航空電機動力系統(tǒng)

航空電機動力系統(tǒng)15.1

航空電機動力系統(tǒng)組成無刷電動機動力系統(tǒng)組成空心杯有刷電動機動力系統(tǒng)組成無刷電動機動力系統(tǒng)組成

無刷電動機動力系統(tǒng)主要由電池、無刷電動機、電子調(diào)速器（ESC，簡稱電調(diào)，如圖所示）、平衡充電器和傳動系統(tǒng)組成。無刷電動機動力系統(tǒng)組成電池?zé)o刷電動機電調(diào)平衡充電器傳動系統(tǒng)

能量裝置，為電動機提供電能，常用能量密度大、重量輕、耐電流數(shù)值較高的鋰聚合物電池。

能量轉(zhuǎn)換裝置，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，屬于外轉(zhuǎn)子電動機，無電刷

控制電動機的轉(zhuǎn)速。其輸入端的信號線與飛控板鏈接，兩條輸入線與電池連接，輸出端三條線與電動機的三條輸入線連接

專用電池必須采用平衡充電器充電

電動機與螺旋槳（旋翼）之間的齒輪傳動系統(tǒng)?？招谋兴㈦妱訖C動力系統(tǒng)組成01電池02空心杯有刷電動機03MOS管04平衡充電器專用電池采用平衡充電器充電。為空心杯有刷電動機提供電能，常用鋰聚合物電池?zé)o鐵芯、有電刷的空心杯電動機用作驅(qū)動電路15.2

有刷電動機

有刷電動機結(jié)構(gòu)組成有刷電動機工作原理定子

直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子。定子的主要作用是產(chǎn)生磁場和機械支撐，由主磁極、換向磁極、機座、電刷裝置等組成。定子組成01主磁極02換向極03機座04電刷裝置電刷裝置是用來引入或引出直流電壓和直流電流的。電刷裝置由電刷、刷握、刷桿和刷桿座等組成。主磁極的作用是產(chǎn)生氣隙磁場。主磁極由主磁極鐵芯和勵磁繞組兩部分組成換向極的作用是改善換向，減小電機運行時電刷與換向器之間可能產(chǎn)生的換向火花，一般裝在兩個相鄰主磁極之間，由換向極鐵芯和換向極繞組組成。電機定子的外殼稱為機座。為保證機座具有足夠的機械強度和良好的導(dǎo)磁性能，一般為鑄鋼件或由鋼板焊接而成。轉(zhuǎn)子組成01電樞鐵芯02電樞繞組03換向器04轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸起轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的支撐作用，需有一定的機械強度和剛度，一般用圓鋼加工而成。電樞鐵芯是主磁路的主要部分，同時用以嵌放電樞繞組。一般電樞鐵芯采用由0.5mm厚的硅鋼片沖制而成的沖片疊壓而成電樞繞組的作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機進(jìn)行能量變換的關(guān)鍵部件。它是由許多線圈（以下稱元件）按一定規(guī)律連接而成。換向器是由許多換向片組成的圓柱體，換向片之間用云母片絕緣。直流發(fā)電機基本原理

直流發(fā)電機的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑?。有刷電機的主要缺點1.摩擦大，損耗大2.發(fā)熱大，壽命短3.效率低，輸出功率小4.噪聲大，干擾大15.3

無刷電動機無刷電機工作原理有刷與無刷電動機特點對比無刷電機工作原理

直流無刷電動機是一種不使用機械結(jié)構(gòu)換向電刷，而直接用電子換向器的新型電動機，屬于三相永磁同步電動機的范疇（如圖）。有刷與無刷電動機在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別

結(jié)構(gòu)上，有刷電機的轉(zhuǎn)子是線圈繞組，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。名稱定子轉(zhuǎn)子換向電刷直流有刷電動機永磁磁鐵繞組有直流無刷電動機繞組永磁磁鐵無直流無刷電動機型號

無刷電機產(chǎn)品的型號一般以KV值為準(zhǔn)。例如圖中型號為2212/920KV，其中22代表電機的外轉(zhuǎn)子直徑22mm，12代表轉(zhuǎn)子的高度為12mm，920KV代表電壓每增加1V則電機的實際轉(zhuǎn)速增加920r/min。有刷與無刷電動機特點對比有刷電機結(jié)構(gòu)簡單、開發(fā)時間久、技術(shù)成熟直流有刷電機響應(yīng)速度快，起動扭矩大直流有刷電機運行平穩(wěn)，起、制動效果好直流有刷電機控制精度高直流有刷電機使用成本低，維修方便噪音低，運轉(zhuǎn)順暢壽命長，低維護成本無電刷、低干擾在適用范圍方面的不同15.4

空心杯電動機結(jié)構(gòu)特點空心杯電動機有刷與無刷區(qū)別特性與應(yīng)用空心杯電動機-結(jié)構(gòu)特點

空心杯電機分為有刷和無刷兩種，有刷空心杯電機轉(zhuǎn)子無鐵芯（如圖），無刷空心杯電機定子無鐵芯。繞組采用三角形接法?？招谋妱訖C有刷與無刷區(qū)別空心杯電動機有刷與無刷區(qū)別有刷用物理碳刷和換向器的配合來完成換向，無刷電機沒有這種物理結(jié)構(gòu)，線圈導(dǎo)線直接連接到控制器

無刷電動機多了個霍爾有刷是線圈，換向器和連接板在外殼和永磁體中間旋轉(zhuǎn)，他們共同組成轉(zhuǎn)子。無刷的線圈是固定的，磁鐵在中間旋轉(zhuǎn)，同時也是轉(zhuǎn)子123空心杯特性與應(yīng)用01節(jié)能特性02控制特性03拖動特性04電磁干擾少采用高品質(zhì)的電刷、換向器結(jié)構(gòu)，換向火花小，可以省去附加的抗干擾裝置能量轉(zhuǎn)換效率很高，其最大效率一般在70%以上，部分產(chǎn)品可達(dá)到90%以上（普通鐵芯電動機一般在20～70%）啟動、制動迅速，響應(yīng)極快，機械時間常數(shù)小于28毫秒，部分產(chǎn)品可以達(dá)到10毫秒以內(nèi)（鐵芯電動機一般在100毫秒以上）運行穩(wěn)定性十分可靠，轉(zhuǎn)速的波動很小，作為微型電動機其轉(zhuǎn)速波動能夠容易