mavic mini旋翼电机是有刷还是无刷的 三根电机线分别无刷电机有什么用作用

  • 好您可以搜一下无刷电机与有刷电机的差别。航模用的电机目前大多数是用无刷电机我们是深圳市飞盈佳乐航模电调,应该说无刷电机是顺应时代的潮流把有刷电机逐渐淘汰了就可以知道哪种电机更好,欢迎体验
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分享一篇关于无刷电机的工作原悝一些知识确保只要有高一物理知识的朋友就能够看得懂,希望有兴趣的朋友耐心往下看相互学习!   首先给大家复习几个基础定则:左掱定则、右手定则、右手螺旋定则。别懵逼我下面会给大家解释。   左手定则这个是电机转动受力分析的基础,简单说就是磁场中的载鋶导体会受到力的作用。

让磁感线穿过手掌正面手指方向为电流方向,大拇指方向为产生磁力的方向我相信喜欢玩模型的人都还有┅定物理基础的哈哈。   右手定则这是产生感生电动势的基础,跟左手定则的相反磁场中的导体因受到力的牵引切割磁感线产生电动势。

让磁感线穿过掌心大拇指方向为运动方向,手指方向为产生的电动势方向为什么要讲感生电动势呢?不知道大家有没有类似的经历,紦电机的三相线合在一起用手去转动电机会发现阻力非常大,这就是因为在转动电机过程中产生了感生电动势从而产生电流,磁场中電流流过导体又会产生和转动方向相反的力大家就会感觉转动有很大的阻力。不信可以试试

三相线分开,电机可以轻松转动

三相线合並电机转动阻力非常大   右手螺旋定则,用右手握住通电螺线管使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端就是通电螺旋管嘚N极

这个定则是通电线圈判断极性的基础,红色箭头方向即为电流方向   看完了三大定则,我们接下来先看看电机转动的基本原理   第┅部分:直流电机模型   我们找到一个中学物理学过的直流电机的模型,通过磁回路分析法来进行一个简单的分析

状态1   当两头的线圈通上電流时,根据右手螺旋定则会产生方向指向右的外加磁感应强度B(如粗箭头方向所示),而中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向保持一致以形成一个最短闭合磁力线回路,这样内转子就会按顺时针方向旋转了   当转子磁场方向与外部磁场方向垂直时,轉子所受的转动力矩最大注意这里说的是“力矩”最大,而不是“力”最大诚然,在转子磁场与外部磁场方向一致时转子所受磁力朂大,但此时转子呈水平状态力臂为0,当然也就不会转动了补充一句,力矩是力与力臂的乘积其中一个为零,乘积就为零了   当转孓转到水平位置时,虽然不再受到转动力矩的作用但由于惯性原因,还会继续顺时针转动这时若改变两头螺线管的电流方向,如下图所示转子就会继续顺时针向前转动,

状态2   如此不断改变两头螺线管的电流方向内转子就会不停转起来了。改变电流方向的这一动作僦叫做换相。补充一句:何时换相只与转子的位置有关而与其他任何量无直接关系。   第二部分:三相二极内转子电机   一般来说定子的彡相绕组有星形联结方式和三角联结方式,而“三相星形联结的二二导通方式”最为常用这里就用该模型来做个简单分析。

上图显示了萣子绕组的联结方式(转子未画出假想是个二极磁铁)三个绕组通过中心的连接点以“Y”型的方式被联结在一起。整个电机就引出三根线A, B, C當它们之间两两通电时,有6种情况分别是AB, AC, BC, BA, CA, CB注意这是有顺序的。   下面我看第一阶段:AB相通电

当AB相通电则A极线圈产生的磁感线方向如红色箭头所示,B极产生的磁感线方向如图蓝色箭头所示那么产生的合力方向即为绿色箭头所示,那么假设其中有一个二极磁铁则根据“中間的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向保持一致”则N极方向会与绿色箭头所示方向重合。至于C暂时没他什么事。  

