【正文】 形，在繞組線圈周圍形成一個(gè)繞電機(jī)幾何軸心旋轉(zhuǎn)的磁場，這個(gè)磁場驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子上的永磁磁鋼轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)就轉(zhuǎn)起來了，電機(jī)的性能和磁鋼數(shù)量、磁鋼磁通強(qiáng)度、電機(jī)輸入電壓大小等因素有關(guān)，更與無刷電機(jī)的控制性能有很大關(guān)系，因?yàn)檩斎氲氖侵绷麟?，電流需要電子調(diào)速器將其變成3相交流電，還需要從遙控器接收機(jī)那里接收控制信號(hào)，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以滿足模型使用需要。總的來說，無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)是比較簡單的，真正決定其使用性能的還是無刷電子調(diào)速器，好的電子調(diào)速器需要有單片機(jī)控制程序設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、復(fù)雜加工工藝等過程的總體控制，所以無刷電調(diào)的價(jià)格要比無刷電機(jī)高出很多。模型無刷電機(jī)規(guī)格解釋　　無刷電機(jī)的標(biāo)示主要體現(xiàn)電機(jī)的外形尺寸，從外形尺寸，我們又可以大致了解電機(jī)的總體性能，所以懂得解讀這些標(biāo)示，是有必要的 B系列和C系列無刷電機(jī)的通用標(biāo)示符號(hào)舉例如下：　　BXXXX/XX　　CXXXX/XX　　以C系列電機(jī)為例，C3525/12 型號(hào)電機(jī)表示此電機(jī)外徑為35mm，磁鋼或者外殼長度為25mm，12表示線圈繞組為12圈，電機(jī)的說明書上一般還標(biāo)有電機(jī)主軸的軸徑，、5mm等等，購買電機(jī)前要根據(jù)軸徑和電機(jī)外尺寸需求來選擇購買。模型無刷電機(jī)的參數(shù)指標(biāo)，除了外形尺寸（外徑、長度、軸徑等）、重量、電壓范圍、空載電流、最大電流等參數(shù)外，還少不了一個(gè)重要指標(biāo)KV值，這個(gè)數(shù)值是無刷電機(jī)獨(dú)有的一個(gè)性能參數(shù)，是判斷無刷電機(jī)性能特點(diǎn)的一個(gè)重要數(shù)據(jù)。KV值定義　　無刷電機(jī)KV值定義為 轉(zhuǎn)速/V，意思為輸入電壓增加1伏特，無刷電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加的轉(zhuǎn)速值?？傔@個(gè)定義來看，我們能知道，無刷電機(jī)電壓的輸入與電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是遵循嚴(yán)格的線性比例關(guān)系的。KV值的意義　　無刷電機(jī)的意義不只是說明電機(jī)轉(zhuǎn)速與電壓成嚴(yán)格的線性比例關(guān)系，還對于電機(jī)的性能有一個(gè)開闊性的表示。 用過無刷電機(jī)的朋友大都有這種感覺，同級(jí)別（外徑）的無刷電機(jī)，外轉(zhuǎn)子的和內(nèi)轉(zhuǎn)子的通電比較一下，會(huì)發(fā)覺外轉(zhuǎn)子電機(jī)扭力大一些，要“硬”一些，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)扭力稍微小一些，要“軟”一些，一看電機(jī)參數(shù)，外轉(zhuǎn)子電機(jī)KV值800多，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)1000多到2000多。再看一下轉(zhuǎn)速，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)速明顯高于外轉(zhuǎn)子電機(jī)。其實(shí)這些特性都與KV值有關(guān)，按照KV值的定義來解釋，無刷電機(jī)的空轉(zhuǎn)極速，是KV值乘以輸入的電壓，這也就解釋了內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)速為什么高于外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)。 