如何選擇FPV馬達？

如何根據馬達規格選擇馬達？

 

在決定選擇哪種馬達之前，必須清楚了解您計劃建造的無人機的尺寸和重量。 這些知識將極大地影響無人機的性能和功能。 請允許我引導您完成根據您正在建造的特定無人機確定適當馬達尺寸的過程。 但是，如果您的主要重點是建造 5 英寸 FPV 無人機，請隨時跳到「馬達尺寸」部分。

選擇馬達時應牢記幾個關鍵因素：

1. 馬達重量：馬達本身的重量是一個重要的考慮因素，因為它直接影響無人機的整體重量。 較重的馬達可能需要更大的框架和更強大的組件來補償，這可能會影響無人機的敏捷性和飛行時間。

2。 功率（推力）：馬達產生的功率，通常稱為推力，決定了無人機升空、運載有效載荷和有效操縱的能力。 它以克或磅力為單位進行測量，應根據無人機的預期用途和重量要求進行選擇。

3。 效率（克每瓦）：效率是衡量馬達將電能轉換為推力的效率的指標。 它通常表示為消耗每瓦電力產生的推力克數。 更高效率的馬達可以提供更好的飛行時間並降低能耗。

4。 扭矩和響應（轉速變化）：扭矩是指馬達產生的扭轉力，該扭轉力轉化為螺旋槳的旋轉運動。 它影響無人機加速、改變方向和保持穩定性的能力。 具有良好扭矩特性的馬達將確保飛行平穩且靈敏。 RPM（每分鐘轉數）變化顯示馬達在不同負載下保持一致速度的程度。

考慮這些因素將有助於您在選擇適合無人機尺寸、重量和預期性能的馬達時做出明智的決定。

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有刷馬達和無刷馬達

了解有刷馬達和無刷馬達：定義、差異、應用以及根據您的需求選擇合適的馬達

簡介：
在電動馬達領域，有兩種流行的選擇是有刷馬達馬達和無刷馬達。 這些技術具有獨特的特點，適合不同的應用。 了解有刷馬達和無刷馬達的定義、差異、應用場景以及如何選擇對於任何涉足機器人、無人機或其他馬達驅動專案領域的人來說至關重要。 在本文中，我們將探討這些方面，以幫助您做出明智的決定。

1。 定義：
- 有刷馬達：有刷馬達是一種電動機，它使用電刷和換向器將電流傳送到馬達的電樞或線圈繞組。 電刷與換向器物理接觸，允許電流流動並產生旋轉運動。

- 無刷馬達：相較之下，無刷馬達不依賴電刷或換向器。 他們採用電子換向，使用感測器和控制器來切換馬達繞組中的電流，產生旋轉磁場並產生運動。

2。 差異：
- 結構：有刷馬達的結構較簡單，零件較少，包括轉子、定子、電刷和換向器。 無刷馬達更為複雜，通常由具有永久磁鐵的轉子、定子中的多個線圈、感測器和控制器組成。

- 效率：無刷馬達往往比有刷馬達更有效率。 有刷馬達因電刷產生的摩擦和熱量而產生能量損失，而無刷馬達消除了這些損失，從而提高了整體效率。

- 保養：由於電刷的磨損，有刷馬達需要定期維護。 另一方面，無刷馬達無需更換或維護電刷，因此幾乎無需維護。

- 耐用性：與有刷馬達相比，無刷馬達的使用壽命更長。 由於無刷馬達的電刷和換向器之間沒有物理接觸，因此磨損最小，從而減少了故障的可能性。

3。 應用場景：
-有刷馬達：有刷馬達常用於控制簡單、成本較低、效能中等的應用場合。 他們在玩具、低成本無人機、基本機器人和優先考慮成本和簡單性的小型專案中找到了應用。

- 無刷馬達：無刷馬達是需要更高性能、效率、精度和耐用性的應用的首選。 它們廣泛應用於專業無人機、高端機器人、電動車、工業自動化以及任何可靠、高效的馬達控制至關重要的應用。

4。 選擇合適的馬達：
- 考慮應用：評估專案的特定要求，例如功率、速度、扭矩和精度。 高性能和精度要求高的應用更適合無刷電機，而預算有限的簡單項目可能會受益於有刷電機。

