引入FPV無人機電機繞組

2023年7月8日

解碼 FPV無人機電機繞組

對於 FPV 無人機馬達而言，定子磁極上的銅繞組（或「匝數」）數量對馬達性能至關重要。此外，繞組所用導線的粗細也會影響馬達處理電流和防止過熱的能力。本文將深入探討電機繞組的複雜性，探討匝數和導線粗細之間的權衡，並闡明單股繞組和多股繞組之間的選擇。

更少的匝數、更高的 KV 值和更低的扭矩
簡單來說，匝數越少，阻力就越小，從而馬達的額定KV（每伏轉速）也越高。在給定電壓下，KV越高的馬達轉速就越快。然而，這會導致扭矩降低。繞組越少，定子磁極上的電磁場就越弱，導致扭力輸出降低。因此，匝數較少的馬達在需要高轉速的應用中（例如競速無人機）更勝一籌。

更高轉速、更低 KV 值、更高扭矩
相反，繞組數量越多的馬達扭力越大，但 KV 額定值會降低。額外的匝數會在定子磁極上產生更強的磁場，從而產生更大的扭矩。這類馬達非常適合那些注重扭矩和響應速度的應用，例如自由式飛行或承載更重的有效載荷。

平衡功率和效率
為了在不影響效率的情況下提升FPV無人機馬達的功率輸出，製造商採用了增加繞組數量和加粗銅線的組合方案。這種方法降低了繞組電阻，從而允許更大的電流通過並改善功率輸出。此外，配備更粗線規的馬達可以承受大電流而不會過熱或燒壞。然而，需要注意的是，繞組數量越多、線材越粗的馬達往往更重，需要更大的定子來容納額外的銅線。

單股繞組與多股繞組
說到馬達繞組，您會遇到兩種主要選擇：單股繞組和多股繞組。每種繞組都有各自的優點和注意事項。

單股繞組採用較粗的導線，散熱效果較佳，是運轉更高電壓裝置（例如 6S 配置）的理想選擇。這些較粗的導線散熱效果較佳，可提升效能和使用壽命。然而，導線尺寸較大會限制可緊密纏繞定子的繞組數量。

另一方面，多股繞組用多根細線取代了一條較粗的單線。雖然這種方法增加了繞組總數，但較細的線散熱效率較低，而且更容易發生物理故障。此外，與單股繞組相比，以多股線實現整齊有序的繞組更具挑戰性。

儘管有局限性，單股繞組由於其在定子周圍排列更緊密，從而產生更強、更高效的磁場，往往能提供更優異的性能。這可以提高功率和效率。然而，務必確保繞組整齊有序，因為雜亂的繞組和大量的導線交叉會幹擾磁場並降低效率。

總之，雖然多股繞組在靈活性和易於製造方面可能具有一些優勢，但單股繞組的性能優勢（包括更緊密的封裝和改進的磁場）使其成為實踐中的首選。

透過了解馬達繞組的細微差別，您可以在選擇FPV無人機馬達時做出明智的決定，並考慮諸如匝數、線材粗細和繞線整齊度等因素。這些知識將幫助您優化馬達的功率、扭力和效率。 FPV無人機獲得極致的飛行體驗。