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个人版电动机法则

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jovi 论坛元老 发消息
发表于 06-3-20 19:39:46 |显示全部楼层 来自: 中国广东广州
编译:TAMIYA-J/HIKARU
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Hikaru:爱小车同志在Rc Fans上向大家提出了由Robotronics的Pro Master引出的马达性能问题。讨论得很热闹,看来大家都开始逐本溯源地对马达的本质开始了研究。正好Tamiya-J同志翻译了RCT的[个人版电动机法则]一共14条,相信对每一个玩EP的人都有助益和启发的。请大家热烈讨论啦~~, K/ l+ _9 y  }; @
同时,感谢Tamiya-J同志的辛勤劳动换来了宝贵成果。
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原文如下:
+ A, o1 R+ I6 X% V2 N1 m<个人版电动机法则>(也不就是这样…)
3 J7 w. F0 t" E法则1:电动机的力矩是与一定时间内通过的电流与电压的乘积成比例、并在启动时(未转动时)取得最大值。; x: u: D8 U* J- z6 z* b: @
(根据这个,通常因为电压一定,所以只和电流量成比例)
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7 M# r; i: @. w6 d- t2 }法则2:要增大电流,可以通过加粗线圈减少电阻、或减少线圈数(线圈的总长度)。或者,增加负荷。$ P% A7 A5 I# e8 M# D
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法则3:线圈线加粗了就不要增加线圈数(不减少的话转子里收不进去),相反线圈线改细而不增加线圈数的话,纯粹提高转速会使力矩减小而无法使用,因此请注意。
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法则4:一般来说,线圈数越少、转子的电阻越低,导致电流变大、转速提高。, O# w: B8 C% L7 p; ^
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法则5:一般来说,线圈数越少力矩越小,话虽这么说,说到底这是对于做完全相同线径而线圈数不同的转子而言。现实中,因为是低线圈数配合大线径,这样转子的内部阻抗减小,使更多的电流通过,所以力矩、转速都提高,这是常识了。还有,电机的输出和磁铁的磁性有很大的关系,近年来和线圈数的多少相比,磁铁的磁强、转子中的线径(转子内阻)等也是需要注意的。
: }6 n. u1 {0 P  u# v(特别是TAMIYA的电机,需要注意的是磁铁强度、转子长短因各个型号不同多种多样。), G+ Y2 S- u. j0 M

' i" L' ~2 ~7 r: a; y5 v5 G法则6:相同的线圈数的话,依一重、二重、三重、四重、五重、六重的顺序,线径变细,线圈的密度增高。! a) Z; I# `5 f8 ^7 M( \7 r2 l
(*所谓的多重线圈,就是同时用多根线绕成。Double=二重,也就是用2根线同时在转子的芯上绕成。一般而言,虽然是同样的线圈数多重绕线的电感(浅显的说就是线圈的反抗)增加、因此冲击减少,会有柔和的感觉。相反,多数情况下耗电量减少。转子说到底就是线圈,在切换极性时,会包含交流成分。与直流电的“直流阻抗”不同,会有另一种形式的阻抗。详细请参考高频电路的教科书。我是门外汉,只能说明到这里了。)
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/ S8 B  c5 c/ T$ F1 t" [0 T* ~0 r法则7:总的来说一定程度上多重绕线的话,容易做出动平衡良好、旋转平稳的转子。
5 A5 I+ M: z9 t/ h( H(但是一般只做到四重“Quart”绕线,再往下就是看各位的兴趣了)* S# M$ V- @" a7 S  m. e

