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无刷电机的世界--效率关系漫谈
无刷电机的世界---关于效率的讨论
作者：布拉格之春& & & & 欢迎交流：
又是小半年过去，一直想写一篇关于无刷电机效率的帖子，可是总感觉题目太大很难下笔。刚好近期通过不断的飞行和不断的测试又慢慢地体味出一些感悟，深夜11点又能安静的开始码字，于是便有了此文。
& &很多的模友玩玩沉醉于飞行当中，可能很少去考虑电机的效率问题，毕竟电机的效率在高了不起是让你的飞行多飞一分钟，很多人没有追求这一分钟的动力和想法。可喜的是，当多轴飞行器越来越多的出来在我们身边，很多爱琢磨的玩家开始思考，开始追求飞行器能够多留空一点时间哪怕是一分钟。
本文讨论以下问题：
1、与无刷电机的效率有关的因素
2、怎样选择无刷电机以及具体的参数
3、无刷电机的寿命
4、无刷电机槽极结构
5、无刷电机材料的优与劣。
呵呵，就和我一起进入无刷电机的世界吧！
万恶的切割线
第一章& &无刷电机的材料
无刷电机影响电机性能的材料由大到小主要包括磁铁、硅钢片、轴承.
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& && && && && && && && && && && & 钕铁硼磁铁
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& &模型界的无刷电机几乎100%用的“磁王”----钕铁硼磁铁，用磁王来形容钕铁硼磁铁是当之无愧的，我查询了资料发现钕铁硼磁铁是我们生活中常见的黑乎乎的铁氧体磁铁磁性的3倍！当然了，价格更是铁氧体磁铁的更多倍。无刷电机终归属于永磁电机，而永磁电机的功率、特点等特性完全取决于磁铁。基本可以说吧，磁铁的体积与牌号决定了电机的最大功率。另外还有磁铁形状上的差异，我们拆开一些廉价的电机会有一个发现，那就是绝大部分的磁铁形状都是方片行。方片形的磁铁加工简单，价格相对便宜，自然成了追求成本电机的最佳选择。而很多品牌电机选择了弧形磁铁，弧形可以保证磁铁和硅钢片的气隙一直保持一致，似乎功率上和效率上都胜过了方形磁铁一筹。但是，我拆开一些电机也发现了被称之为面包型的磁铁，他们能够和铁壳完整的贴合在一起，和硅钢片的距离却是和方形磁铁是一样不是一致的。关于这种磁铁，我请教了一些干电机的朋友，他们确信这种磁铁比弧形磁铁效果还要更佳，在此我不做结论，但起码比方形磁铁好吧！
& & 不过而有例外，一些高端电机采用多槽数多极数的电机，比如说40多块磁铁的，基本都是采用了方形磁铁，估计这主要是因为铁壳直径很大，方形磁铁也能很好的和铁壳粘合，并且和硅钢片的气隙也很均匀吧。
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& && && && && && && && && && &&&硅钢片
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其实初中读电磁学的时候，我经常想的问题是，电机为什么需要硅钢片呢？不是说通电的导体在磁场中就能产生作用吗？那为什么还需要硅钢片呢。后来我想了很久很久终于得出一个结论，那就是搞设计的人不会比你傻！
空气是不怎么导磁的，但铁是导磁的，硅钢片的作用就是把磁铁的磁路引导过来并形成回路，这就需要电机磁阻（大家把它等同理解为电阻即可）比较小。但是大家都看见了，为什么定子上面怎么都是一片一片构成的呢？
大家知道电磁炉的原理吗？为什么铁锅放上电磁炉上面就会发热？其实这就是因为-----类似于铁的材料放在快速变化的电磁场中（大家想想交流电吧，那个电是瞬间飞来飞去，不像直流电永远是正极到负极）会产生涡流损耗而发热，并且频率越高发热量越大。硅钢片处在电机的旋转磁场当中，就是和那放在电磁炉上的铁锅一样遇到了同样的问题，解决的办法就是往钢里添加硅并且做成薄片，理论上越薄的硅钢片产生的涡流损耗就越小。
所以大家是不是明白了普通的固定翼电机大都是比较厚的0.35MM硅钢片，而直升机和涵道机电机大都是用0.2MM硅钢片的原因呢？（电机转速越快，磁场变化越快，那涡流损耗就越大）
所以，现在大多数的多轴电机都使用了0.2MM单片的硅钢片，这样做成的电机空载电流会小一些。
最后和大家说个比较泄气的事情，目前国内大都是拿的小日本的硅钢片，并且这个硅钢片比国产的要好（包括大家平常能够知道的上海宝钢）。。。。。。。。。。。。
相关小知识：为什么高KV电机在全油门空转的情况下下会发热很厉害呢？
答案是：产生热量的不是铜线，因为此时通过的电流很小。产生热量的正是涡流损耗和磁滞损耗，因为此时电机完全空载，转速比较高，涡流损耗大，而所有的损耗最后都变成了热量。
& && && && && &
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& && && && && && && && && && &&&轴承
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说到轴承，有点不太专业，研究的不是很多，但还是说说自己的看法吧。有一句话说的好，无刷电机的寿命基本等同于所用轴承的寿命，当然这么说首先得有个前提，前提就是电机不会因为过载过流而烧掉。对轴承的寿命产生影响因素主要有品牌、安装方式、运转环境、运转速度。
