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无刷电机的世界----------之槽极关系漫谈

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楼主
发表于 2014-12-23 22:21 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 布拉格之春 于 2014-12-23 22:26 编辑

无刷电机的世界----------之槽极关系漫谈
     我们很多人经常会玩着各式的模型,也就会接触各种类型的无刷电机,相信很多人都没有去想过为什么无刷电机会有各种不同的槽极,固定翼电机怎么清一色的1214级?450电机怎么又是9N6P?车用电机怎么是个124极?多轴电机槽数怎么那么多???等等等等..........但是,我们相信一点那就是存在即合理,现存的各种电机设计都是经过前人努力市场检验消费者体验最终定型的。
  好吧,废话不多说,进入无刷电机槽极结构的世界。
  等等,要说槽极结构,我们首先要弄清楚无刷电机是个什么东西啊!无刷电机是在直流电机(有刷电机)基础上利用电子换向代替碳刷换向的一种新型直流电机,其本质属于永磁同步电机。要说上社会关系呢,其实还是交流异步电机(我们身边最常见的电风扇、抽水泵等)的远房亲戚。所以呢,无刷直流电机的绕组形式和交流异步电机是有相通之处的。

无刷电机的槽极结构主要分为分数槽集中绕组和整数槽绕组,在模型领域可谓泾渭分明,外转子无刷电机几乎为分数槽绕组,内转子无刷电机几乎为整数槽绕组。现在外转子电机大行其道,那就从外转子无刷电机开始吧。

分数槽的概念可以直接理解为

     槽数÷3(相数,模型都是3相电机)÷极数=分数(即不是整数)  即为分数槽电机

   例如:9N6P电机

     9÷3÷6=0.5,即9N6P电机为二分之一分数槽电机。
   再例如: 12N14P电机

     12÷3÷14=7分之2,即12N14P为七分之二分数槽电机。

为什么模型电机要大量使用分数槽结构呢?在于分数槽电机的几个优势:
1、永磁电机都存在齿槽转矩问题,也就是在不通电的情况下用手转动电机所感觉到的顿感,很多人甚至会错误的认为,顿感强烈的电机磁性很强是电机优秀的表现。不是的,齿槽转矩是永磁电机天生的缺点,是电机设计需要克服并尽量减小的指标,他会造成电机转速波动(专业术语为纹波转矩)、运转噪声、运转震动。分数槽的齿槽转矩和槽数与极数的最小公倍数有关,数字越大齿槽转矩(也就是停顿的感觉,简称顿感)越小。
   例如:  9N6P电机
           最小公倍数:18,也就是用手转动电机一圈可以感觉到18次顿感。
           12N14P电机
           最小公倍数:84,也就是用手转动电机一圈可以感觉到84次顿感。
2、槽数可以减小!
   模型内转子整数槽电机槽数起步就是12槽,而分数槽最低3槽即可!
3、减小铜线用量,降低电机温升,提高电机效率。
其实优点还有好多好多.....咱们模型爱好者其实只要知道,分数槽电机好就行啦!
好了,不啰嗦了,在啰嗦好多人要骂人了,进入正题。
一、
3N2P32极电机,以下全部用NP代替)
绕线方式为:ABC(大写表示正绕,也就是顺时针绕线,小写表示反绕,也就是逆时针绕线。A代表第一相,B表示第二相,C表示第三项,下同)
顿感:6
最简单分数槽结构,绕线简单(绕线方向全部为同方向)。使用范围包括:
1540有感/无感车用电机
是的,部分540电机就是3N2P结构。
2、有刷电机
没看错,我们最常见的两块磁铁的有刷电机就是使用的3N2P结构。
二、
6N4P     3N2P电机2倍数的电机
绕线方式:ABCABC

电机槽极结构也是可以整数相乘的,相乘几倍绕组即按照原方式增加几倍。3N2P的绕组为ABC,所以6N4P电机的绕组为ABCABC
应用范围:
1、小型内转电机
船用电机仍可以看见此电机的身影。
2、小型车用电机
三、
9N6P   3N2P电机的3倍数电机
绕线方式:        ABCABCABC
顿感:18
绕组系数:0.866

很常见的槽极结构,大量应用在直升机模型和船模型。如MINI直升机电机、250直升机电机、450直升机电机、500直升机电机。
大家修复这个电机记住两个原则即可:
1、所有绕组绕线全部正绕(悄悄告诉你们,全部反绕也是一样的.........关键要全部一样)
2、第一根线1-4-7
   第二根线2-----5-----8
   第三根线3-----6-----9
   450直升机电机使用3S,一般匝数为   到    圈。
450直升机电机使用3S,一般匝数为   到    圈。
450直升机电机使用6S,一般匝数为   到    圈。
500直升机电机使用6S,一般匝数为   到    圈。
600直升机电机使用6S,一般匝数为  3  圈。
700直升机电机使用12S,一般匝数为   到    圈。