为了節省篇幅我们就不一一描述CACB的模型,大家可以自己类推一下以下为中间磁铁(转子)的状态图:

每个过程转子旋转60度

六个过程即完成了完整的转动,其中6次换相   第三部分:三相多绕组多极内转子电机   我们再来看一个复杂点的图(a)是一个三相九绕组六极(三对极)内转子电机,它嘚绕组连线方式见图 (b)从图(b)可见,其三相绕组也是在中间点连接在一起的也属于星形联结方式。一般而言电机的绕组数量都和永磁极嘚数量是不一致的(比如用9绕组6极,而不是6绕组6极)这样是为了防止定子的齿与转子的磁钢相吸对齐。

其运动的原则是:转子的N极与通电绕組的S极有对齐的运动趋势而转子的S极与通电绕组的N极有对齐的运动趋势。   即为S与N相互吸引注意跟之前的分析方法有一定的区别。   好吧还是再帮大家分析一下吧,   第一阶段:AB相通电

以上为六个不同的通电状态其中经历了五个转动过程。每个过程为20度

第四部分:外转孓无刷直流电机   看完了内转子无刷直流电机的结构,我们来看外转子的其区别就在于,外转子电机将原来处于中心位置的磁钢做成一片爿贴到了外壳上,电机运行时是整个外壳在转,而中间的线圈定子不动外转子无刷直流电机较内转子来说,转子的转动惯量要大很哆(因为转子的主要质量都集中在外壳上)所以转速较内转子电机要慢,通常KV值在几百到几千之间也是航模主要运用的无刷电机   顺便啰嗦┅下吧。无刷电机KV值定义为:转速/V意思为输入电压每增加1伏特,无刷电机空转转速增加的转速值比如说,标称值为1000KV的外转子无刷电机在11伏的电压条件下,最大空载转速即为:11000rpm(rpm的含义是:转/分钟)   同系列同外形尺寸的无刷电机,根据绕线匝数的多少会表现出不同的KV特性。绕线匝数多的KV值低,最高输出电流小扭力大;绕线匝数少的,KV值高最高输出电流大,扭力小我先前测试过穿越机2204电机的极限电鋶,单电机能彪上25A而2212系列电机15A都上不了。   外转子无刷直流电机的结构

分析方法也和内转子电机类似大家可以自己分析一下,根据右手螺旋定理判断线圈的N/S极转子永磁体的N极与定子绕组的S极有对齐(吸引)的趋势,转子永磁体的S极与定子绕组的N极有对齐(吸引)的趋势从而驱動电机转动。   经典无刷电机kv电机结构分析

图为DJI 2312S电机和XXD 2212电机的(解剖图)   其结构如下:定子绕组固定在底座上,转轴和外壳固定在一起形成转孓插入定子中间的轴承。

图为12绕组14极(即7对极)电机绕组绕发图   后面画出了6种两相通电的情形,可以看出尽管绕组和磁极的数量可以有許多种变化,但从电调控制的角度看其通电次序其实是相同的,也就是说不管外转子还是内转子电机,都遵循AB->AC->BC->BA->CA->CB的顺序进行通电换相當然,如果你想让电机反转的话电子方法是按倒过来的次序通电;物理方法直接对调任意两根线,假设A和B对调那么顺序就是BA->BC->AC->AB->CB->CA,大家有没囿发现这里顺序就完全倒过来了

CB相通电   要说明一下的是,由于每根引出线同时接入两个绕组所以电流是分两路走的。这里为使问题尽量简单化下面几个图中只画出了主要一路的电流方向,还有一路电流未画出另一路电流的具体情况放在后面进行分析,涉及到电路检測换相位置   来源:大疆社区 作者:少帅-Z

如果模电课是这样开始的,你还会逃课么Hot~

数万工程师熟悉又陌生的5条电机驱动器设计准则,讲嘚太深刻了!New~

CPU煎蛋、做早餐这条微信吃饱了还能长知识。。

令人惊艳的1700种机械原理动态图!美翻了

每个工程师注意了!这个电路图是媔试“终结者”

嫌马达太重工程师做了个PCB电动机

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酷不酷当然酷啊!别人还站在哋上拍照拍视频,你已经用上帝视角看世界了谁不想要嘛? 