- 效率和能耗：如果能源效率和更長的電池壽命是重要因素，那麼無刷馬達是更好的選擇，因為它們具有更高的效率和更低的功耗。

- 成本考量：有刷馬達通常比無刷馬達便宜。 如果預算限制是優先考慮的問題，而高效能並不重要，那麼有刷馬達可能是合適的選擇。

- 維護和使用壽命：評估免維護無刷馬達的便利性是否超過有刷馬達的偶爾維護要求。

結論：
在有刷馬達和無刷馬達之間進行選擇需要仔細考慮性能要求、效率、成本、維護需求和使用壽命等因素。 有刷馬達適用於性能要求較低的簡單項目，而無刷馬達則適用於需要更高效率、精度和耐用性的應用。 透過了解定義、差異、應用場景和關鍵考慮因素，您可以做出明智的決定並根據您的特定需求選擇合適的馬達。

 

估算 fpv 無人機的重量和尺寸

在考慮FPV 無人機的總重量時，請務必考慮到所有組件：框架、飛行控制器(FC)、電子調速器(ESC)、馬達、螺旋槳、接收器( RX）、視訊發射器（VTX）、天線、電調、鋰電池、GoPro等。 雖然不一定要 100% 準確，但仔細的估計還是必不可少的。 寧可高估重量，擁有額外的動力，也比動力不足，起飛時掙扎要好。

要準確估計無人機的重量和尺寸，請遵循以下指南：

1. 組件評估：盤點您計劃包含在 FPV 無人機中的所有組件。 這包括框架、FC、ESC、馬達、螺旋槳、RX、VTX、天線和電源（通常是鋰電池）等基本組件。 此外，請考慮您可能想要合併的任何額外設備，例如 GoPro 相機或其他配件。 制定一份全面的清單，以確保沒有遺漏任何組件。

2。 成分權重評估：研究並收集有關每個成分權重的資訊。 製造商通常會提供其產品的重量規格，這些規格可以在產品清單、技術文件或製造商網站上找到。 記下每個組件的重量並將其相加即可粗略估計總重量。

3。 考慮安全裕度：建議在體重估算中納入安全裕度。 這意味著在總估計重量中添加一個小緩衝區，以考慮任何不可預見的變化、測量誤差或您將來可能添加的其他組件。 通常建議 10% 左右的安全裕度，但您可以根據自己的具體情況和偏好進行調整。

4。 尺寸估計：在估計無人機的尺寸時，請考慮框架的尺寸、螺旋槳的長度和直徑以及可能影響整體尺寸的任何其他因素。 確保框架適合容納所有組件，並為正確安裝和接線提供足夠的空間。

透過仔細估計 FPV 無人機的重量和尺寸，您將更了解其功能和性能。 此外，它將幫助您選擇合適的馬達、電池和其他能夠處理預期負載的組件。 請記住，高估重量並擁有剩餘功率總是比因推力不足而在起飛時遇到困難更好。

 

 確定無人機的推力要求

計算無人機馬達和螺旋槳組合所需的最小推力對於確保最佳性能至關重要。 透過估計無人機的總重量，您可以確定穩定飛行和機動性所需的適當推重比。 在本詳細指南中，我們將探討確定推力要求的過程，並為各種類型的無人機和飛行方式提供建議。

1。 總重量估計：
首先，您需要估計無人機的總重量。 考慮所有影響整體重量的組件，包括框架、飛行控制器、電子速度控制器、馬達、螺旋槳、電池、相機/萬向節設定以及任何其他配件。 從製造商或透過線上資源收集每個組件的重量規格。

2。 推力的經驗法則：
作為一般經驗法則，所有馬達產生的最大推力總和應至少是無人機總重量的兩倍。 該指南確保了穩定飛行所需的足夠推力，並考慮到響應能力和升空能力。 推力不足會導致控制響應不佳以及無人機難以離開地面。

例如，如果您的無人機估計重量為 1kg，則所有馬達在 100% 油門時產生的總推力應至少為 2kg。 這意味著在四軸飛行器配置中每個馬達應產生至少 500 克的推力。 請記住，擁有比所需更多的推力總是有利的，可以提供額外的功率餘裕。

3。 不同類型無人機的推重比：
所需的推重比因無人機類型和預期用途而異。 以下是一些建議：

- 競賽無人機：對於競賽無人機，高推重比（通常稱為功率重量比）對於快速加速和敏捷性至關重要。 10:1 甚至 14:1 的比例在此類別中很常見，可實現快速和機動性。 但請注意，較高的比率可能會使無人機的控制更具挑戰性，尤其是對於初學者而言。

