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标题: 6S vs 3S：which one is better？——关于高电压长航时的讨论 [打印本页]
作者: Salem 时间: 2016-1-16 11:22
标题: 6S vs 3S：which one is better？——关于高电压长航时的讨论
本帖最后由 Salem 于 2016-1-16 17:20 编辑
对长航时的追求几乎是随航模这项活动之生而生的。从最初的3~5分钟到现在的半个小时甚至一小时以上，航模的航时正在不断地增加。但学无止境，对长航时的追求亦无止境，何况有些直机至今只能飞5分钟呢。所以，一代又一代的模友都致力于提高飞机的航时。其中，提高电压是一种较为普遍也较为有效（至少看上去是这样）的方法，有些模友甚至将航时提高了整整一倍。但是，如果仅仅提高电压就能将效率提高一倍的话，那岂不是永动机出现了？为此，模友们讨论了数年之久。在此，我谨向模友们提出一些我个人的见解。
首先，我们可以肯定的是提高电压不可能使效率增加一倍，因为无刷电机的效率一般都能达到85%，提高一倍就是170%了，这违背能量守恒定律。那么，是什么使得电压提高，航时能提高一倍？让我们看一看这个公式：P=Fv（功率=力*速度）。
我们会发现：决定航时的是P，电池容量相同时，P越小，航时越长。而决定飞机留空与否的是F，它们不是相等的，因为还有个v呢。
要实现长航时，我们就要做到使推力F不变，使P减小，于是，我们发现了另一种延长航时的方法，即减小向下排气速度v。在这里，我们需要引入一个新的（其实也不能说是新的了，因为它在多轴运用非常广泛）参数：力效。
力效指的是电机推力与功率的比值，即推力除以功率，单位g／W（其实应该是N／W，但由于航模的质量都以克计，故常见的力效表都用g／W作为单位，这里也延用老传统吧）。根据力效的定义可得：推力=功率*力效。要实现长航时，就要增加力效，使得电机用较低的功率也能得到相同的推力。此外，这是一个不常见的参数，以至于我至今仍不知道它的符号是什么。但要参与运算，总得有个符号才行啊！于是，根据力效的定义，F／P=F／（Fv）=1／v。即力效是桨向下排空气的速度的倒数。所以要长航时可以，速度得减小，如果航时又长速度又高就违背能量守恒定律了。到底要哪个就看个人喜好了。这里举个例子：
有两个功率同为100W的电动机，一个以1m／s的速度向下排气，一个以10m／s的速度向下排气，可求得第一个电机提供的推力F=100N=10kg，第二个电机提供的推力F=10N=1kg。根据1／v=F／P，可得第一个电机的力效1／v为100g／W，第二个为10g／W。此时第一个电机虽然速度低，但推力大，只须第二个电机1／10的功率即可达到相同的推力。于是力效的作用显示出来了。但力效高也意味着速度低，第一个电机的爬升速度只有第二个的1／10。不过对于直机来说，这问题不大。后面会讲原因。力效对于悬停类的飞行器来说是个非常重要的指标，但可惜现在绝大多数电机力效都在8~9之间。
小结1：在功率相同、效率相同的情况下，航时是可以提升的。相同的推力，力效越高，功率越小，航时越长。
讲了力效，接下来讲力效与什么有关。力效取决于桨的桨型、螺距等，电机的电流。其中，由于我们讨论的是单纯的提高电压，所以桨方面的可以略去。（但略去不代表与力效无关，直机飞行时的螺距是可以改变的，我们也可以借此调整电机的力效，实现该暴力时暴力，不须暴力时长航时。）单纯的电压对力效影响不大，故也略去。于是乎，我们得到：同电机同桨时，力效与电流有关。实际上，由于直机以悬停为主的工作状态，所以当电机与桨相同时，电流越高，力效越低（不信的请自行去x宝随便找一款多轴电机，看上面的力效—电流表）。如果我们要用一类函数来描述此时力效与电流的关系，我们会发现：这个函数大致为y=k／（x+b）。即1／v=k／（I+b）。k、b由其他的几个参数决定。
小结2：同电机同桨时，电流越低，力效越高。
此外，我们知道：P=IU，即I=P／U。因此，功率相同时，电压越大，电流越小。
于是，总结以上几点得：
为简化内容，定义＂电机L＂为电压较低的电机，＂电机H＂为电压较高的电机。
因为P=IU，功率相同时，电压越高，电流越低。
所以，相同功率时，电机L的电流比电机H的高。
因为电流越高，力效越低。
所以，电机L的力效比电机H低。
因为电机L与电机H功率相同。
所以，电机H的推力比电机L大。
于是得出结论：电机L与电机H功率、桨、电机相同时，电机H推力大，速度低。
同理，电机L与电机H推力、电机、桨相同时，电机H功率小，速度低。（要解方程，太麻烦，码字码得比较累，大家体谅一下吧。）
实例：
以某电机为例，其力效与电流的函数关系式1／v=40／（I+3）。如果用它分别配3S，5000mah电池与6S，2500mah电池来产生200g的推力，那么：
用3S电池，11.1V，推力F=P／v=IU／v=40*11.1*I／（I+3）=200，解方程得I=2.46A，留空时间t=5000／6000=2.03h。
用6S电池，22.2V，同理可得40*22.2*I／（I+3）=200，解得I=0.88A，于是t=2500／880=2.84h，多出40%。
最终，下一个结论：同电机同桨时，使用高电压可以增加力效（是力效不是效率哦），从而延长航时。
长航时就是这么来的。这也是貌似唯一能解释6S长航时的理论（希望这称得上是理论）。如果我的理论有误或者我的表述有什么不恰当的地方，请您指出，我将第一时间改正。如果您对高电压长续航有不同观点的话，欢迎您提出，我们可以共同探讨这个问题。如果您是电机与配桨方面的专家，有更加完善的理论，希望您能以回帖的方式告诉我，我将在帖子中写出，并注明原作者。
祝大家天天爽飞！
AGBTJA。
补充：
模友weian提醒：电压增加后电机的效率会有所下降，但如果同时下降kv值的话效率下降不大。而力效近40%的提升已超过了效率的损失。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 11:23
本帖最后由 Salem 于 2016-1-16 17:06 编辑
国际惯例，沙发自己坐，以便于之后补充内容。
几个电机的力效—电流表（请模友们无视图中的水印）：
作者: amphibia 时间: 2016-1-16 11:31
本帖最后由 amphibia 于 2016-1-16 11:44 编辑
先占一个地板。我觉得这方面的探讨太有必要了。不然单独暴力3D玩法，电池几分钟就泄了，对于部分不3D的航模友，挺没意思的。
这个话题在helifreak上讨论过n次，最近一次是我发的帖子，你搜一下 "Same motor, same amperage, 6s vs 12s, same torque?", 其中几个资深模友分析了飞行各种损耗（电机效率 vs 电流，齿轮和轴承阻力、空气动力parasitic drag vs induced drag等等）
1. 空气动力方面，转速越低，切角越接近15度，空气动力效率越高，induced drag / parasitic drag比例越高，效率越高
2. 对于电调esc，工作油门比例越高，esc工作越好发热越小。但是考虑到定速需要，75-80%油门最佳。
3. 对于电机，每个电机都能做dyno图，在不同进角、esc 频率下，把不同工作负载电流，输入功率 vs 输出功率。 似乎要单独试验
4. 6s vs 3s vs 12s本身没有太大价值，除了在电池主红、黑线上有那么一丁点I^2R发热区别，更取决于上述1、2、3。其中第1的空气动力损耗，如果应用不得当，损耗远远大于2和3的发热问题。
5. 主流3D机为了提供应急baozha推力，转速很高，在航飞时往往切角不超过4度，实际是非常低效。简单通过手段把转速减半，把切角提高到8度以上，飞行时间轻松翻3倍到4倍。至于怎么减半，改齿比、电机kv、电池电压等其实都影响很小。折合到飞行上，在一个能飞30分钟的电直上，区别也许就是1-2分钟区别，根本不是主要矛盾。
作者: 老夫不是鳖 时间: 2016-1-16 11:49
好帖。留个脚印。建议楼主将＂航时进步＂改为＂航时增加＂。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 12:06
本帖最后由 Salem 于 2016-1-16 12:13 编辑
amphibia 发表于 2016-1-16 11:31
先占一个地板。我觉得这方面的探讨太有必要了。不然单独暴力3D玩法，电池几分钟就泄了，对于部分不3D的航模 ...
