馬達原理介紹：有刷、無刷動力電調與馬達知識

齒輪馬達原理電動飛機的動力，主要是指2個元件：

第一就是電機(Motor)，也稱馬達。

第二就是齒輪馬達原理控制電機轉速的調速器(Speed Controller)，很久之前早期的調速器是使用舵機控制可調電阻撥片來實現，此類稱為機械調速器，現已退出歷史舞台，僅能在一些復刻車架包裝盒或者說明書上看到其照片。現在我們說調速器，都是指電子調速器，簡稱電調，英文Electronic Speed Controller，縮寫ESC

按大類來分，可分為有刷動力和無刷動力。即有刷電調搭配有刷電機，以及無刷電調搭配無刷電機。

有刷電機與無刷電機

車模用的電機，全部都是內轉子電機，也就是電機外殼是固定的，靠裡面圓形轉子轉動。外轉子的這裡不予討論，想要了解外轉子與內轉子的，可以自行百度了解。

齒輪馬達減速機有刷電機：早期的電機，是將磁鐵固定在電機外殼或者底座，成為定子。然後將線圈繞組，成為轉子，模型車用有刷電機常見都是3組繞線，下圖就是典型的有刷電機構造。

有刷無刷動力電調與馬達知識

通過圖片可見有刷電機最基本的組成部分除了定子，轉子，還有碳刷，有刷電機因此也叫碳刷電機，或者有碳刷電機。碳刷通過與繞組上的銅頭接觸，讓電機得以轉動。但是由於由於高速轉動時，會帶來碳刷的磨損，因此有刷電機需要在碳刷用完之後，更換碳刷。而銅頭也會磨損，因此在有碳刷時代的競賽電機，除了更換碳刷，還需要打磨銅頭，讓銅頭保持光滑。更換碳刷後還需要磨合，讓碳刷與銅頭的接觸面積最大化，以實現最大電流來提高電機的轉速/扭矩。

無刷電機：既然有刷有以上的弊端，於是無刷便應運而生。

無刷是把線圈繞在定子上，然後把磁鐵做成轉子，轉動的是磁鐵，而不是線圈，因此就沒有了碳刷這個消耗品。

既然線圈固定了，那麼如何讓線圈產生變化的磁場呢?這就是為什麼無刷需要3根線的原因了。利用無刷電調，給線圈組對應地供電以產生相應的磁場，就可以實現不停地驅動磁鐵轉子保持轉動。

下圖就是無刷電機的最基本齒輪馬達原理，動畫圖十分簡單易懂，就是我們現在主流的2極電機的驅動原理。

總結：無論有刷電機還是無數電機，基本原理都是通過線圈產生磁場，然後搭配永磁鐵來驅動轉子轉動。有刷是把永磁鐵做成定子，線圈做成轉子。而無刷則是把線圈做成定子，永磁鐵做成圓形的轉子。

電機使用小提示：玩家面向馬達輸出軸，馬達以逆時針轉動時，車架是前進方向，則是標準的車架設計。如果某些車架使用非標設計，那麼就會變成馬達逆時針轉動時，車子反而後退。當然也有可能是一些軸車玩家安裝過程出錯，將差速的左右裝反了，也會出現反向的錯誤。

有刷電調與無刷電調

有刷電調，說完有刷電機，自然要提及到有刷電調，有刷電調就是用來控制有刷電機轉速的設備了。

有刷電調往往只有4根線，2根是輸入電源端，接到正負極。另外2根則是控制電機轉速的輸出端，接到電機的2個電極上。通過改變電流/電壓以及傳導方向就可以實現對轉速以及正反的控制。

下圖是好盈酷跑60A防水型有刷電調

有刷無刷動力電調與馬達知識

齒輪馬達原理 以前的頂級競賽級有刷電調是不帶倒車的，因此只有3根線柱，接到電機正極的線和電池正極是同一根線柱。

無刷電調，和有刷一樣道理，無刷電機需要工作，就必然需要一個無刷電調。

無刷電調輸入端一樣是2根線，正負極電源。但是無刷輸出則需要3根線。原理上面我們介紹無刷電機的時候說過了，就是靠3根線不停地改變磁場以驅動轉子轉動。

下圖是目前好盈頂級V3.1版120A電調

有刷無刷動力電調與馬達知識

說完原理，我們就知道，無刷電機必須使用無刷電調才可以。而有刷電機則需要使用有刷電調才行。但是部分無刷電調可以通過改寫內置程序，讓輸出的3根線橋搭成2根，用以驅動有刷電機。好盈科技之前就曾經推出過此類產品，不過早已停產因為無刷已經成為主流。

說完基本原理，下面來說一些電機的基本參數及其意義

電機常見參數：T數，轉速，無刷電機KV值，尺寸，軸徑，2極/4極是什麼，有感和無感是什麼?

電機T數：

T，英文Turn，線圈繞了多少圈的意思，例如線圈繞了21圈，則稱為21T。某些品牌也稱為R，Round的縮寫，相同的意思，都是繞線圈數。

有刷電機因為繞線都是從銅頭開始，然後也在銅頭處結束，因此有刷都是整數圈，例如20T，30T等等。

無刷電機因為結構限制，常見都是從輸入端開始，結束於另外一側，因此常見都是多半圈，於是大多數都是4.5，8.5，21.5T這樣的。也有一些結構比較特殊的是整數圈，例如4T。這種整數圈的相對很少。

不管有刷還是無刷，同系列相同尺寸的情況下，都是線圈是越小，則電機的轉速與扭矩越大，耗電與發熱越高，能提供更強勁的動力輸出。此前我們都有留意到網上不少流傳，說T數高的電機，扭力比T數低的要大。這個是完完全全的誤區。電機的T數類似於真車的排量，T數越小則相當於排量越高，能提供越大的功率和扭矩。選擇什麼T數，則是根據需要搭配的問題，還要牽涉到齒輪比的搭配。

無刷電機和有刷電機之間的T數對應關係：往往我們認為無刷電機的T數，乘以2~2.5之間，得出的數值，這個數值T數的有刷，就與這個無刷T數的功率與扭矩比較接近。例如一個8.5T的無刷，大約就是17~21T之間的有刷接近;再例如一個21.5T的無刷，跟一個43~55T之間的有刷接近。

轉速/KV值：

有刷電機有些會標出轉速，例如30000rpm @ 7.2V，意思則是7.2V時電機可以實現三萬轉每分鐘的空載轉速。

無刷電機則常見是標KV值，無刷的KV值是無刷特有，是指電壓每增加1V，電機的轉速增加多少RPM，例如3000KV意思則為每提高1V的電壓能讓電機轉速增加3000RPM ，因此我們可以換算得到這個電機在8.4V滿電的鋰電下，轉速是8.4*3000=25200RPM

齒輪馬達減速機原理無刷電機一但做好，其T數和KV值則是固定的，例如某品牌某型號的8.5T是4000KV，10.5T是3300KV這樣。於是無刷電機在銷售時有些會只標T數，或者只標KV值，並非所有型號都會標上T數和KV值，但是在規格參數中這2項基本都不會缺席。

標T數的，主要是3650的電機，而其他類型的則主要標KV值。這個是國際慣例有關的問題。

輸出軸徑：

電機需要帶動車子轉動，要輸出動力，自然是需要靠輸出的那根軸來安裝馬達齒或者傳動軸，於是這根輸出軸的尺寸就成了必須要考慮的因素。

常見軸徑有：2mm，3.175mm，5mm，8mm

來源：新華網