就扭力特性來看，KV值一定意義上體現(xiàn)了電機(jī)扭力性能，拿外轉(zhuǎn)子電機(jī)來說，電機(jī)的空載極速一般般，但是加上負(fù)載（例如螺旋槳）后，其極速降落到空載極速的60%70%，但是拿同級(jí)別的內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)來測試的話，其帶負(fù)載的轉(zhuǎn)速只能到其空載極速的30%40%，這明顯體現(xiàn)出這兩種電機(jī)的扭力特性差別，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的帶負(fù)載的能力相對較低，為了滿足扭力做功，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)必需自行降速，增加通過電流，在電壓不變的情況下，這樣電機(jī)的輸出功率就增加了，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的這種扭力特性也體現(xiàn)在具體的應(yīng)用上，以前不少輕型泡沫固定翼飛機(jī)，最初都用的是內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)，但是因?yàn)榕ちμ匦缘木壒剩w機(jī)螺旋槳并不是直接連接在電機(jī)上（非直驅(qū)），而是增加了一個(gè)減速齒輪組，為的就是改善內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的扭力性能。 同系列同外形尺寸的無刷電機(jī)，KV值也能區(qū)別電機(jī)的特性，比如suxfly B3674 內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，一個(gè)KV值是1860，一個(gè)KV值是2075，那第一個(gè)電機(jī)的扭力就要大一些，峰值做工電流就相對小一些；第二個(gè)電機(jī)的技術(shù)高一些，但是扭力特性就比第一個(gè)電機(jī)要差，峰值電流就會(huì)更大一些。無刷電機(jī)工作原理無刷馬達(dá)之工作原理為了直觀地模擬馬達(dá)的工作情況，本例是用一個(gè)三電極、二磁極內(nèi)轉(zhuǎn)無刷馬達(dá)作為演示。當(dāng)電調(diào)通電后，由電調(diào)發(fā)出有序的電脈沖驅(qū)動(dòng)無刷馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)。以下是一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)演示：由于受傳送限制，動(dòng)態(tài)的圖形不能做大。為了方便大家研究，現(xiàn)貼上一張質(zhì)量稍差的圖像。 一、周期與頻率T －－－－為馬達(dá)的一個(gè)工作周期t－－－－－－為一個(gè)脈沖所占的時(shí)間段，本例有六個(gè)時(shí)間段，每個(gè)t=T/6。（如果電極的數(shù)目不同，t的數(shù)目就不同，占比也不同）f－－－－頻率，f=1/T。ω－－－－角速度，ω=2πf，頻率f可以改變，但t占T的比值不變。隨著頻率的改變，轉(zhuǎn)速也就發(fā)生改變，這就被稱之為“變頻調(diào)速”。二、進(jìn)角進(jìn)角－－－－當(dāng)電調(diào)向電極發(fā)送第一個(gè)電脈沖時(shí)，磁極與電極之間的夾角。進(jìn)角=3600/（電極數(shù)＊2）電極的數(shù)目不同，進(jìn)角就不同。1.以本例為例，進(jìn)角大于60度，請看下面的演示：飛機(jī)螺旋槳的動(dòng)力原理：一、 工作原理　　　　可以把螺旋槳看成是一個(gè)一面旋轉(zhuǎn)一面前進(jìn)的機(jī)翼進(jìn)行討論。流經(jīng)槳葉各剖面的氣 流由沿旋轉(zhuǎn)軸方向的前進(jìn)速度和旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的切線速度合成。在螺旋槳半徑 r1和r2(r1＜r2)兩處各取極小一段,討論槳葉上的氣流情況。V—軸向速度。n—螺旋槳轉(zhuǎn)速。φ—?dú)饬鹘?即氣流與螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面夾角。α—槳葉剖面迎角。β—槳葉角,即槳葉剖面弦線與旋轉(zhuǎn)平面夾角。顯而易見β＝α+φ?？諝饬鬟^槳葉各小段時(shí)產(chǎn)生氣動(dòng)力,阻力ΔD和升力ΔL,合成后總空氣動(dòng)力為 ΔR。ΔR沿飛行方向的分力為拉力ΔT,與旋螺槳旋轉(zhuǎn)方向相反的力ΔP 阻止螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)。