您好！非常感谢您提出的观点。的确，在不解决螺距问题的情况下，提高电压对航时的提升微乎其微，因为提高电压一般只能将力效提高40%，乘以本来就短的航时后续航顶多提升2~3分钟。但如果解决了螺距的问题，那么提升的续航就不止2~3分钟了。我曾将一架3S的电机改装成6S，结果航时提升了10分钟。此外，我认为改变螺距基本没有改变效率，改变了的应该就是我所说的力效，因为改变螺距同时会改变飞行速度。对此，您怎么看？
PS：英文中，力效与效率是同一个词efficiency。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 12:10
老夫不是鳖 发表于 2016-1-16 11:49
好帖。留个脚印。建议楼主将＂航时进步＂改为＂航时增加＂。
已改。谢谢提醒。
作者: amphibia 时间: 2016-1-16 13:26
我这么说，电路上不管怎么折腾，高压小kv，低压大kv，区别有，但是对于整个飞机的功率，区别有限。这里面的优化我真的不熟悉。你说能延长十分钟，我确实不解。如此延时是否是降了rpm转速？
rpm和螺距和桨形状是提升电直航飞的核心。仔细分析，除非自己开模，否则桨的形状也不在讨论之内
对于一般玩家，挑最长的大桨，改改转速和螺距就是唯一能调的。
作者: weian 时间: 2016-1-16 14:06
本帖最后由 weian 于 2016-1-16 14:29 编辑
我说一下我的认识，关于同样多的电量，那个能更长时间留空，实际上就2个问题，第一浆的效率，螺旋桨不是光靠向下排气来产生力的，它还有伯努利效应，那个力占的百分比多是看工况的，工况下效率在50%以上都在可接受范围，总体来说低速时攻角越小浆速越低浆叶越长越宽浆叶越少效率越高。第2电机效率，目前听说效率可到90%，但我肯定这个效率是在负载稳定的情况下。转圈的直流电动机可认为每次换向转的角度越小效率越高F＝BILsinθ.关于浆的设计是在一定数据条件下设计的，工况满足设计条件时效率达到最高。电机也一样我可以肯定没有一款高效率的电机改变匝数，电压，负债中任何一项或多项后效率还是一样的。至于同一个电动机负载相同时，是3S效率高还是6S效率高得看设计时是偏向3S还是6S.任何动力模型的工况估计大家都清楚就不说了。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 16:35
您好。的确，桨是决定飞行性能的重要参数。但我认为，电压对航时是有影响的。功率一定时，电压改变，电流也随之改变。而电流改变会导致力效的改变，从而达到长航时。您觉得呢？
作者: EDY-阿拉丁 时间: 2016-1-16 16:55
100级小鸡，单纯降低电机kv值后，转速降低，续航能力近原来的2倍，就是不抗风了，翻滚速度也慢了，风一吹就飘走。
作者: amphibia 时间: 2016-1-16 16:57
本帖最后由 amphibia 于 2016-1-16 17:05 编辑
你的讨论前提是同一个电机，还是同一个系列电机？
一：同一个电机，基本每一个电压对应只有一个最有效转速，比如天蝎星4035-500kv的电机，
- 虽然听上去12s高压电流小，但是同等转速，比如1000rpm，A“6s跑80%油门” vs B“12s跑40%油门”，绝对前者发热小、而且飞行时间长。我测过。
- 同理即便假设有一个神奇电调能使用24s的电池，但是如果要跑2000rpm，C“12s跑80%油门” vs D“24s跑40%油门”，我也可以断定前者效率高于后者
- 我可以断定如果A能飞行30分钟的话，B只有24-27分钟，C可能只有6-8分钟，D只剩下5-7分钟
二：同一个系列电机，可以绕成12s用的300kv，也可以绕成6s用的600kv，那么“6s跑600kv@80%油门” vs “12s跑300kv@80%油门”，这两者实际飞行时间基本相同。后者飞行时间可能稍微长一点点。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 17:08
本帖最后由 Salem 于 2016-1-16 17:21 编辑
您好。是同一系列电机，仅kv值改变。如果kv值不改的话电机就磁饱和了。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 17:13
您好！感谢您的补充。的确，电压改变以后与桨不再适配，但kv值可以改，故效率下降不明显。但我认为力效近40％的提高已足以弥补效率的下降。我将在帖子中补充这一点。谢谢。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 17:15
您好。我说的是提高电压而不是kv值哦。
作者: amphibia 时间: 2016-1-16 17:32
如果不飞暴力3D，主旋翼转速下降是续航增加的核心。至于是通过换一个低kv电机，还是换一个低电压电池，区别不大。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 17:54
amphibia 发表于 2016-1-16 17:32
如果不飞暴力3D，主旋翼转速下降是续航增加的核心。至于是通过换一个低kv电机，还是换一个低电压电池，区 ...
您好。我的观点与您的不同：我认为低RPM是续航增加的表现，因为高力效的特征之一就是低转速。转速降低，v降低，1／v升高。因此，我认为转速降低的确与续航有关，但它们之间的关系是：力效增加＞航时增加&低RPM。
作者: PUG 时间: 2016-1-16 18:23
非常高兴你接受了我的建议开了这个新帖
这个新开的帖的目的是：讨论技术问题，把正确的知识传播给大家。同时，把一个良好的讨论风气带给这个论坛。
我希望我们一起实现这个目标。这个就算我的签到帖吧
作者: PUG 时间: 2016-1-16 18:33
"我们会发现：决定航时的是P，电池容量相同时，P越小，航时越长。而决定飞机留空与否的是F，它们不是相等的，因为还有个v呢。"
基于这个因为，我建议在我们后的讨论，我们只讨论 速度为零的情况，即悬停。你同意吗？
作者: amphibia 时间: 2016-1-16 18:37
本帖最后由 amphibia 于 2016-1-16 18:41 编辑
我得承认有一些要素之间的代数关系，我不能完全分析出来。我的实践是天蝎星4035-500kv电机，5.2kg起飞重量，
-A 用12s开80%油门 1800-2000rpm，3-4度切角，航线7-8分钟，电压测量仪报警
-B 用6s开80%油门，1000rpm，7-10度切角，航线30分钟（22分钟耗57%电力）
-C 用12s开40%油门，1000转左右，不精确，但是明显耗电高于B，而且电调和电机发热明显高于B
至于是否同样用天蝎星4035系列，用同样重量的铜线，绕一个250kv电机，然后测试
-D 用12s开80%油门，1000rpm，7-10度切角，航线 ??? 分钟，大于30还是小于30分钟，楼主你怎么看？？PUG你怎么看？
我猜我和PUG认为如果B能达到30分钟，D就会略微高于30分钟，但是基本也就是31-32分钟以内。我感觉楼主认为会超过35分钟？对吗？
作者: amphibia 时间: 2016-1-16 18:39
同意，就是高空悬停，高于地效区域（ground effect）。
只不过我的经验，纯悬停和轻度画圈航线差别不大。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 18:54
PUG 发表于 2016-1-16 18:33
"我们会发现：决定航时的是P，电池容量相同时，P越小，航时越长。而决定飞机留空与否的是F，它们不是相 ...
