刷電機高出很多。
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