將整個(gè)槳葉上各小段的拉力和阻止旋轉(zhuǎn)的力相加,形成該螺旋槳的拉力和阻止螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩?！　　　”仨毷孤菪龢髌拭嬖谏璞容^大的迎角工作,才能獲得較大的拉力,較小的阻力矩,也就是效率較高。螺旋槳工作時(shí)。軸向速度不隨半徑變化,而切線速度隨半徑變化。因此在接近槳尖,半徑較大處氣流角較小,對應(yīng)槳葉角也應(yīng)較小。而在接近槳根,半徑較小處氣流角較大,對應(yīng)槳葉角也應(yīng)較大。螺旋槳的槳葉角從槳尖到槳根應(yīng)按一定規(guī)律逐漸加大。所以說螺旋槳是一個(gè)扭轉(zhuǎn)了的機(jī)翼更為確切?！　　　饬鹘菍?shí)際上反映前進(jìn)速度和切線速度的比值。對某個(gè)螺旋槳的某個(gè)剖面,剖面迎角隨該比值變化而變化。迎角變化,拉力和阻力矩也隨之變化。用進(jìn)矩比“J”反映槳尖處氣流角,J＝V/nD。式中D—螺旋槳直徑。理論和 　　　　試驗(yàn)證明:螺旋槳的拉力(T),克服螺旋槳阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式計(jì)算: 　　T=Ctρn2D4 　　P=Cpρn3D5 　　η=J?Ct/Cp 　　式中:Ct—拉力系數(shù)。Cp—功率系數(shù)。ρ—空氣密度。n—螺旋槳轉(zhuǎn)速。D—螺旋槳直徑。其中Ct和Cp取決于螺旋槳的幾何參數(shù),對每個(gè)螺旋槳其值隨 J變化。特性曲線給出該螺旋槳拉力系數(shù)、功率系數(shù)和效率隨前進(jìn)比變化關(guān)系。是設(shè)計(jì)選擇螺旋槳和計(jì)算飛機(jī)性能的主要依據(jù)之一?！　　　挠?jì)算公式可以看到,當(dāng)前進(jìn)比較小時(shí),螺旋槳效率很低。對飛行速度較低而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高的輕型飛機(jī)極為不利。例如:飛行速度為72千米/小時(shí),發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速為6500轉(zhuǎn)/分時(shí),η≈32%。因此超輕型飛機(jī)必須使用減速器,降低螺旋槳的轉(zhuǎn)速,提高進(jìn)距比,提高螺旋槳的效率。 二、 幾何參數(shù)　　　　直徑(D):影響螺旋槳性能重要參數(shù)之一。一般情況下,直徑增大拉力隨之增大,效率隨之提高。所以在結(jié)構(gòu)允許的情況下盡量選直徑較大的螺旋槳。此外還要考慮螺旋槳槳尖氣流速度不應(yīng)過大(＜),否則可能出現(xiàn)激波,導(dǎo)致效率降低?！　　　　　~數(shù)目(B):可以認(rèn)為螺旋槳的拉力系數(shù)和功率系數(shù)與槳葉數(shù)目成正比。超輕型飛機(jī)一般采用結(jié)構(gòu)簡單的雙葉槳。只是在螺旋槳直徑受到限制時(shí),采用增加槳葉數(shù)目的方法使螺旋槳與發(fā)動(dòng)機(jī)獲得良好的配合。　　　　實(shí)度(σ):槳葉面積與螺旋槳旋轉(zhuǎn)面積(πR2)的比值。它的影響與槳葉數(shù)目的影響相似。隨實(shí)度增加拉力系數(shù)和功率系數(shù)增大?！　　　~角(β):槳葉角隨半徑變化,其變化規(guī)律是影響槳工作性能最主要的因素。習(xí)慣上以70%直徑處槳葉角值為該槳槳葉角的名稱值。　　　　螺距:它是槳葉角的另一種表示方法。圖1—1—22是各種意義的螺矩與槳葉角的關(guān)系?！　　　缀温菥?H):槳葉剖面迎角為零時(shí),槳葉旋轉(zhuǎn)一周所前進(jìn)的距離。它反映了槳葉角的大小,更直接指出螺旋槳的工作特性。槳葉各剖面的幾何螺矩可能是不相等的。習(xí)慣上以70%直徑處的幾何螺矩做名稱值。國外可按照直徑和螺距訂購螺旋槳。如64/34,表示該槳直徑為60英寸,幾何螺矩為34英寸?！　　　?shí)際螺距(Hg):槳葉旋轉(zhuǎn)一周飛機(jī)所前進(jìn)的距離?？捎肏g＝v/n計(jì)算螺旋槳的實(shí)際螺矩值?？砂碒＝～?！　　　±碚撀菥?HT):設(shè)計(jì)螺旋槳時(shí)必須考慮空氣流過螺旋槳時(shí)速度增加,流過螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面的氣流速度大于飛行速度。因而螺旋槳相對空氣而言所前進(jìn)的距離一理論螺矩將大于實(shí)際螺矩。 三、螺旋槳拉力在飛行中的變化　　　　1．槳葉迎角隨轉(zhuǎn)速的變化　　　　在飛行速度不變的情況下,轉(zhuǎn)速增加,則切向速度(U)增大,進(jìn)距比減小槳葉迎角增大,螺旋槳拉力系數(shù)增大。