5 Z. ~+ c6 a  U- \7 h$ Z$ |法则8:进角不象线圈数那样对耗电量、输出有影响。5 f4 r5 y& e: I/ V3 J; {4 y
(如果改变进角而导致耗电量急剧恶化,那是齿数比的责任。通过改变进角可以使空载转速大幅改变,但作为电机基本特性的力矩、输出等不会意外改变。)
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$ p5 d& K4 D8 S- L3 G0 q法则9:相同的转子,磁铁的磁力强的话,转速、力矩都会提高。4 U$ u7 K0 }! L1 |& z: G
' s% z9 H" Q' |, X& f" A, ?
法则10:磁力大小和相距距离的平方成比例,因此即使使用相同的磁铁,和转子间的距离(所谓的air gap)不同的话、力矩和效率就会变动。
% t4 {6 x: @' y) c) V5 l. m(一般的,虽说air gap小可以使电动机达到高性能,但如果过窄的话,芯子和磁铁可能会发生摩擦。作为对策,2001年的时候开始,对23圈的stock电机做切削以增加圆度的厂商开始出现(HPI/Orion,Kawada(川田模型)等)。另外,Off road的情况下,由于小石子嵌入而导致失速的危险性很高,本来合适的air gap可能对于off road来说就不对了。 )
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法则11:由于电流的影响,正极的电刷比负极损耗快
. [/ K0 K+ q# R( U6 w, [(最早发现这一点的是,Trinity的D3.5。但是,本来对于电刷来说,是在重要的比赛中稍微跑一点就要更换的东西,因此有这样的话“因此那是什么?”) (译者注:此句甚为拗口,不甚明白,可能是说由于需要经常更换,不在乎那一极损耗更快。)+ b1 P9 ]$ L+ K) |7 e( z; g
  [# u2 ~1 N2 p' p2 v! @- Q
法则12:温度对电动机的性能有很大的影响" ~  y: A; D- O2 u3 N( V. D+ M
所谓的“过热”就是,电机的电阻及电刷的摩擦而带来的温度上升,伴有线圈的电阻增加及磁铁磁性降低等重叠发生的现象。现在23圈电机在跑8分钟后会达到100至150度的无法想象的温度。TAMIYA Sports tuned在盛夏切掉5.0给予勉强能跑的齿数比后也超过80度(译者注:此句甚为难懂,不知道这5.0是指什么,希望大家指正)。要注意540电机也是相同程度。车子行走开始时和结束时如果温度相差50度的话,电机的输出会降低3成以上。
3 [% C; L( y! E8 M) \1 ~4 u虽然说很少有人能象那样感到力道下降,但这个会使行进时的电池温度上升致使放电特性提高。特别是用现在正成为主流的Ni-MH(镍氢)电池的情况下,比起电池升温来,会显著提高吸收氢的合金的反应速度。但是,行走前电池过度加热以使行走中电池升温超过100度的话,包裹物会破裂,引起电池漏夜等等。这样的电池在下次充电后,就无法再发挥本来的性能了。通常,“爆了”以后就只能去垃圾箱了。根据各种各样的意见和测试结果,现在可以说,以3300MH及GP3300为主流的2003年春天的时候来判断,田宫杯那样的全速跑的比赛,40-60度(根据行走时间相应调整)、JMRCA的8分钟比赛30-40度,能调整到这样的温度,那是最佳了。
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! U$ {& Q; |' `7 _. V* B) a# C法则13:无道理的油门动作是电机发热的根本原因。$ H  w, `! e; K; V4 }
(不要过多也不要太少,这个很重要)
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9 f: B% V* a8 ^+ K- R+ i法则14:再出色的电机,也不能防止驾驶失误(一下子的高速度,对比赛来说毫无意义)
) q% L, o0 |. Z. C+ I) g/ }好好理解以上的法则,好好使用干净正确漂亮的电机吧。# w  m$ v: q3 H7 j" X+ }
<力矩和电机负荷的关系>- N3 F0 z4 Y' v3 d
正如法则1所写的,电动机的最大特点是,“启动时产生最大力矩”。这是和内燃机构的发动机最根本的不同点,就算头脑里已经知道了,现在还是时常被忘记。顺便提一句,对于内燃机构,所谓的力矩因为是“燃料燃烧的程度”,所以一定程度上即使转速提高(力矩)也可以发挥出来。3 n$ a3 M9 ^; Z: m
举例来说,一般我们想当然,力矩型电机的话就提高齿数比、改造型(调整)电机的话就减小齿数比,究竟那样做有什么意义,大家考虑过吗?; z6 ]" i% k# Y9 ], F' u
通过改变齿数比调整负荷,这点大家应该都知道,但真正的意义,即通过调整负荷调整通过电机的电流,这点大家也注意到了吗。遥控模型的放大器(电调),不是调整电压、而是仅仅通过控制开关动作的次数来调节电流量,这样的话要让更多的电流通过电机以提高马力,必须同时增加负荷。总之,从追求高输出的角度看,结果是“齿数比高就好”。实际上,在比赛中犹豫是否用高齿数比时,规律就是设置得高一点,这样后悔也会少一点。
" N$ e+ J0 q4 U/ W; H但是,过度增加负荷,使流过线圈的电流大幅超过合理容量的话,线圈升温,从而引起磁铁过热导致电机效率低下,所以要有“合理负荷”的意识。但这里说的“合理负荷”不是“马浏(Mabuchi)”电机的参数表“最高效率时的负荷条件”中所指的负荷。说到底,请注意是指的“特定的赛道上为了获得最好时间的最佳负荷”。对于改造型电机,本来就设计成线圈数少、以使大电流通过,在给电机加上负荷的瞬间会有数十安培的电流通过,因此很容易烧坏调速器,在这之前由于大电流而带来的升温发热(纯粹由电阻带来的)会导致各种各样的问题的产生,所以一般情况下不要干这样的事。
$ E3 L! B  c2 S- r: {3 R: O4 V! ?, f4 H8 M2 D$ f: U9 ]" e. X

' b, L! m) J8 N2 S* y5 w原文出处:
3 I& _/ F3 y& g$ a/ I- I1 nhttp://www.rct.ne.jp/contents/lab/motor/lab002.html
二氧化碳 RC 新手 发消息
发表于 07-10-3 20:11:41 |显示全部楼层 来自: 中国北京

发个电机学的基本公式

发个电机学的基本公式
12.jpg
牛拉车 论坛元老 发消息
发表于 07-10-7 20:03:36 |显示全部楼层 来自: 中国广西南宁
太深奥```````````
血舞龙城 RC 新手 发消息
发表于 07-10-9 20:25:43 |显示全部楼层 来自: 中国浙江金华
不懂~~~~~~~`
peter1024 终极 Fans 发消息
发表于 08-1-12 13:50:24 |显示全部楼层 来自: 中国海南海口

真是高手。。。。。。。。。。。。

可惜有
) G& W2 h. d. J% s5 ]+ ^) I* Z点不懂。
logl 长老 Fans 发消息
发表于 09-10-13 22:34:20 |显示全部楼层 来自: 中国广东韶关
.......学习学习......
折腾 论坛元老 发消息
发表于 11-3-29 22:46:44 |显示全部楼层 来自: 中国新疆乌鲁木齐
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