- 特技和自由式無人機：對於特技和自由式飛行，建議推力重量比至少為 5:1。 這在敏捷性和控制之間提供了良好的平衡，在保持穩定性的同時允許令人印象深刻的機動和翻轉。

- 空拍無人機：即使您打算飛行緩慢而穩定的空拍設備，也建議推重比高於 3:1 甚至 4:1。 即使在有風的條件下，這也能確保更好的控制和穩定性，並為相機和萬向節等額外有效負載留出空間。

4。 需要考慮的因素：
選擇合適的推重比時，請考慮駕駛技能和經驗等因素。 較高的比率可提供更大的敏捷性和加速度，但可能需要更精細的控制輸入。 初學者可能會發現管理增加的功率具有挑戰性，因為即使輕微的油門調整也會導致快速上升。 建議逐漸適應更高的推重比，以避免發生事故，確保飛行安全。

此外，更高的推重比可以讓您的無人機應對突發陣風或需要快速機動等突發情況，為受控飛行提供安全緩衝。

結論：
確定無人機的推力需求是達到最佳性能和控制的關鍵一步。 透過估算無人機的總重量，並遵循基於無人機類型和預期用途的建議推重比，您可以確保穩定的飛行特性、機動性和愉快的飛行體驗。 請記住考慮您的駕駛技能水平，並隨著經驗的累積逐漸適應更高的推重比。

 

 馬達尺寸說明：了解組件和注意事項

當談到RC世界中的無刷馬達時，馬達尺寸通常以四位數字表示，表示為AABB：

-“AA”表示定子寬度或定子直徑，以單位測量毫米。
-「BB」代表定子高度，也以毫米為單位測量。

為了充分理解馬達尺寸，深入研究構成無刷馬達的關鍵部件非常重要。

1。 馬達定子：
馬達定子構成馬達的固定部分。 它由多個金屬線圈組成，通常稱為繞組。 線圈線上塗有搪瓷，以防止短路，因為它被小心地纏繞成許多圈。 當電流流過這些定子線圈時，它會產生磁場，與轉子上的永久磁鐵相互作用，產生旋轉運動。

2。 磁鐵：
永磁體在馬達內產生固定磁場。 在 FPV 馬達中，這些磁鐵使用環氧樹脂牢固地固定在馬達鐘內部。 這些磁鐵產生的磁場與定子線圈產生的磁場相互作用，促進馬達旋轉。

3。 馬達鐘：
馬達鐘充當馬達內磁鐵和繞組的保護殼。 電機罩通常由鋁等輕質金屬製成，不僅可以保護內部組件，還可以起到冷卻作用。 一些馬達鐘設計類似於微型風扇，策略性地將氣流引導到馬達繞組上，這有助於在馬達運轉時散熱。

4。 馬達軸：
馬達軸連接到馬達罩，是負責將馬達產生的扭矩傳遞到螺旋槳的主要部件。 螺旋槳安裝在馬達軸上，由馬達產生的旋轉力驅動。

考慮馬達尺寸：
增加定子寬度或高度會導致更大的定子體積，包括永久磁鐵和電磁定子線圈的尺寸。 體積的增加直接影響馬達的扭矩能力。 憑藉更大的定子，馬達可以以更快的速度旋轉更大、更重的螺旋槳，從而產生更大的推力。 然而，這種性能提升的代價是消耗更多電流以及更大、可能更重的馬達的缺點。 此外，較大的定子由於慣性增加而往往響應較慢。

選擇馬達尺寸時，在扭力要求、所需推力和反應能力之間取得平衡至關重要。 必須考慮無人機的重量和尺寸、預期飛行特性以及功率需求等因素，以確保最佳性能。

了解馬達尺寸的複雜性及其對馬達性能的影響對於選擇適合您的特定需求的馬達至關重要。 透過仔細考慮定子寬度、高度及其對扭矩、推力、重量和響應能力的影響，您可以做出明智的決策，以提高無人機的整體性能和效率。

 

