厂家在做电机的时候还是有一些发挥的空间的。

之前有介绍过怎么选择电机->如何选择电机, 然后也聊了下电机的性能问题->电机性能分析。这里就聊聊电机内部构造的一些细节。

电机轴

电机轴的结构其实是一直在改变的,像最早的实心铝棒,到后来的空芯钛轴。后者重量跟前者相似,但是更硬,也更难以弯曲。然而在钛轴中间钻孔会大大增加制造成本。最近他们提出了一种新的电机轴的设计,在空心轴中插入一根钢棒以增加额外的强度。

电机轴

定子叠片厚度

定子叠片,是指线圈中间的铁块,它是由一片一片铁片叠起来的。叠片越薄,同样高度的定子能放的叠片就越多。

简单来说,这种叠片越薄越好。这有助于减少一种叫做涡流的现象,这种现象在不断变化的磁环境中产生热量,而导致电流浪费。

叠片

定子转子间隙

磁铁周围的磁场强度是非线性的,距离越远衰减越大。定子和转子之间的间隙越小,不仅能保证电机更有效,而且还能提升扭矩和响应时间。反之,间隙越大则会增加运转电流而降低电能转化效率。

电机磁铁型号

无刷电机所用的电磁铁是由它们的磁场强度来分类的,有N52 N54等这种型号。这个数字越大,就说明磁场强度越强。理论上,磁场越强,电磁转换效率越高,产生的扭矩就越大,响应时间自然也就更好了。

当你用手转动马达时,会有明显的一档一档的卡顿感,这种现象其实并不是什么坏事,因为这就是磁场强弱的直接反馈。在磁铁上能感觉到很强的吸力,而磁铁间隙上吸力就会弱一些,如果它之间的差距越小,就说明电机转起来会越平滑。

电机磁铁形状

有些磁铁是带有弧度的,这种弧形磁铁带来一个好处就是定子和转子之间的缝隙会降低。另外,最主要的能让磁场最强点汇聚在定子上而不是磁铁表面,这样实际上磁铁和定子的磁场被拉的更近了。

除了形状,一些制造商测试不同磁体厚度的电机时,往往发现磁体稍薄(因此磁场较弱)实际上可以提供更好的结果,因为定子的重量轻了。

底部是否封闭

电机底部有封闭式和开放式之分,两种设计都各有利弊。 封闭式底部设计意味着更坚实的基座,然而开放式底部由于少了很多材料,电机的总重量就更轻了。封闭式的电机不太容易让泥土等东西进去,但是一旦进去了也就不好清理了,而开放式的电机就很容易清理。

封闭

开放

转子磁通环设计

转子磁通环是环内装有磁铁的圆形钟状结构。而磁通环是钢做的,因为它必须对磁场线作出感应。最新的磁通环设计是自定义形状,而不是通常的圆形,这可以帮助更多的磁场线回到电机和提高扭矩。

快拆轴设计

快拆轴在穿越机上出现不多,但是在航拍机上出现的会比较多,主要是为了再不拧螺丝的情况下将浆拆下来,以方便收纳。

快拆1

快拆2

参考原文: https://oscarliang.com/quadcopter-motor-propeller/

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