同意。谢谢支持。
作者: PUG 时间: 2016-1-16 19:02
“有两个功率同为100W的电动机，一个以1m／s的速度向下排气，一个以10m／s的速度向下排气，可求得第一个电机提供的推力F=100N=10kg，第二个电机提供的推力F=10N=1kg。根据1／v=F／P，可得第一个电机的力效1／v为100g／W，第二个为10g／W。”
请问在这个例子里，两个桨在几何参数上有差别吗？
如果几何参数没差距，那就很奇怪了，就说我们用同一个桨，第二桨给我们的感觉明显扇得风大，却推力小。合逻辑吗？
如果几何参数有差距，那这个例子告诉我们，第一个可能是滑翔机用的桨，第二个可能是高速机用的桨。前者是大直径，小螺距，后者相反。
但我们后面的讨论将是，a 桨的任何参数不变。b 桨的参数中螺距可变。我们能确认这样的前提吗？
作者: Salem 时间: 2016-1-16 19:04
amphibia 发表于 2016-1-16 18:37
我得承认有一些要素之间的代数关系，我不能完全分析出来。我的实践是天蝎星4035-500kv电机，5.2kg起飞重 ...
其实我也无法完全分析出来，不然我现在还会在飞场上。目前我们的共识是高电压低kv，航时会有所提升。但我们对航时提升的程度上看法不同。我在上文中已经介绍了我的观点。我希望我也能听听您的观点，尤其是您对航时增加的解释。OK？
作者: Salem 时间: 2016-1-16 19:10
PUG 发表于 2016-1-16 19:02
“有两个功率同为100W的电动机，一个以1m／s的速度向下排气，一个以10m／s的速度向下排气，可求得第一 ...
其实这个例子我是为了说明力效的作用，所以是否改变关系不大。。。我觉得接下来我们可以进行分类讨论，分别分析螺距改变与不变的情况。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 19:20
PUG 发表于 2016-1-16 19:02
“有两个功率同为100W的电动机，一个以1m／s的速度向下排气，一个以10m／s的速度向下排气，可求得第一 ...
几何参数没差异的情况下排气速度与推力是可以有差别的。详见我在2楼传的三张图。
作者: weian 时间: 2016-1-16 19:54
本帖最后由 weian 于 2016-1-16 20:00 编辑
你在贴中说的是“力效”并且如果我没理解错你明说了6S的力效大于3S,,PUG的贴中我也回复过“提升电压是提升功率的好方法”。我对力效的理解是，力效就是力的效率，力效和力的大小没关系，是用了多少力产生了多少有用功的比例。相当于电动机的功率因数。而航模马达的标的力效是输入多少功率给电机，电机对浆做功浆产生了多大力的比值。
作者: PUG 时间: 2016-1-16 20:22
那让我们锁定第三个条件，即起飞重量相同。同意吗？
作者: Salem 时间: 2016-1-16 20:44
weian 发表于 2016-1-16 19:54
你在贴中说的是“力效”并且如果我没理解错你明说了6S的力效大于3S,,PUG的贴中我也回复过“提升电压是提 ...
力效与推力无关？您可以再看看之前对力效的定义。至少在航模电机上力效与推力是有关的，正如电流与电压有关一样。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 20:45
PUG 发表于 2016-1-16 20:22
那让我们锁定第三个条件，即起飞重量相同。同意吗？
同意。请您继续。
作者: weian 时间: 2016-1-16 20:59
本帖最后由 weian 于 2016-1-16 21:02 编辑
这个既然是交流贴，那我就说了，别误解力效，力效只和效率有关，建议多去看看基础物理吧。和功率有关的是力的大小。搞科学要严谨，用的每一个字都要考虑有没有正确表达。
作者: Salem 时间: 2016-1-16 21:19
weian 发表于 2016-1-16 20:59
这个既然是交流贴，那我就说了，别误解力效，力效只和效率有关，建议多去看看基础物理吧。和功率有关的是 ...
呃，似乎是的。
但航模上都管它叫力效。
那么您说F／P应该读作什么？
作者: weian 时间: 2016-1-16 21:32
本帖最后由 weian 于 2016-1-16 21:36 编辑
哪来的公式我不清楚，如果是国际制量标准的话F是力（单位N,牛），P是功率（单位W瓦特）F/P,力除以功率得数与这2个数是什么关系，这个我数学不好，回答不了。我认为可以说是力效，因为除法可以写成比例式
作者: Salem 时间: 2016-1-16 22:10
本帖最后由 Salem 于 2016-1-16 22:12 编辑
weian 发表于 2016-1-16 21:32
哪来的公式我不清楚，如果是国际制量标准的话F是力（单位N,牛），P是功率（单位W瓦特）F/P,力除以功率得数 ...
既然没有更好的名称，那么我们还是暂且称之为力效吧。
还有一种可能性就是力效在基础物理中与空气动力学中的定义是不同的，就好比无穷大在统计与微积分中定义不同一样。您说呢？
作者: Salem 时间: 2016-1-16 22:35
本帖最后由 Salem 于 2016-1-16 22:36 编辑
weian 发表于 2016-1-16 20:59
这个既然是交流贴，那我就说了，别误解力效，力效只和效率有关，建议多去看看基础物理吧。和功率有关的是 ...
为了确定力效的真实含义，我去百度搜了一下，结果如下：
1、力产生的效果（物理，非正式不准确定义）
2、力与功率之比（物理，非正式准确定义）
3、力量（舞蹈，正式准确定义）
不知您说的是哪一个？
作者: Salem 时间: 2016-1-16 23:10
weian 发表于 2016-1-16 21:32
哪来的公式我不清楚，如果是国际制量标准的话F是力（单位N,牛），P是功率（单位W瓦特）F/P,力除以功率得数 ...
P=Fv，F／P=F／（Fv）=1／v。但总不能说＂速度的倒数＂吧。
作者: PUG 时间: 2016-1-17 00:04
谢谢！那么我就先以我们已答成约定做如下解释：
桨的本身有一个效率，最低层就是升阻比。在静推力时，升力部分就是我们得到的推力（升力），阻力部分x桨的线速度是我们必须输入的功率。由于是旋转运动，故功率用另外一种形式表达，就是扭矩x转速，P=T*N/9550。
在悬停时，由于桨并没有在沿其升力线方向产生速度，故效率为零。问题来了，我们如何比较两个不同的螺旋桨在这个工况下的效率？零和零比在数学上是无效计算。我们的办法是引入 力效 的概念，即 g/W。这样我们可以通过对比两个桨之间的 力效 来评判哪个的效率高，或直接用两个 力效 值相除。
我们继续在桨这边停留一下，看看桨的特性。
首先，我们可把桨看为一个动力转换装置，它是把机械动力转换成流体动力。
对于一个不可变螺距的桨，就是我们平时看到固定翼上面用到桨，比如APC11X5.5,它的特性就是在每个特定的转速其升阻比是一定，就是说一个特定的推力，就一定是一个对应的转速和扭矩。这个动力转换装置的输入端是机械动力，输出端是流体动力。
对于一个不可变螺距的桨，如果你只关心静推力，你只要让它转到那个对应的速度，它一定会产生对应的推力，当然，它也会向你要求它需要的功率，这个是定值但不是线性关系。
对于可变螺距桨，就是我们平时看到450直机上面用到桨，情况就复杂了。升阻比本身受好几个参数影响，其中之一就是攻角（螺距），这个意味着即是同样的推力，对转速和扭矩的要求是不一样的，当然功率也就不一样了。这就是我们讲效率的话，必须要调油门螺距曲线的原因。
为了方便以后的讨论，先留下这样的一个小结：
对于一个几何尺寸一定的，且不可变螺距的桨，要其产生一个特定的推力，一定要输入一个特定的转速和扭矩。即输入的功率是一个特定值，其两个因子也是特定的。例如：如果特定转速 = 3， 扭矩= 2，功率= 6。我们不可以将两个因子改为，转速 = 2， 扭矩= 3。这时的功率虽然没变= 6，但物理上的意义是完全不同的。
作者: weian 时间: 2016-1-17 00:33
本帖最后由 weian 于 2016-1-17 01:34 编辑
P=Fv度娘上有人是这么写的“P=W/TW=FS S=VT所以P=FS/S/V 所以P=FV”这里的W应该是功V和T该小写，百度上搜索了也很尽力的去回忆理解这个公式了。v是速度所以，对于悬停的直机或固定的不动的带浆马达，v=0所以P=0，还看了你前面发的那个表，我再说一下我的数学不好,。F/P的等数转化成比例式在换成左右各2个数的等式后F/P的等数叫什么我不知道，就现在我连F/P与P的关系或转换成比例式都不知道该怎么做了。电机的功率因数来头和这个一样吧，我的数学能力快到0了没法做对比。那么这个等数能不能叫力效因数我不知道。假设电机带浆测试时功率增加效率是不变的，那么F/P的值就不变，那么需要的力(F)就等于功率（P)乘以力效因数.小学生都该明白了吧。（我一个高中都没毕业又是有七八年都没在研究电学力学数学公式的人来做这些推导有点吃力了）关于电机效率和浆效率前面已经说过了。