比較較高且較寬的定子：需要考慮的因素

分析馬達定子時，必須檢查寬度和高度對馬達性能的影響。 在這裡，我們探討了更高和更寬的定子之間的差異，考慮了它們的反應、冷卻能力、功率和效率。

1。 反應能力：
由於質量與旋轉軸的距離增加，較寬的定子具有較大的慣性。 因此，這些馬達需要更多的能量來改變轉速，與具有相同定子體積和扭矩輸出的更窄和更高的定子相比，它們的響應能力較差。 慣性的增加會影響敏捷性和快速機動性，特別是在高速競賽或自由式無人機中。

2。 冷卻：
較寬的定子由於頂部和底部的表面積較大，因此具有更好的冷卻潛力。 有效的冷卻對於保持馬達性能至關重要。 隨著馬達在運作過程中發熱，其產生磁通量的能力會降低，進而影響效率和扭力產生。 更寬的定子增加的表面積可以改善散熱，促進更有效的冷卻並有助於保持最佳的馬達性能。

3。 功率：
定子的寬度會影響馬達鐘上磁鐵的尺寸。 較寬且較短的定子通常在鐘形罩上配備較小的磁鐵，可能會影響馬達的功率輸出。 與更窄和更高的定子相比，較小的磁鐵可能會導致功率能力略有降低。 根據所需推力和馬達的具體應用來考慮功率要求非常重要。

4。 效率和壽命：
更寬的定子允許使用更大的軸承，這可以對馬達效率、平滑度和壽命產生積極影響。 增加的軸承尺寸增強了穩定性並減少了摩擦，有助於提高馬達的整體性能。 高效率、平穩的運作可以延長馬達的使用壽命。

選擇正確的定子尺寸：
確定更寬還是更高的定子更合適取決於您的特定飛行風格和要求。 攜帶重負載（例如 GoPro 相機）的 Cinehoops 可以受益於更寬的定子，因為它們具有改進的冷卻能力。 另一方面，優先考慮速度和反應能力的競賽或自由式無人機可能有利於更高的定子。

需要注意的是，定子越大並不總是越好。 在某些情況下，使用明顯更寬或更重的馬達可能不會帶來明顯的好處，甚至可能因重量增加而導致反應能力下降。 考慮螺旋槳尺寸、重量和扭矩要求，以確保您的特定設定獲得最佳性能。 如果您需要在不增加重量的情況下提高性能，更高 KV 的馬達可能是合適的選擇。

總之，在更高和更寬的定子之間進行選擇需要在響應性和冷卻之間找到適當的平衡。 每種都有其優點和考慮因素，應根據您的飛行風格、具體的無人機配置和性能目標做出決定。 了解這些因素將使您能夠做出明智的選擇，以優化無人機的馬達性能。

 

馬達扭力

馬達扭力對於 FPV 無人機的性能和反應能力起著至關重要的作用。 高扭矩馬達具有多種優勢，包括更快的反應時間、更快的轉速變化、減少螺旋槳清洗振盪以及更快的整體性能。 在本節中，我們將探討影響馬達扭矩的因素以及根據扭矩要求選擇馬達時的注意事項。

影響馬達扭力的因素：

1. 定子尺寸（體積）：
定子尺寸（以體積衡量）是決定馬達扭力的關鍵因素。 定子尺寸是使用圓柱體體積公式計算的，其中考慮了定子的半徑和高度。 一般來說，定子體積越大，產生的扭力就越高。 例如，比較定子體積為2660的2207馬達。93 到定子體積為 2492 的 2306 馬達。85、2207馬達扭力更大。

2。 材質：
所使用的磁鐵類型和銅繞組的品質也會影響馬達扭力。 高品質磁鐵和精心設計的銅繞組有助於高效產生扭力。

3。 馬達結構：
馬達結構的各個方面，例如定子和磁體之間的氣隙、馬達的極數以及其他設計考慮因素，都會影響扭力輸出。 採用最佳化構造技術的馬達可以提供改進的扭力性能。

根據扭力選擇馬達時的注意事項：

1. 定子體積對比 重量：
比較馬達時，必須同時考慮定子體積和重量。 如果兩個馬達具有相似的定子體積，假設其他因素保持相同，則通常優選較輕的馬達。 選擇更輕的馬達有助於減輕整體重量，並可以增強無人機的敏捷性和可操作性。 然而，根據具體應用在重量和扭力要求之間取得平衡非常重要。