又由于拉力與轉(zhuǎn)速平方成正比,所以增大油門時(shí),可增大拉力。　　　　2．槳葉迎角隨飛行速度的變化: 　　　　在轉(zhuǎn)速不變的情況下,飛行速度增大,進(jìn)距比加大,槳葉迎角減小,螺旋槳拉力系數(shù)減小,拉力隨之降低?！　‘?dāng)飛行速度等于零時(shí),切向速度就是合速度,槳葉迎角等于槳葉角。飛機(jī)在地面試車時(shí),飛行速度(V)等于零,槳葉迎角最大,一些剖面由于迎角過大超過失速迎角氣動(dòng)性能變壞,因而螺旋槳產(chǎn)生的拉力不一定最大?！　　　?．螺旋槳拉力曲線: 　　根據(jù)螺旋槳拉力隨飛行速度增大而減小的規(guī)律,可繪出螺旋槳可用拉力曲線。　　　　4．螺旋槳拉力隨轉(zhuǎn)速、飛行速度變化的綜合情況: 　　　　在飛行中,加大油門后固定。螺旋槳的拉力隨轉(zhuǎn)速和飛行速度的變化過程如下: 　　　　由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率增大,使螺旋槳轉(zhuǎn)速(切向速度)迅速增加到一定值,螺旋槳拉力增加。飛行速度增加,由于飛行速度增大,致使槳葉迎角又開始逐漸減小,拉力也隨之逐漸降低,飛機(jī)阻力逐漸增大,從而速度的增加趨勢也逐漸減慢。當(dāng)拉力降低到一定程度(即拉力等于阻力)后,飛機(jī)的速度則不再增加。此時(shí),飛行速度、轉(zhuǎn)速、槳葉迎角及螺旋槳拉力都不變,飛機(jī)即保持在一個(gè)新的速度上飛行。 三、 螺旋槳的自轉(zhuǎn): 　　　　當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車后,螺旋槳會(huì)象風(fēng)車一樣繼續(xù)沿著原來的方向旋轉(zhuǎn),這種現(xiàn)象,叫螺旋槳自轉(zhuǎn)?！　　　÷菪龢赞D(zhuǎn),不是發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的,而是被槳葉的迎面氣流“推著”轉(zhuǎn)的。它不但不能產(chǎn)生拉力,反而增加了飛機(jī)的阻力。　　　　螺旋槳發(fā)生自轉(zhuǎn)時(shí),由于形成了較大的負(fù)迎角。槳葉的總空氣動(dòng)力方向及作用發(fā)生了質(zhì)的變化。它的一個(gè)分力(Q)與切向速度(U)的方向相同,成為推動(dòng)槳葉自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力,迫使槳葉沿原來方向續(xù)繼旋轉(zhuǎn):另一個(gè)分力(P)與速度方向相反,對飛行起著阻力作用?！　　　∫恍┏p型飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車后由于飛行速度較小,產(chǎn)生自旋力矩不能克服螺旋槳的阻旋力矩時(shí)螺旋槳不會(huì)出現(xiàn)自轉(zhuǎn)。此時(shí),槳葉阻力較大,飛機(jī)的升阻比(或稱滑翔比)將大大降低。 五、螺旋槳的有效功率: 　　　　1．定義:螺旋槳產(chǎn)生拉力,拉著飛機(jī)前進(jìn),即為螺旋槳的有效功率. 　　公式: N槳＝PV 　　式中: N槳—螺旋槳的有效功率—螺旋槳的拉力。V—飛行速度 　　2．螺旋槳有效功率隨飛行速度的變化: 　　　　(1)地面試車時(shí),飛機(jī)沒有前進(jìn)速度(V＝0),拉力沒有對飛機(jī)作功,故螺旋槳的有效功率為“零”。　　　　(2)飛行速度增大時(shí),從實(shí)際測得的螺旋槳有效功率曲線: 　　　　在OA速度范圍內(nèi),螺旋槳的效功率隨飛行速度的增大而增大。在大于該速度范圍后螺旋槳有效功率則隨飛行速度的增大而減小。在OA速度范圍內(nèi),當(dāng)飛行速度增大時(shí),拉力減小較慢,隨速度的增大,螺旋槳有效功率逐漸提高。當(dāng)飛行速度增大到A時(shí),螺旋槳的有效功率最大。當(dāng)飛行速度再增大時(shí),由于拉力迅速減小, 因此隨著飛行速度的增加而螺旋槳有效功率反會(huì)降低?！　　　÷菪龢前l(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的,螺旋槳的作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)變?yōu)槔w機(jī)前進(jìn)的有效功率。　　　　螺旋槳有效功率與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率之比,叫螺旋槳效率?！　　　ˇ?N槳/N有效接收機(jī) 完美DOC格式