作者: PUG 时间: 2016-1-17 05:09
“讲了力效，接下来讲力效与什么有关。力效取决于桨的桨型、螺距等，电机的电流。”
这里有一个十分明显的问题。桨和电机他们各自活在自己的世界，各自按自己的规则行事。是我们把他们强拉到一起。
当桨被驱动时它根本不知道驱动它的是电动机，或汽油机，或柴油机，或涡轮机，或生物动力。同样，当电机驱动一个物体，它也不知道它驱动是什么东西，是汽车，或船，或飞机。。。他们之间的结合体就是驱动桨的那根轴，就是一个物体，没有任何的智能。
既然桨连自己是在被电机驱动都不知道，那么它更不能知道这个电机的后面是一个3S电池还是一个6S电池？就算是人类，如果你只让他感觉一个转动的电机轴，不告诉他现在是:
1) 3S电池 开100%油门，还是 6S电池开50%油门，（同一电机用不同电压驱动）或，
2) 3S电池 开100%油门，还是 6S电池开100%油门。（同尺寸，同结构，同原理， 但不同电机用不同电压驱动）
他也是无法知道这个特定的功率的两个因子，尽管他具备智能。
力效, 是桨自己特有的性质。通过这个把输入动力联接在一起，或说它对输入的功率提出了要求，但其实是对功率的两个因子，转速和扭矩的要求，除了这两要求外，桨没有要求任何更多的东西。它不在乎这个扭矩是多大电流产生的，甚至是不是由电流产生的。它不在乎这个转速又是多高的电压产生的，甚至是不是由电压产生的。既然这样，那桨怎么就在力效上会表现出另外的一个值？桨，是活在自己的世界里。要解决这个逻辑上的问题就必须解决这个物理问题：
对于一个特定的转速和扭矩，对于用直流无刷电机通过如下两个方案来实现，
1) 3S电机用3S电池 开100%油门，还是 3S电机用6S电池开50%油门，（同一电机用不同电压驱动）或，
2) 3S电机用3S电池 开100%油门，还是6S电机用 6S电池开100%油门。（同尺寸，同结构，同原理， 但不同电机用不同电压驱动）
效率上有差别吗？
为此，我们约定， 不同电机是指： 同尺寸，同结构，同原理， 但不同电压并用不同电压驱动。
你同意吗？
作者: PUG 时间: 2016-1-17 05:39
轻度航线比悬停省电。
但这样参数会多到很难讨论。
用两个实飞做对比不是一个好的方法，每次的实验无法做到一模一样。
我可以保证像轻度航线比悬停哪个省电，靠做实验是要打架的，但理论可以证明轻度航线比悬停省电。
我曾举分苹果为例，用乘法就行了，不用去用真苹果来派，再点数。
作者: mymtt 时间: 2016-1-17 09:59
力效如果单位是g/w 克/瓦 不会有歧义吧
模型直升机暴力高转接近5 低转超过10
多轴差不多
真机在7左右
人力直升机大概三四百
桨只要足够大，足够慢，力效可以大的很夸张。但是只能悬停几乎不能前进 P=FV V非常小F比较小P才能很小，这个F是桨的阻力，不是什么往下排气的力
作者: amphibia 时间: 2016-1-17 11:40
同意。轻巡航有transitional lift。大家都明白。这个额外升力在轻度巡航大致能抵消了水平方向消耗的动能。
但是为了减少变量，同意只讨论纯悬停。
作者: Salem 时间: 2016-1-17 12:08
本帖最后由 Salem 于 2016-1-17 12:15 编辑
PUG 发表于 2016-1-17 05:09
“讲了力效，接下来讲力效与什么有关。力效取决于桨的桨型、螺距等，电机的电流。”
这里有一个 ...
同意。kv值肯定要调整，不然电机磁饱和根本无续航可言。您继续。
作者: PUG 时间: 2016-1-17 13:48
“所以当电机与桨相同时，电流越高，力效越低（不信的请自行去x宝随便找一款多轴电机，看上面的力效—电流表）。”
我很高兴你和 amphibia都能接受我提出的约定，但我必须请你确定，你在42楼的同意的具体意思，是只同意约定，还是连逻辑推理也同意。
由于不确定你的同意，我就还是停在桨这边。
最上面的那句话，对于一个没有完整的螺旋桨和电机知识面的人来说，就是一个陷阱，一个大陷阱。没错，这句话描叙的现象一点没错，但描叙得太简单，所以成了陷阱。
对于一个电机来讲，高电流代表什么？代表高负载。但一个电机驱动一个桨呈高负荷，说明什么？说明高转速。
而力效本身又是一个规律呢？同一个桨，它的力效不是一个，而是就像你说的是一个曲线，是一个和转速相关的曲线，并有区段性。
它大致的特性是转速越高，力效越低。是这样才把电流给拉扯进来，很牵强。
这个陷阱的另外一个地方就是，如果不知道力效是和转速一一对应，只把它作为一点，然后全线通用，天大的误会就来。
举例，100转有一个力效值，200转也有一个力效值。你不能简单地用一个功率值去乘这两个力效值得出个推力。100转，只能产生那唯一的推力，不多也不少。200转，只能产生那唯一的推力，不多也不少。每个转速点，有一个特定的功率值，这个功率值是转速的函数。转数是功率的因子。
那为什么我们还是用功率来标力效呢？很明显，这个比标，转速和扭矩简单，而且有齿轮箱，改变电机尺寸，电流电压比例我们总是可以满足那特定的转速和扭矩的需要。但首先，我们要知道那是一个特定的转速和扭矩，而不是一个简单的功率。
作者: Salem 时间: 2016-1-17 14:14
PUG 发表于 2016-1-17 13:48
“所以当电机与桨相同时，电流越高，力效越低（不信的请自行去x宝随便找一款多轴电机，看上面的力效— ...
我同意您的观点。高电流实际上是高负载的表现。您继续。
作者: Salem 时间: 2016-1-17 14:17
同意逻辑推理。
作者: Salem 时间: 2016-1-17 15:41
本帖最后由 Salem 于 2016-1-17 15:57 编辑
PUG 发表于 2016-1-17 13:48
“所以当电机与桨相同时，电流越高，力效越低（不信的请自行去x宝随便找一款多轴电机，看上面的力效— ...
您好！我仔细地思考了一下，您是对的。
我之前思考的时候漏掉了一点：无刷电调的工作原理。我一直误把电调的输入电压（即电源电压）当作电调的输出电压（即电机的工作电压）处理，而这两者是不同的。如果考虑到这个因素的话，高电压不会带来力效的提升。谢谢您的提醒。
作者: amphibia 时间: 2016-1-17 16:55
本帖最后由 amphibia 于 2016-1-17 16:59 编辑
越听我越着急了，我直接先跳到结论环节，请教一下，具体到比如一个700级电直，匹配如下
- 天蝎星4035电机（厂家几个型号是450kv，500kv，530kv，560kv），
- 大齿是112T，电机齿可以选11T，12T，13T
- 搭载2个6s10000mah电池，起飞重量6.4kg
方案1：
- 并联6s，用530kv，3.9v平均电压，用最小的11t电机齿，电调100%油门，(A)90%效率
- 转速是1100rpm = 530*3.9*6*100%*90%*(11/112) ，切角螺距13度，勉强能够起飞悬浮，我理解 (1) 这个方案1代表最高效率/航时的直升飞机，对吗？
方案2：
- 把530kv下降到450kv，但是把电机从11T上升到13T，电调100%油门，(B)90%效率
- 转速还是1100rpm，我理解 (2) 方案2的航时/力效/电流跟方案1基本一致。对吗？
方案3：
- 把450kv电机自己DIY绕成225KV，把并联6s电池改为串联，成为12S，电调100%油门，(C)90%效率
- 转速依然是1100rpm，我理解 (3) 方案3的航时仅仅略微优于方案1。相差最多1-2分钟，对吗？
方案4：
- 把530kv电机换成560kv，电机齿也从11T换成13T，但是电调油门到80%，(D)90%效率
- 转速依然是1100rpm，我理解 (4) 电调和电机都会增加发热，航时比方案1会略微缩短，但是也就是缩短了3-5分钟差距，对吗？
关于上述4个方案的理解(1) (2) (3) (4)（红字部分），是否正确，请正面逐一回答。
关于上述4个方案的效率(A)(B)(C)(D)（绿字部分），是否正确，请正面逐一回答。
作者: Salem 时间: 2016-1-17 21:32
amphibia 发表于 2016-1-17 16:55
越听我越着急了，我直接先跳到结论环节，请教一下，具体到比如一个700级电直，匹配如下
- 天蝎星4035电 ...