四、
12N8P   3N2P4倍数电机
绕线方式:ABCABCABCABC

顿感:24
少见于固定翼模型电机,常见于500600直升机模型电机、以及船用模型电机。属于12槽电机里面转速最快的槽极结构,一般为减速使用。使用在固定翼上的效果差于12N14P
五、
15N10P   3N2P5倍数电机
绕线方式为:ABCABCABCABCABC
模型上少见,关于3N2P电机及其派生槽极结构就介绍到此。遇到3N2P电机及其倍数电机都可按照上述绕线方式进行绕线。
六、
3N4P  
绕线方式:ABC
3N2P一样的绕线方式,派生电机也是一样。3N4P结构模型上少见。
七、
6N8P    3N4P2倍数电机

绕线方式:ABCABC
模型上少见。





9N8P9N10P.gif (29.75 KB, 下载次数: 922)

9N8P和9N10P适用

9N8P和9N10P适用

12N10P12N14P.gif (31.27 KB, 下载次数: 966)

12N10P和12N14P适用

12N10P和12N14P适用

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18N20P适用

18N20P适用

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18N24P适用

18N24P适用

24N20P24N28P.gif (80.46 KB, 下载次数: 906)

24N20P和24N28P适用

24N20P和24N28P适用

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24N22P和24N26P适用

24N22P和24N26P适用

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沙发
发表于 2014-12-23 22:27 | 只看该作者

3
 楼主| 发表于 2014-12-23 22:30 | 只看该作者
6N4P与6N8P、9N6P和9N12P、9N8P和9N10P、12N8P和12N16P、12N10P和12N14P,以上这些槽极结构,在一起的绕法是一样的。
4
发表于 2014-12-23 22:31 | 只看该作者

5
发表于 2014-12-23 22:34 | 只看该作者
LZ辛苦,技术贴,学习了。
6
发表于 2014-12-23 22:45 | 只看该作者



好贴,学习了,感谢分享!

7
发表于 2014-12-23 22:49 | 只看该作者
感谢楼主分享  学习了
8
发表于 2014-12-23 22:50 | 只看该作者
好贴!支持! 收藏了,慢慢学习
9
发表于 2014-12-23 22:52 | 只看该作者
技术贴,感谢楼主,学习了~
10
发表于 2014-12-23 22:53 | 只看该作者
楼主辛苦啦!!  如果本坛模友 都能从自己的专业  各出一份力 ,那么大家玩的会更好,也会少被忽悠。  顶楼主,我是没搞过电机,学习了。!!
11
发表于 2014-12-23 22:54 | 只看该作者
专业....学习了!~~
12
发表于 2014-12-23 23:02 | 只看该作者
楼主强大的不得了。
13
发表于 2014-12-23 23:10 | 只看该作者
元芳你怎么看

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14
发表于 2014-12-23 23:11 | 只看该作者
mark,又一神贴诞生……

15
发表于 2014-12-23 23:12 | 只看该作者
楼主辛苦了,留言收藏
16
发表于 2014-12-23 23:15 | 只看该作者
学习了,Lz辛苦
17
发表于 2014-12-23 23:19 | 只看该作者
留下脚印。。飞越的4108 貌似就是22 24的、比1214的要扭矩大? 还有,问楼主一个问题。 700KV 3S电带1355桨和6S电配390KV带1355桨哪个更好? 大家都说6S电配低KV大桨,难道电机的电压大的话扭矩也跟着变大吗? 起飞重量一样的话,桨的转速应该是一样的啊,这样低KV的电流大些,但是电压小,高KV配大S的话电流小,但是电压高,现在已经完全晕掉了、、、、

18
发表于 2014-12-23 23:22 | 只看该作者
还有,如果相同配置的话,电机一个3S 700KV 一个6S 390KV 都带1355桨,大家一眼看上去都觉得6S 390kv更好一些,但是起飞的时候电机转速应该一样吧?这时候 6S 390kv的扭矩大? 为什么呢、、、绕来绕去把自己绕晕了、、、
19
发表于 2014-12-23 23:27 | 只看该作者
学习了,绝对又长知识了
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20
发表于 2014-12-23 23:30 | 只看该作者
高大山,受教了,多謝,聖誕快樂
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