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揭秘直流无刷电机的电流、功率与电压

返回列表来源:金源机电 发布日期: 2023.11.25 浏览:2

直流无刷电机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成,具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于洗地机器人、E-bike、智能桌椅、智能洗碗机、智能炒菜机、垃圾处理器等新型工业领域。今天,我们用直流无刷电机在无人机领域的应用来举例,带大家了解其电流、功率与电压。

一、最大电流和最大功率

最大电流:电机能够承受并安全工作的最大电流

最大功率:电机能够承受并安全工作的最大功率 功率=电压*电流

每个电机都有自己的力量上限,最大功率就是这个上限,如果工作情况超过了这个最大功率,就会导致电机高温烧毁。当然,这个最大功率也是指定了工作电压情况下得出的,如果是在更高的工作电压下,合理的最大功率也将提高。

这是因为:Q=I2R,导体的发热与电流的平方是正比关系,在更高的电压下,如果是同样的功率,电流将下降导致发热减少,使得最大功率增加。这也解释了为什么在专业的航拍飞行器上,大量使用22.2V甚至30V电池来驱动多轴飞行器,高压下的无刷电机,电流小、发热小、效率更高。

二、无刷电机功率和效率的关系

经常有人问:2208 1000KV和2216 1000KV有什么不同,都是1000KV,不是都一样吗?其实差别可大了。

在电机直径、KV值都一样的情况下,电机更高的电机自然功率越大,功率越大的电机自然能够带动的负载越大。好比一个男人100斤,一个男人160斤,你让他们去背一袋50斤的大米,100斤的男人虽然说稍稍有点吃力但也能背,160斤的男人觉得是小菜。但如果是让他们背两袋米呢?160斤的男人咬咬牙也背起来了,100斤的男人恐怕腰都直不起来,这就是他们的差异。对于电机来说,工作越轻松,效率越高,利用前面的理论就是,铁耗也低铜耗也低。

记住这个公式:扭矩与电流的平方成正比

随着直流无刷电机工作的越来越累,它的效率会迅速的降低。所以说选择多轴电机,必须选择合适功率电机以及与他搭配的螺旋桨,让电机工作在相对轻松的状态,一般来说悬停时工作功率是最大功率的30-45%之间比较好。不可小牛拉大车,也不能大牛拉小车。

直流无刷电机

三、无刷电机电压与效率的关系

先上两个公式:

1、功率=电压*电流

2、发热量=电流的平方*电阻

由公式得出两个结论:在同功率下,电压越高电流越小,并推出:在同功率下,电压越高发热量越小。最后得出结论:同一个飞行器,使用的电压越高,电流越小并且发热越少,效率越高。

现在知道为什么高压电线要上100KV甚至220KV、550KV(这个KV是千伏)的高电压了吧。

当然,飞行器是需要电池进行驱动的,准确的说是锂电池,锂电池的片数自然取决于电池的大小,越大的电池自然能做的越高电压。所以在电压这方面,其实我们能做的并不多,因为市场上的电池很多都是系列化的,比如说450这样的机型,你可以去找450直升机的6S电池,但是价格很高,而且需要的电调价格也要高一些。

所以在电压这方面我们应该做的就是:尽量避免大机型用低压电池,那样会造成工作电流相对高一些,从而铜耗较大。同时,也要避免小型飞机用高压电池,那样电池的重量太大。

深圳金源机电,国内领先的直流无刷电机、空心杯电机研发制造专家,经过数年投入积累,积累了丰富的行业解决方案经验和解决方案,已经发展成为集研发、生产、销售微型马达为一体的综合性企业。如果您也需要定制电机的话,欢迎联系我们。

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