首先，我想知道的是您的rpm指的是电机还是桨？如果是电机，那么为什么会有11／112出现？如果是桨的话，我想说：电机的kv值指的是空载转速。。。
2、3的效率应该会略高于1。2的铁耗略小，3的铜耗略小。故2、3效率、续航都会略高于1。
4的铁耗应该会略大，您的分析没错。
仅代表个人观点。
作者: amphibia 时间: 2016-1-17 22:46
rpm = 主旋翼转速 = 电机转速 * 电机齿 / 大齿数
作者: Salem 时间: 2016-1-17 23:22
本帖最后由 Salem 于 2016-1-18 12:22 编辑
PUG 发表于 2016-1-17 13:48
“所以当电机与桨相同时，电流越高，力效越低（不信的请自行去x宝随便找一款多轴电机，看上面的力效— ...
续：
我在之前的论述中犯了一个很低级的错误。我之前说：＂功率相同时，使用高电压能降低电流。＂
错在哪儿？错在把电源电压与电机工作的实际电压混为一谈。
我们知道，电机需要电调来驱动。我们给电调输入PWM值，电调根据PWM值驱动电机。我们能通过电调能控制电机的什么？只有电压。电调控制电机的过程实质上是电调通过改变MOS的导通时间来控制电压的过程。也就是说，相同电机配相同的桨时输入相同的PWM值时，电机的实际工作电压不变。即使用12S、24S甚至48S的电压给电调供电（当然kv值要调整），只要油门不变，电机的实际工作电压就不会改变。有部分模友说改变电压对效率提升效果极微，我认为这不完全正确。因为在电机相同、油门较低时，高电压供电与低电压供电实际电压差并不大，故效率差距较小。但当油门较高时，实际电压差较大，效率差可能达到4%甚至5%。（没有6S高效率派们说的那么夸张）此外，有模友说改变kv值与齿数效果不大，其实也是相同的道理，只不过电压换成了换向速度。换向速度低时（表现为电流低），效率差不明显，容易给人效果不大的错觉。换向速度高时，效率差大，有时可达3~4%。再次感谢您的提醒。
作者: Salem 时间: 2016-1-17 23:24
amphibia 发表于 2016-1-17 22:46
rpm = 主旋翼转速 = 电机转速 * 电机齿 / 大齿数
电机实际转速与空载转速是有区别的哦。
作者: cloud104 时间: 2016-1-18 08:20
合适的电压才是王道。450机子3S和6S对续航时间来讲其实差不了多少。
作者: PUG 时间: 2016-1-18 16:36
谢谢！
那我们就来看看电机这方面。（无刷直流电机）
首先，我们可把电机看为一个动力转换装置，它是把电力动力转换成机械动力。
这个动力转换装置的输入端是电力动力，输出端是机械动力。其输入端和输出端的对应关系是：
电压 对应 转速， 电流 对应 扭矩。
如果我们需要一个转速，我们就要在输入端加上一个电压，我们控制这个电压就能控制其转速。
（称转速控制，对于我们的实例就是恒速）
电机的电流是由负载决定，负载增加，电流也随之增加。基本机理如下：
当负载增加，电机变慢，其反电动势减小（相当于发电机转慢了）,其和电机端电压的压差变大，导致电流最大。电压达到平衡时公式如下：
U = I*r + Uemf, 式中 U 是电机端电压， I 是绕组电流，r 是绕组电阻，Uemf是反电动势。
到这里，我开始有些犹豫，接下来讲什么？用什么方法讲？过去的两年我试过“分苹果”，试过“加法”，也试过“乘法”，甚至“看蛋黄”。我看到你后面的回复，我认为其实你已经完全明白，以你的水平我们可以用“微积分”来交流，唯一你要做的就是要不怕麻烦，注意横和纵，这个电压和那个电压，这个电流和那个电流，这个桨和那个桨。但如果要以传播为目的，这次我会试着“分苹果”，加“看蛋黄”。
不知你意下如何？
作者: PUG 时间: 2016-1-18 16:45
经典
700级有一个合适电压，100级有一个合适电压。要求700级用100级的电压或反之都是不合适。
作者: PUG 时间: 2016-1-18 18:44
你提的问题几乎是无法答，特别是要量化。
我们的讨论都是 “模型”化了，都是没有考虑除定律之外的东西，如，工艺。
当我们建模时，例如 3S和6S电机我们规定了线槽体积。我们如果不考虑这个体积的限制，如果绕一圈叫3S电机，用同样的线绕两圈就是6S，这样的6S一定比3S的功率和效率都高。同样我们能不能用面积一倍的单根线绕一圈叫3S，一半面积的线绕两圈叫3S，这样的6S一定比3S的功率和效率都高。只能是同样的线径，3S两股并绕，6S单股绕。这样才有1 和2的关系。
你提及的例子中，KV值不一样，但驱动电源一样，这样的结果就是他们的功率不一样，效率不一样。要量化，必须要看绕组的参数。但抱歉，这时人为的东西都进来了，也就是三言两语不可能说清楚，特别是如果缺乏基本的理论或者是更本不相信理论，这样就无法谈。这就是论坛目前的情况。
另外，我想再次强调，KV值是无法拿来做计算的用的，它只能是估算一个空载时的转速。是 估算。
作者: amphibia 时间: 2016-1-18 19:45
你说的干扰因素我都认可。你说的需要具体分析我也认可
但是是否能落到以下结论：
第一句话： 99%的RC直升机在桨本身重量不成为负担之前不过分的情况下，桨越长 + rpm越低 ==》悬浮留空时间越长。
第二句话： 空气动力问题是悬浮留空时间的主要矛盾。电磁电机ESC的搭配，只要基本合理，基本是次要矛盾，对悬浮留空时间影响很小。
作者: Salem 时间: 2016-1-18 21:19
PUG 发表于 2016-1-18 16:36
谢谢！那我们就来看看电机这方面。（无刷直流电机）首先，我们可把电机看为一个动力转换装置，它是把电力 ...
