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无人机电机是什么?有刷与无刷电机区别解析
电机俗称"马达",是无人机的动力来源。无人机通过改变各个电机的转速来改变飞行状态——调高或调低每个电机的转速,就能让无人机盘旋、上升、下降,或向各个方向移动。

一、有刷与无刷:两种电机的底层差异
无人机电机主要分为有刷电机和无刷电机两类,目前市面上大部分无人机都采用无刷电机。
无刷电机采用半导体开关器件来实现电子换向,具备可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优势。
有刷电机则是一种内含电刷装置的旋转电机,既能将电能转换为机械能(作为电动机),也能将机械能转换为电能(作为发电机)。它是所有电机的基础形态,具有启动快、制动及时、可在大范围内平滑调速、控制电路相对简单等特点。
从工作原理看:有刷电机的输入是直流电,控制器只需提供不同大小的电流即可调速;而无刷电机本质上是一台三相交流电机,控制器先把直流电转换成三相交流电,再依据电机内部霍尔元件的反馈进行换相,使电机正常运转。正因如此,无刷电机相比有刷电机寿命更长,起步更有力也更省电。

二、KV值、螺旋桨与电调的搭配逻辑
电机型号通常以 KV 值为准。以型号 2312KV960 为例:前两位"23"表示电机外转子直径为 23mm,"12"表示转子高度为 12mm,"KV"则代表电压每增加 1V,电机实际转速增加 960 r/min。
很多人误以为大 KV 电机配大桨能提供更大升力、承载更重,其实不然。高 KV 电机在同级别中转速更高但扭力更小;螺旋桨越大,升力越大,但驱动它需要更大的力量。电机的 KV 越小,转动力量越大,配合高转速螺旋桨可获得更大升力。因此,大螺旋桨需搭配低 KV 电机,小螺旋桨则需高 KV 电机,即"大配低、小配高"。若用高 KV 电机带动大桨,要么无法正常运转,要么转速不足导致无人机无法离地,要么电机过热烧毁,酿成飞行事故。
此外还有"大电机配大桨、小电机配小桨"的原则,这里的大小指的是电机与螺旋桨的尺寸。
电调(电子调速器)的作用是控制电机转速。以多旋翼为例:无人机向右运动时,纵轴右侧电机减速、左侧电机加速,向左则相反;向前运动时,横轴前方电机减速、后方电机加速,向后则相反;向左转弯时,顺时针旋转的螺旋桨加速、逆时针旋转的螺旋桨减速,向右转弯则相反。(上述姿态控制逻辑仅适用于多旋翼机型。)

正所谓:两把尺子、四个迷你电机,再加上几根电线,一架无人机便由此成形。(来源:局域网外)
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