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本文作者:李德强
          第三节 有刷机与无刷电机
 
 

       说到硬件,我们希望在做四轴的过程中,你应该了解每一个部件的作用,并知道如何操控它们。只有了解了四轴的每一个部件你才能真正的控制它,才能让它做出你让它做的事。
        我们首先来看一个最重要的部件——电机。四轴上使用的机电主要分两种:有刷电机和无刷电机。
        先来看有刷电机:

 

 




        有刷电机有两个接线,一个接电源的正极,另一个接负极。如果电机转动的方向不是你相要的,只需要将正负极反接过来,电机就会反转。另外,通常使用有刷电调来控制有刷电机,可在不反接线的情况下通过电调控制电机的转动方向(关于电调的使用我们会在后面讲解)。有刷电机的结构如下:

 

        在制作小型四轴飞行器(以后简称“小四轴”)时通常使用有刷电机,但我们在这里使用的电机都是无刷的(后续提到“电机”处均为无刷电机)。
        下面来看看无刷电机:


 



        无刷电机的特点是定子是电磁线圈,转子是磁铁,通过3条电源线来控制电机的转动。无刷电机的动力大,转数高,所以常常被用于四轴或其它类型的飞行器。控制无刷电机通常也是用电调,这种电调叫无刷电调(关于电调的使用我们会在后面讲解),无刷电调有3根输出电源线,接在无刷电机的3根电源线上。如果电机转动的方向不是你相要的,只需要将这3根线的任意两根反接,电机就会反转。其结构原理如下:


        关于无刷电机通常还有一些尺寸和参数需要注意,比如你所够买的电机通常有一个型号叫做2206或2312或是其它型号的。前两个数表示的是电机的电机定子的直径,后两个数表示的是电机定子的厚度。例如2206表示电机定子直径为22mm,定子厚度为6mm。还有一个比较常见就是电机的KV值。电机KV值越小,说明电机的动力越大,但速度越低;而KV值越大,说明电机的动力越小,但速度越快。你可以想像一下汽车的档位,档位越低(比如1档),发动机的动力越大,但速度越小;档位越高(比如5档),发动机的动力越小,但速度越快。
        那么如何来选择合适的电机呢?我们的建议是使用“2206无刷电机KV1900”,价格也比较低廉,适合初学者。关于电机的动力、电压、转数、KV值计算等等,我们不想过多的介绍。希望在你动手做出来四轴度了解它的原理之后,再根据自己的需要重新调整配置。目前来说,你只需要使用我们的推荐型号即可。

        看完了电机,我们再来看看桨。我们推荐的桨是6045双叶正反桨:


        关于桨也有很多需要注意的地方,首先就是桨的直径,我们推荐的桨直径为7英寸,螺距4.5英寸。这两个参数放在一起就刚是我们的桨型号6045。由于我们选用的电机型号是2206 KV1900,所以我们选用这个款桨。4.5寸螺距也比较适合我们的电机。其实选用什么型号的桨,在原则上并没有太多要求,你可以自由选择。但是你如果使用一个KV2000的电机,再使用6045的桨,很可能载重不够,飞不起来。当然关于双叶桨和三叶桨的优劣我们也不多说了,还是希望大家先按我们推荐的方案选配硬件,等自己有了足够的理论基础和实践经验之后再自由选择适合你的配置。注意,我们要用的是两对正反桨,也就是4个桨叶,2个正桨,2个反桨。由于四轴上的每个电机在转动时会都对机身产生一个反扭力,如果我们对4个电机都采用正桨,或都是反桨,那么机身会就会在反扭力的作用下自旋,而且非常快,也就会变的非常不稳定。所以我们需要让2个电机正转,2个反转,将它们所产生的反扭力相互抵消。所以2个正转的电机需要使用正桨,而2个反转的电机需要使用反桨。
        如果你对反扭力、电机正反转和正反桨不太了解的话,也不要过于担心。我们会在后面作详细的介绍。

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#1楼  风起云涌  于 2018年06月13日12:40:08 发表
 
桨的直径是70还是60,这里写的型号是7045,清单那一节写的是7045,想跟您确认一下
#2楼  李德强  于 2018年06月17日11:39:01 发表
 
我之前用的7045,有点不稳,后来用的6045就稳多了。
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