好的。您继续。
作者: PUG 时间: 2016-1-19 00:35
“第一句话： 99%的RC直升机在桨本身重量不成为负担之前不过分的情况下，桨越长 + rpm越低 ==》悬浮留空时间越长。”
对的。rpm越低不是必要条件，是一个自然结果，桨长了，rpm就自然下来了。我们可以看固定翼的机翼就知道了。
一个固定翼机，假设增加长翼后起飞重量认为不变，那么机翼载荷就变小，那么它保持水平飞行的速度就可降低，飞行速度降低就可得到较高的升阻比，需要的动力就小。
我给你的建议是改为： 旋翼载荷越小，悬浮留空时间越长。这样把增加桨叶数也包括在内。同时不会发生误解，单轴比四轴的效率高是因为单轴的桨长，就是这样的误解。
“第二句话： 空气动力问题是悬浮留空时间的主要矛盾。电磁电机ESC的搭配，只要基本合理，基本是次要矛盾，对悬浮留空时间影响很小。”
对的。最基本的原则，不要过载，功率匹配。这里功率匹配的意思是功率的两因子匹配。比如 6 瓦的功率是由 2Ax3V得来，避免1Ax6V这样的供电方式，虽然电调和电机一起能做这样的转换，但任何的转换都有效率问题。
你还记得我没直接答你的那个问题吗？这就是答案。
作者: PUG 时间: 2016-1-19 00:42
谢谢！
请给我一点时间，最近有些小忙。
作者: PUG 时间: 2016-1-19 06:15
本帖最后由 PUG 于 2016-1-19 06:35 编辑
续
U = I*r+ Uemf, 式中 U 是电机端电压， I 是绕组电流，r 是绕组电阻，Uemf 是反电动势。
还有一个参数在背后，它对扭矩和转速都有影响，磁通。磁场在这里就是媒介，没有它，扭矩和电流无法对话，转速和电压无法对话。
通电导体在磁场的受到力= 导体内的电流x磁场强度x长度。（简化表述）
导体在磁场中运动产生的电动势= 导体运动速度x磁场强度x长度。（简化表述）
机械的力，速度 和 电的，电流，电压在媒介磁场的作用可做逆变了。很伟大的发现。
电机的力矩：力x力臂。力臂是电机尺寸决定。所以同款电机我们只要看里面的电流就行。
反电动势：线速度=转速x半径，半径是电机尺寸决定。所以同款电机我们只要看转速就行。
为方便讨论我们将一圈线圈作为一个单元。多圈线圈可理解为，串联或并联。
从上面我们可以看到对于同款的电机，扭矩的大小只和里面有多少能发力的单元有关，与KV值没关系。你可以把两个单元并联，（3S），也可把两个单元串联 （6S），区别就是 电流和电压搭配的比例。
我们来校对，先看 6S电机。
6S 因为是两单元串联，所以 是一个单元电流，电阻是两单元。反电动势是两个单元。
得：2I*r + 2Uemf. = 2 U
3S 因为是两单元并联，所以 是两个单元电流，电阻是1/2单元。反电动势是一个单元。
得：I*r + Uemf. = U
所以。两者功率一样，两机械功率因子一样。
剩下的就是损耗校对，
机械：不用解释了。
铜损耗： I*I*r, 3S 是2x2x0.5=2 单元。6S 是1x1x2=2单元。
铁损耗：两者的磁通变化都是 2 单元，频率一样（同样的控制方法）
如果你有兴趣挖下去，就连功率因数都一样。
其实，从逻辑上可非常简单的推导一下，6S是什么奇特点？啥也不是，就是个电压值 而且是一个很普通的电压。欧姆定律，电磁理论是不会失效的。
高压输电原理，很好的依据，但忘了，输电是什么回事，如果不过巴掌的距离提高电压一倍就10几20几的效率就来了，美国人就不要用110V，改220V好了。
================
编辑：机械 两字漏了，特补上并加黑。PUG
作者: keyzheng 时间: 2016-1-19 09:29
总之就是电压升高同样功率下电流就能降低，电流降低热损失就少，因此没做功的损耗就少了。跟高电压输电一个道理的。
作者: amphibia 时间: 2016-1-19 12:02
你说的这个电流电阻发热I^2*R的要素，是整个飞行航时里，最小的因素。
作者: keyzheng 时间: 2016-1-19 12:22
错，电流足够大的时候他就不小了，这是平方关系。这个损耗不单是电池，在导线上也是很明显的。大电流的情况下，导线、插头、电池、电机线圈都非常热。这都是能量损耗。
作者: HYC 时间: 2016-1-19 12:59
要知道，这可不是纯电阻电路欧姆定律的关系，P=UI里面的P应该是输出功率+热功率（热功率还要考虑电池内阻消耗的热、导线消耗的热和马达线圈消耗的热），所以要看电机参数和不同的电池也会对P（总功率）造成一定的影响
作者: amphibia 时间: 2016-1-19 13:16
本帖最后由 amphibia 于 2016-1-19 13:25 编辑
说明你没认真看这系列帖子。我也量化计算一下，你看看有没有道理。
450级电直从“3s电池配3500kv电机”升级到“6s电池配1750kv电机”，或者700级从“6s电池配1000kv电机”上升到“12s电池配500kv电机”，这种“升电压、降KV”，常理知道降低热耗，但是对于整个飞行器的总消耗功率，特别是在空气阻力损耗，传动损耗和电调油门不恰当发热损耗面前，这个在I^2*R这个因素，下降热功率几乎是最小因素。
假设一个700级，轻型3D飞行十分钟消耗2个6s5000mah的80%能量，那么折合平均功率1400瓦，我退一万步，从“6s电池配1000kv电机”上升到“12s电池配500kv电机”能降低100瓦I^2*R发热，100瓦10分钟能让大约600克铁铜为主的电机+电调上升220度吗？计算如下：
- 铜的比热大概是380焦耳/千克-摄氏度
- 铁的450焦耳/千克-摄氏度
100瓦x600秒 /（平均400比热*0.6千克） = 220度。
虽然凤凰没有散热片，但是我再为你打去50%散热因素，那电调电机也能升高110度，加上25度气温，也有135度。够厉害了吧，实际能飞10分钟轻型飞行电直，落地后电机电调有这么热吗？
另一方面100瓦对于1400瓦的飞行功率，也就是7%。十分钟相差40秒。这已经是我累计夸大算法，实际单独从6s1000kv上升到12s500kv区别根本没有这么大，对于整个飞行器千瓦以上的功率，根本是小因素。
你再回忆一下身边玩暴力3D 700级电直的，要是电机电调落地后比130摄氏度还高的，飞行时间也绝不超过5分钟吧？那么实际飞行总功率就超过3000瓦。那再退一步，这100瓦全部来自于6s和12s的区别，100瓦对于一个3000瓦飞行器，只有3%，算飞行器的主要矛盾吗？实际难道12s就完全不发热了吗，因此6s vs 12s相差可能就只有几十瓦，占总共功率3000瓦的2%以内。
这也就是PUG一直讲的对于同一个系列飞机和电机，依靠“升电压，降KV”能增加效率/降低发热基本是噱头，因为I^2*R上发热的区别是有的，但是放到总功率上，小到忽略不计。
再给你一个我的实测，把把12s的forza700下降到6s，主旋翼下降50%转速，同样航线飞，飞行时间提高4倍。看我的JR forza700帖子。空气动力方面的的优化（调整rpm/螺距/桨长度）远远大于这个6s到12s的发热区别？
PUG同学，给看看哪里说错了没有，是否表达了你的意思。
作者: Salem 时间: 2016-1-19 13:20
keyzheng 发表于 2016-1-19 12:22
错，电流足够大的时候他就不小了，这是平方关系。这个损耗不单是电池，在导线上也是很明显的。大电流的情 ...