但在无人机圈子里经常有刚入圈的萌新飞手遇到炸机、飞丢的情况,很多時候往往是因为不熟悉操作、不了解各种注意事项所导致的 想想,最便宜的Spark晓都要3000元不管是维修还是飞丢,钱包一下子就没了一笔想想都心疼!

还有很多人属于冲动消费,花那么多钱买回来结果玩了几次就觉得没用,放在那吃灰或者折价卖出去,也是很浪费钱的 

我说这些也不是想打击大家的购买欲望,只是提醒大家要做一个精明的消费者买之前看清楚自己现阶段的需求、目的,如果只是平时拿来玩玩或者想锻炼操控技术,那么购买入门级的无人机时更好的选择

那我们如何挑选入门无人机呢?接下来我会逐点分享:

关于性價比:能便宜当然好但也要符合自己需要

能称得上入门的,价格也不会很贵市面上确实有很多便宜的无人机,甚至只要1、200元就能买到但我更愿意称他们做“”,功能少、飞行不稳定、续航时间短、质量不靠谱、安全没保障不建议买。 

那要多少钱的才够呢如果你只昰想练习操控无人机,那么5-700元的型号就不错例如睿炽Tello;如果还想玩航拍、自拍、跟拍,或者希望有更多的功能可以看看1000元左右的逗映iDol、SYMA X8pro,网上评价都还不错 

关于飞控:无人机大脑,一分钱一分货

飞控全称“飞行控制系统”拥有自主或半自主的飞行控制能力相当于我們的大脑、电脑手机的CPU,无人机飞得稳不稳、定位准不准、能不能做一些特殊动作就全看它了,对于无人机来说是非常关键的核心部件

来源:大疆,此为MG-1S飞控系统

大疆能有今时今日飞控技术上的强势起到很重要的作用,他们也把它下放到子品牌睿炽的Tello上不过为了降低成本,功能上是会有取舍的取消了GPS定位,无法飞得更高、更远

而前边提到的iDol等部分无人机,会有光流和GPS定点声纳和气压计定高,茬定位方面就比较全面不仅可以飞得更高更远,还能实现自动返航和悬停的功能这些对新手来说都是很实用的。 

关于电机:首选无刷寿命更长

很多买无人机的朋友可能不会太注意电机这一块,反正都是能起飞就行但这里也是有讲究的。

无人机所用的旋桨电机有分几種常见的有空心杯有刷电机和无刷电机(包含无刷空心杯)。

其中的空心杯电机有尺寸小、质量轻的优势多用于竞速穿越机和迷你无囚机,但寿命是一个很大的短板

来源:大疆官网,Tello用的是空心杯电机

而消费级无人机在尺寸上的限制没有那么大所以会选择使用输出功率更大的无刷电机。但要说到无刷电机的最大优势一定是比空心杯长许多的寿命。 

来源:逗映官网iDol用的是无刷电机

因此,在选择无囚机时建议优先考虑使用无刷电机的型号。

关于相机:有1080P就不错云台可遇不可求

不要指望入门无人机能像大疆那样可以拍大片,毕竟囚家那价格、用途和定位都摆在那里那入门级无人机到底无刷电机有什么用呢?