2。 特定於應用的注意事項：
馬達的扭矩要求取決於預期的應用和飛行方式。 對於不需要太多油門即可保持空中狀態的輕型無人機，較低扭矩的馬達可能就足夠了。 當與更輕的螺距螺旋槳配合使用時，這些馬達可以以更小的扭矩旋轉它們，從而提高效率。 在這種情況下，可以選擇更小、更輕的馬達來降低無人機的整體重量。

3。 平滑度對比 反應能力：
值得注意的是，高扭力馬達可以快速改變 RPM，可能導致性能不穩定和不太流暢。 在優先考慮平穩性而不是即時響應性的情況下，選擇扭矩稍低的馬達可以帶來更平穩的飛行體驗。 此外，高扭力電機會在電力系統中產生更多的電壓尖峰和電噪聲。 確保最佳的噪音過濾對於減輕潛在的陀螺儀性能問題和電噪聲引起的飛行振盪至關重要。

結論：

馬達扭力顯著影響 FPV 無人機的性能和反應能力。 更高扭力的馬達可提供更快的反應時間並改善轉速變化，從而增強整體飛行特性。 在根據扭力要求選擇馬達時，應考慮定子尺寸、材料、馬達結構、重量和特定應用注意事項等因素。 透過在扭矩和其他性能因素之間取得適當的平衡，您可以優化飛行體驗並為 FPV 無人機實現所需的響應度和平滑度。

 

了解馬達 KV：轉速和電壓的影響

馬達的 KV 額定值是 RC 馬達領域的重要規格。 它表示在沒有附加任何負載（例如螺旋槳）的情況下施加 1V（一伏特）電壓時馬達每分鐘旋轉的轉數 (rpm)。 在本文中，我們將探討馬達 KV 的概念、其意義以及影響它的因素。

1。 KV定義與計算：
馬達的KV值表示施加特定電壓時馬達所達到的轉速。 例如，2300KV馬達由3S鋰電池（12.6V）在未安裝螺旋槳的情況下將以大約 28,980 RPM 的速度旋轉（2300 x 12.6V）。6). 值得注意的是，KV 值通常是馬達製造商提供的粗略估計值。

2。 螺旋槳負載的影響：
當馬達安裝螺旋槳時，由於空氣阻力，轉速顯著下降。 更高 KV 的馬達試圖使螺旋槳旋轉得更快，從而產生更大的推力和功率（同時消耗更多電流）。 相比之下，較低 KV 的馬達通常與較大的螺旋槳搭配，而高 KV 馬達則與較小、較輕的螺旋槳配合使用效果更好。

3。 影響馬達KV的因素：
馬達KV由定子中銅線繞組的數量決定。 一般來說，繞組匝數越多，KV 越低，而匝數越少，KV 越高。 馬達內磁鐵的強度也會影響 KV 值，因為更強的磁鐵往往會增加 KV 額定值。

4。 螺旋槳尺寸和馬達熱量的注意事項：
將高 KV 馬達與過大的螺旋槳配對可能會在馬達試圖高速旋轉時對馬達造成壓力。 這種增加的扭矩需求導致更高的電流消耗和熱量產生。 過熱會導致馬達線圈的保護塗層熔化，從而導致電氣短路和潛在的燒毀。 因此，相同尺寸的高 KV 馬達比較低 KV 馬達更有可能運行得更熱。

5。 對電流和電壓限制的影響：
KV 額定值也會影響馬達的電流和電壓限制。 較高 KV 的馬達通常具有較短的繞組和較低的電阻，從而降低了最大額定電壓並增加了馬達-螺旋槳組合的電流消耗。 有關允許電壓和最大電流的規格，請參閱馬達的產品頁面，這一點至關重要。

6。 選擇正確的電池電壓KV：
雖然可以調整Betaflight 中的“電機輸出”限制，以使用更高電壓的電池和更高KV 的電機，但這種解決方法可能會給ESC 帶來壓力並導致問題。 通常建議根據您打算使用的電池電壓選擇合適的 KV 電機，而不是依賴輸出限制。 這可確保相容性並最大程度地減少潛在問題。

結論：
了解馬達的 KV 額定值對於選擇合適的馬達-螺旋槳組合併確保最佳性能至關重要。 KV值決定了給定電壓下馬達的轉速，影響推力、功率和發熱。 透過考慮螺旋槳尺寸、散熱、電流和電壓限制等因素，並根據您的電池電壓選擇合適的 KV 電機，您可以優化您的遙控設定並實現可靠、高效的飛行體驗。