请您将帖子看完，这会对您有一定的帮助。OK？
作者: amphibia 时间: 2016-1-19 13:24
我65楼写的，你看看是不是咱们目前探讨的共识。具体计算很糙，但是数量级应该差不多。
作者: keyzheng 时间: 2016-1-19 15:50
这个你升高电压和改变桨转速同时做了，两个变量一起就很难评估谁的影响了。我承认改变转速，改变桨型对效率影响是非常大的。我的意思是在其他一切因素不变的情况下单纯提高电压，主要就是为了降低电流，这样发热小，节能，原件成本也低得多。我想，如果我们换高压，降低电机kv，但是保持电机转速不变，这时提高的效率主要还是热损耗降低了。还有一点我还得提醒，电机的无用功还包括磁损和铁损，也会使电机大量发热，不单单是纯电阻损耗，而这些都是跟电流大小正相关的。
所以我的观点就是在保持气动相关参数不变的情况下，单纯只提高电压，能减小电流，提高的效率主要原因是减少了热损耗。
作者: keyzheng 时间: 2016-1-19 15:53
不能单独只看I^2*R的，电机铁芯也有损耗，而且更大。线圈相当于电感，是有感抗的。这些的发热量可不小呦
作者: PUG 时间: 2016-1-19 16:10
你要明白的一件事，在高压输电里，那是几百公里，或上千公里，线塔之间一般也是公里级的，而我们要面对的是20厘米。
在高压输电里，我们也可以做到电气效率一样，但加粗的线会让线塔倒塌。而在450级别就算截面积放大4倍，使其电气效率一样，其增加的重量几乎可以不计。
几乎同样的道理，我引用 HYC 的帖子：
“要知道，这可不是纯电阻电路欧姆定律的关系，P=UI里面的P应该是输出功率+热功率（热功率还要考虑电池内阻消耗的热、导线消耗的热和马达线圈消耗的热），所以要看电机参数和不同的电池也会对P（总功率）造成一定的影响”
P=UI里面的P应该是输出功率+热功率（热功率还要考虑电池内阻消耗的热、导线消耗的热和马达线圈消耗的热），我把6S和3S损耗差别黑体标出来，这部分是一个很小的值，如果在6S这部分占1%, 3S大约4%，当然你会继续推下去，2对8.。。差值可越来越大。但我要问你，如果一个3S在这部分所占的功率，假设是一个高值，说明什么？说明你的3S的配置（电调，导线）有问题，你解决这个问题的方法是很简单的，为什么要绕那么大的圈子？
理论要活学，也要活用。
6S和3S，就电气效率可以是一样的，3S也可比6S高，因为还有一个参数，R。这个R是可以人为的干预，但代价是重量。总效率6S是一定赢，但很微，这样的微小足够让你考虑6S带来的不便。这方面你可去问问 A24。
3S ，6S 最多也就是个喜好问题，请不要神话6S的效率。
作者: keyzheng 时间: 2016-1-19 16:33
电池改变除了电压还有内阻，正如你所说，电机不是纯电阻，不能完全按照欧姆定律。线圈的电阻热损耗叫铜损，电机还有铁芯的铁损和线圈的电抗损失，这些损耗也是和电流正相关的。我的意思就是升高电压减小电流，这些损耗就降低很多，效率也高很多。前提是不改变空气动力的任何参数。只升压，将电机KV，保持电机转速，减速比和桨等
作者: PUG 时间: 2016-1-19 17:25
磁和电各自在自己的世界，铁损是磁的世界的东西，是和磁通相关，所以你要看磁通而不能看电流，磁通和电流是相关，但是电流只其中之一的因子，还有一个因子是匝数，6S电流减半，但匝数加倍，铁损一样。
对于电机，我前面的帖已有很通俗的讲解，如果有不对，或不明的地方欢迎讨论。
作者: amphibia 时间: 2016-1-19 18:57
keyzheng 发表于 2016-1-19 16:33 
电池改变除了电压还有内阻，正如你所说，电机不是纯电阻，不能完全按照欧姆定律。线圈的电阻热损耗叫铜损 ...
嘻嘻，你的常理到逐渐被PUG说服的过程，就是我和其他许多同学都经历了的。
我最初也是坚定地球人都知道高压高效派。后来发现对于航模电直，这个基本是忽略不计的要素
如果你记得当年20世纪初直流电和交流电之争，距离越短，爱迪生主导的直流电实际优势越大。电池动力航模就是直流电应用的典范
700电直用的10awg导线，每米才0.0033欧姆。红黑加起来也不超过0.5米，i^2R发热蹦不到哪里去。
在电机内部，你仔细琢磨一下，pug反复讲过的，在不增加重量前提，把kv降一半，还不改变电机重量，那就意味着绕线截面积变细50%，然后长度多绕一倍。你猜怎么着？内阻变成原来4倍了，正好抵消电流x50%^2 =1/4。发热居然没变！神奇吧。
同理在电池内部，6s1400 vs 3s2800，前者电阻是后者4倍。前者电流是后者1/2。
4 *（1/2）^2 = 1。哈哈 原来再其次持平持平。
所以6svs3s，或者12s vs6s唯一区别就是红黑电源线上那微乎其微的几瓦损耗。那就像pug说的，与其纠结升压，还不如把这几十厘米电源线换粗一点
作者: PUG 时间: 2016-1-19 19:09
本帖最后由 PUG 于 2016-1-19 20:34 编辑
你说的很对，谢谢！
你举的例子也很好，证明你的知识的广泛，并能准确应用。
其实，我们可以从常识来判断很多我们并未接触的，但是是我们世界里的东西。就像Salem说，首先看理论上能否说得通，最好是交叉的。你的例子就是用交叉的理论来证明又另外一个理论证明的东西是对或错。
============
编辑说明：把Salem给打错了，已改正。 Salem，很是抱歉。PUG
作者: HYC 时间: 2016-1-19 19:18
作者: A24 时间: 2016-1-19 19:27
PUG又提到我，好歹也要冒个泡。
我是3S改6S再改回3S的
作者: keyzheng 时间: 2016-1-19 21:49
讨论的好。长航时上我觉得高低压无所谓，关键是降低转速，用尽量小的螺距会有显著效果。追求暴利的时候高压更好，爆发高功率潜力大，在零件同样的耐电流冲击情况下能得到高于几倍的功率。
作者: Salem 时间: 2016-1-19 22:45
本帖最后由 Salem 于 2016-1-19 23:00 编辑
amphibia 发表于 2016-1-19 18:57
嘻嘻，你的常理到逐渐被PUG说服的过程，就是我和其他许多同学都经历了的。
我最初也是坚定地球人都知道 ...
+1
一开始以为自己是对的，后来在PUG的提醒下发现自己没考虑到的东西很多，一考虑进去，就发现原来自己错了。
对了，之前帖子＂6S的450将被诺贝尔奖委员会提名＂中那位根正苗红的6S高效率派＂屁油机＂现在持什么观点？
作者: PUG 时间: 2016-1-20 05:52
非常感谢你参加这个讨论，并对这个讨论作出了好评。
P=U*I, 所以增加功率我们有两条路，加大电流或提升电压。对于电机这边来讲电流会导致热，所以加大的可能性受的限制比电压大。电压提升只是转速，在耐压和安全内只要机械没问题就行，改变变速比就可对付扭矩变化的要求，所以提升电压来提高功率非常好用。
但，我们有个问题，这个问题是如何提升电压？提升电压就是要加多S数，但在重量和体积都受限制的情况下就必须压缩单个电池的体积或重量，但电池的放电能力却是有赖于这两个参数。就是说你必须下调功率中的电流，这样你可能原地踏步。
我们再看看电池这边的前景:
我们知道电池的电压是由所用材料决定，所以要找到更高的电压我们必须发明新电池甚至找到新的化学元素，这是一件很难很难的事，特别是后者。
从2004年我接触锂电池，那时的10C放电到现在的60C放电就11年的时间，这说明改进工艺比发明新电池或找到新的化学元素简单多了。所以，电池这边决定了我们还是要走电流路线，起码要维持一段时间。
其实，我们只要稍稍用心点，我们会发现被热捧的6S，哪款电机是和其相对的3S电机的电流是一半或更小？没有。6S的暴力不是效率的结果，还是那个套路-加大电流，只我们心里已认定电流是3S的一半。
作者: PUG 时间: 2016-1-20 05:56
我也是无奈啊，只好请大神的威望助战。
大神好！
作者: amphibia 时间: 2016-1-20 06:15
本帖最后由 amphibia 于 2016-1-20 06:17 编辑
茅塞顿开，第一次听到用缜密框架（MISI = 全覆盖而不重复）分析电池未来的前景。我猜想包括特斯拉和国内电池行业老大比亚迪等等实际制定电池研发方向，估计都在按你说的这个框架内决策如何投放研发经费、长期vs短期回报和风险评估。对锂/铅酸/NiMH等电池”修修补补“增加放电电流是最符合季度股东利益。但是长期看万一被竞争对手搞出新元素/新材料，自己就可能死翘翘。
作者: cloud104 时间: 2016-1-20 08:31
还在讨论呢，说到底其实就是6S发热少才增加续航的。实际使用也知道6S电调电池电机各种温热，3S下各种烫。貌似有个公式的说的是发热量和电流的平方成正比，LS那么多大神去找找看吧。
作者: amphibia 时间: 2016-1-20 11:59
哎。。。这个问题比三言两语简单。你真想了解，就请自己再读一读帖子。你不想深究，坚持你的理念也没错。
作者: Salem 时间: 2016-1-20 13:11
PUG 发表于 2016-1-20 05:52
非常感谢你参加这个讨论，并对这个讨论作出了好评。
P=U*I, 所以增加功率我们有两条路，加大电流或提 ...