我翻了一下除了一些2000元左右的仿精灵造型无人机之外,很多都是固定的镜头支持1080P录像的也不多,属于“又不是不能用”的级别 拍点简单的照片意思下是可以的。

1000元左右也有一些支持多角喥包括前边提到的iDol、X8pro等都有90°甚至120°的垂直角度范围,支持遥控调节角度,你们心心念念的俯拍功能就是这样玩的。

关于遥控:多数可鼡手机控制,有更好

高端的无人机使用独立遥控器进行操作它可以有更稳定、范围更大的信号连接,接上手机或者平板主要是用来做显礻屏的而入门无人机改用手机控制,受限于设备设计初衷信号覆盖范围相对小些。

虽然入门无人机即使可以加上遥控器不过它相当於手机的外置手柄,不能加强信号但为什么我说有遥控器更好呢?因为它的物理摇杆和按键体验更接近高端无人机操作更直观,不像觸屏那么容易误操作推杆也更好控制,更适合新手日常练习和熟悉无人机操作 

关于续航:吐槽也没用,多数都是10分钟左右

看无人机的萠友应该都很关注它的续航表现毕竟谁不想它能多飞一会呢。但现实又是很残酷的:入门级无人机的续航时间基本都只有10分钟左右

买個220V移动电源随便充

10分钟续航够不够呢?对于入门无人机来讲其实都差不多了毕竟又不是用来拍大片,每次飞上天玩玩拍几张照片也就差不多了,要么买的时候就留意下有没有多电池套装或者买个220V吧。 

还有其它:便携、趣味功能、安全提醒

先说安全提醒吧这个对新手來讲至关重要。不靠谱的无人机厂商可能不会考虑得那么周到还是按照以前航模的思路去做产品,等新手用的时候就很容易出问题

一些厂商在这方面就会尽可能地让萌新飞手了解更多无人机的通用安全知识和操作细节,例如iDol的APP就内置了一系列的入门指导视频飞行时也會有电子围栏、飞行距离、电量提醒、GPS信号提醒(每次飞之前都提示)、低电返航等保护措施,新手也可以放心地学习了 

趣味功能就是讓我们玩无人机有更多的乐趣,例如做出翻筋斗之类的特殊动作啦一键飞远、智能跟随、刷锅之类的拍摄手法啦,没有的不代表产品差有的话自然更好,新手玩无人机也不会觉得枯燥

至于便携,属于加分项像iDol等都做得挺好,可以通过收缩、折叠减少收纳体积带出詓玩就比较方便。 

最后推荐、点评几款入门无人机

其实都是前边提过的几款无人机啦这里再简单介绍一下它们,大家可以参考一下

此款无人机最大卖点是有大疆飞控技术加持,相当于一个信心保证还可以用简单易懂的编程工具来让它做出更多特技动作,比较适合想学習编程的青少年 

不过定位这一块被削了,只剩下视觉/光流定位于是只能在光线比较充足的环境下做低空飞行,再加上使用空心杯电机囷500万像素固定镜头相比其它入门无人机,它的用途会比较狭窄 

之前在小米有品众筹上挺成功的无人机,外观上比较有辨识度可以对折收纳,要玩的时候打开就行整备时间应该能排在比较前的位置(指时间短)。另外前边也有提到飞行前和飞行时每一步都有提示,還可以配遥控对新手的友好度较高。 

在定位和定高上没有缩水室内有光流+声呐,室外有GPS+气压计有半径50米的飞行距离,支持悬停和自動返航

镜头虽然没有云台,不过有120°的远程调节角度,在天上的时候也可以随时切到想看、想拍的角度,800万像素镜头也不差可以拍1080P视頻。另外还有前边说到的飞远、跟随、手势之类的功能可以实现一键大片。

司马做玩具无人机比较多不过也有X8pro这样的偏专业的入门无囚机,造型上参考大疆精灵系列不可折叠。

同样有GPS定位和气压定高设计同样可以用APP或者搭配外置遥控控制,但因为没有光流定位和声呐无法在室内使用。至于镜头也可以远程控制角度(90°),但成像稍微逊色一些,视频只能拍720P 

怎么感觉好像也没多少可选了? 大家有看到值得推荐的欢迎补充啊~

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