谈了一圈，谈到我最感兴趣的电池上来了。氢氧燃料电池研究中~
http://www.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1169601
欢迎您提出宝贵意见。
作者: 老夫不是鳖 时间: 2016-1-21 15:18
（全文完）
作者: 小天天的一天 时间: 2016-1-21 17:56
提高续航时间 可以出去不必要的外挂设备可以减轻重量 到底是低速大螺距 还是高速小螺距省电真的难以判断 比续航 还不如用油动直升机来比 比较合适
作者: PUG 时间: 2016-1-21 18:50
昨天把那栋楼很仔细地看了一遍，我只能说，我除了要向你学英语外还要学化学的东西，也许还有其它更多的东西，只是我还不知道。
你在搞的东西，应该可以叫发明（起码在我的眼里），远远难过应用。我祝你能成功。
这次和你的讨论是非常愉快的，希望论坛以后的讨论都像这样。
最后，如果你那边有什么佳音，请一定告诉我，我一定会为你而高兴。
作者: amphibia 时间: 2016-1-21 21:42
同一组旋翼，让螺距合理趋近15度，然后转速越低，能耗越低
不同旋翼，越长，能耗越低。
结合上面两句话，你应该可以融会贯通。
作者: Salem 时间: 2016-1-22 12:59
PUG 发表于 2016-1-21 18:50
昨天把那栋楼很仔细地看了一遍，我只能说，我除了要向你学英语外还要学化学的东西，也许还有其它更多的东 ...
谢谢鼓励~
作者: PUG 时间: 2016-1-22 22:52
“到底是低速大螺距 还是高速小螺距省电真的难以判断”
大概明白你的困惑，你的困惑来于你没明白效率和功率的区别。低速大螺距和高速小螺是两个不同的药方，治不同的病。
作者: 小天天的一天 时间: 2016-1-22 23:14
那我问你 功率小的电机省电 还是效率高的电机省电 用在相同的飞机那个飞得时间长呢
你用两个灯泡（一个功率小 一个效率高） 再用相同的蓄电池去接 哪个灯泡亮的更久呢
作者: PUG 时间: 2016-1-22 23:51
“那我问你 功率小的电机省电 还是效率高的电机省电 用在相同的飞机那个飞得时间长呢 ”
“你用两个灯泡（一个功率小 一个效率高） 再用相同的蓄电池去接 哪个灯泡亮的更久呢 ”
我不知道你花了多长时间去审查你自己出的题， 这种题有唯一结论吗？功率和效率是两码事。
就拿第二个题吧，
功率小的是 100W， 效率是50%， 功率高的是 101W， 效率是90%，哪个灯泡亮的更久？
变一下：
功率小的是 10W， 效率是50%， 功率高的是 101W， 效率是90%，哪个灯泡亮的更久？
作者: 小天天的一天 时间: 2016-1-23 00:14
有意思
有100斤大米 A这个人每天吃2斤大米（功率）但是他吃剩下1斤一斤没有吃完（效率）B这个人每天吃10斤大米 但是他也有一斤没有吃完（效率）你是 A B两人那个先把100斤大米吃完呢
作者: PUG 时间: 2016-1-23 01:53
“A这个人每天吃2斤大米（功率）但是他吃剩下1斤一斤没有吃完（效率）”
你再次把 功率 和 效率 精彩地演绎了。
我答应过一位模友，所以我就说到这里吧。
我的一个很衷垦建议是：好好读点书。
作者: th_ft 时间: 2016-1-23 13:28
好好读点书。要读好书，读好书。
作者: PUG 时间: 2016-1-23 16:47
知我者也。
作者: Salem 时间: 2016-1-23 22:24
小天天的一天 发表于 2016-1-23 00:14
有意思
有100斤大米 A这个人每天吃2斤大米（功率）但是他吃剩下1斤一斤没有吃完（效率）B这个人每天吃1 ...
您好！我认为您的思考过程可以更严谨一点。下面我就用您的比喻向您讲解一下：
如果这个人每天要吃9斤有效大米才能活下去，那么那个吃1斤大米的根本无法起飞。。。
如果这个人只要吃1斤有效大米就可以活下去，那么问题来了，他为什么要吃9斤？
作者: amphibia 时间: 2016-1-24 08:13
本帖最后由 amphibia 于 2016-1-24 08:36 编辑
有的问题能简化，有的问题不能简化。难度在于知道什么时候能简化，如何固定某几个变量，以便分析另外几个变量之间关系。分析完了以后，再把被固定了的变量释放，在分析整体关系和多个变量一起发生时候的额外关联性。
当然，我从实际生活中接触的许多员工看，许多人存在“内存不够”和“没装高级操作系统”两个问题，导致面对同样的问题和信息，会得出粗暴简单的错误结论。
- 常识不够，基本不阅读，不会建立分析问题框架，自学能力严重不足，再加上国内百度长期霸占搜索引擎，导致无法检索过滤有效信息
- 另外分析某个问题的时候明明第一步是假设了某几个变量，但是讨论5分钟以后，就忘了前提的假设，直接得出简单粗暴结论。跟这类顾客/员工探讨问题也是非常痛苦。表现出来是“哎呀，我忘了，对、对、对“然后做出一个嘻嘻鬼脸。实际根源是“内存不够”，下次一个人独立碰到同样问题，他/她还会忘。孔子讲分3类：生而知之，学而知之，困而学之，困而不学。找员工是找不到“生而知之”的员工，或者找到我也雇不起。需要在“学而知之”和“困而学之”之间挑选平衡。但是底线是不能请“困而不学”的员工。
- 常见案例： 输入值I1和I2，只要有一个有偏差，就会导致输出值O1偏差；输入值I2和I3只要有一个不偏差，那么输出O2就不会偏差。
- 提问1：那么如果观察到O1有偏差，O2没有偏差，究竟要排查那几个输入值变量？
- 提问2：是否能排除I3没有偏差？
- 这类问题，在不同岗位招工，我会代入具体的岗位相关参数名称，足够考察来应聘的自我介绍有“有十几年经验的老师傅”是否是有清晰思维。还是混出来的。
- 比如某一个工业环节，需要涉及6道工序（含3个电脑软件调试参数），15种原料。调试错误可以导致12种主要问题。我发现大部分新员工，即使培训1个月，各种案例问题反复培训，真碰到问题能用框架思维迅速诊断出错的员工不超过1/5。另外从同行公司过来面试的所谓“老师傅”许多不是靠缜密分析问题，而是混够年头，形成简单动物条件反射，就美其名曰“有经验”。
- 忍不住再补充一个有趣案例特征：许多生产第一遍试运行，三个观察值O1、O2、O4有偏差偏差，其余十几个不偏差。按照道理说快速调整相关输入值以后，第二遍试运行，应该减少偏差的数量。但是你猜结果如何？许多时候，你发现某个师傅调整完，更糟了。原本小偏差变成大偏差，原本不偏差的观察值也发生了偏差。这种情况在同一个人身上发生多次，我就基本知道这个员工没有严谨分析思维，属于乱调试。
作者: PUG 时间: 2016-1-24 16:13
“- 常识不够，基本不阅读，不会建立分析问题框架，自学能力严重不足，再加上国内百度长期霸占搜索引擎，导致无法检索过滤有效信息”
见血。
作者: th_ft 时间: 2016-1-24 17:06
相当一部分人是"我没有别的本事，只有做好本职工作的本事!"这样最基本要求都达不到的人。再说创新，创新是靠个人吗？我想还是要靠企业吧，既然是靠企业去创新，为什么在艰难时期让这样有多年生产经验最知道企业未来方向关停，而不是扶一把，难到未来是靠无数马云创造的，而不是实体去创造的吗？泡沫还要吹多大?可悲的急功近利!
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