品牌，咱就不说了，咱中国现在总体还处在模仿学习的阶段，在金属材料学方面没有西方研究的深透，所以基本上好的轴承都是进口的。在给同志们报告个坏消息，航模圈大牌子电机用的大都是小日本的轴承，特别是NMB这个牌子，这牌子前段时间被反垄断调查了。咱们不扯远了，好品牌的轴承代表着更长的寿命。
安装方式，轴承最怕的就是很紧凑的安装，如果装的紧了，再好的轴承也得减寿。在这点上，基本的航模厂家都不会犯太大的错。
其他还有的因素就是，运转速度越大命越短，受力越大命越短。速度的话都是根据电机的实际需要而不可能做什么改变，而现在很多电机都使用更大号的轴承来提高轴承受力负荷水平，虽然提高了成本却增加了稳定性。
相关小知识：无刷电机的寿命有多长？
其实大多数的模型无刷电机是摔死的、热死的、断头死的（断轴），没有几个是寿终正寝挂掉的。
选用好的轴承并且合理运用不高温不巨震不摔机，无刷电机起码能用50000个小时，随随便便陪伴你10年，当然，钕铁硼磁铁可能会退磁，轴承可能会需要加油，但这些都是可以克服的因素。
关键是，模型无刷电机有几个不是往死里操？有几个不炸鸡，有几个会做轴承养护？所以，实际上，它的寿命都是掌握在玩家手里。
第二章：无刷电机的损耗
无刷电机的损耗主要有两个方面，稍微了解过电机知识爱好者应该也都了解过，即铜耗和铁耗。铜耗很好理解，即带有电阻的导体通过电流就会产生热量从而产生损耗，公式表达为发热量=电流的平方*电阻。而铁耗则由磁滞损耗和涡流损耗构成，磁滞损耗大家可以简单理解为一般的金属被磁化后都会有遗留磁性，一旦被一个相反的磁场再次进行磁化时需要把这个原先的遗留磁性给抵消掉，从而产生损耗；而涡流损耗则是硅钢片在变化的电流中金属内部产生感应电流从而产生的损耗。
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& && && && && && && && && && & 铁耗
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上文已经介绍了铁耗的两个组成部分，我们对这些没必要研究的太深，因为我们玩模型已经需要知道的知识太多了，不可能每个领域都做专家。我们需要知道的，就是怎样降低损耗！
磁滞损耗是材料本身造成的，其与电机的换向速度成正比。
涡流损耗是由材料电阻和单片硅钢片的厚薄决定的，硅钢片加入硅就是为了增加电阻减小涡流的产生，而将硅钢片做的越来越薄也是同样的道理----减小涡流，涡流损耗与电机的换向速度的平方成正比。
铁耗所有的指标都指向了同一个数据-----电机换向速度！
这里，我一直用的是电机换向速度而不是电机转速概念，电机转速自然指的是电机直接旋转速度，而换向速度则是：电机旋转速度*极对数（电机磁铁的数量）。这有什么不同呢，产生的直接差别就是：14极的电机一万转涡流损耗还不是很大，而28极的电机如果一万转的话产生的涡流损耗直线上升。
好吧，看到这里，我们就清楚该做些什么了-----将电机转速控制下来！降低转速，自然要把螺旋桨的尺寸提高，而提高了螺旋桨的尺寸自然要提高电机的扭矩。提高电机扭矩的方法无非是这几点：提高电机直径、提高电机槽极数。
提高电机电机直径，这个大家都很好理解，个子大了力气大吗！可是要知道，电机的扭矩与电机直径的关系，那可是平方的关系，电机直径增加那电机的扭矩可是数量级的上升。当然了，同时，电机还要把重量减轻，于是就产生了扁扁滴多轴电机，并且美其名曰---盘式电机。笑死老子了，真敢忽悠啊，打出盘式电机这个招牌的时候有没有真的见过盘式电机？我特意去百度找到了盘式电机的资料，那转子就跟CD碟片一样的，人家才是真正的盘式电机。
提高电机槽极数，这个其实大家现实中也可以看到很多例子，因为这个规律是通用于电机领域的，比如我们身边玩坦克的朋友可能就会注意到，540有刷电机其实也分540和545，这个540是3槽的，而545却是是5槽的，相同参数下，5槽电机扭矩更胜一筹。在模型领域，像我们常见的固定翼电机基本都是清一色的12槽14极，而像T-MOTOR电机U8系列却是36槽42极，恰恰就是12槽14极电机的三倍数（12*3=36.14*3=42），其实就是这个规律。
在这一节，我们能做的，也许就是低KV配大桨，电机转慢点，损耗也少点。
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& && && && && && && && && && &&&铜耗
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发热量=电流的平方*电阻，永远记住这个公式，电机工作电流越大，电阻越大，产生的损耗也就越大。关于铜耗其实可能是电机损耗里最容易理解的一个项目了，因为平常生活里可以看见太多鲜活的例子。
降低铜耗，最简单的办法就是绕进电机的线越多越好，使用的漆包线电阻值越低越好，这也是很多疯狂的电机爱好者喜欢拆电机自己绕线的一个原因。当然了，作为模型爱好者，我们能做的自然是降低工作电流，越低越好。
等等！！我怎么看见一些多轴电机的槽里还有很多没绕满啊？？？？（可能马上就会有模友这样问了）这个事情原因可能大家仔细想想多轴电机的工作电流既可以想明白了，多轴电机是一种低电流低功率工作的电机，而多轴飞行器讲究机身轻一克值千金，厂家在设计多轴电机的时候，绕进去的线是综合考虑工作电流和电机重量而最终做出的决定的。
那用粗线绕电机比细线绕电机是不是可以提供电机的工作效率呢？？？曾经看见厂家的宣传我也曾以为是，但是自己在绕的一手指的血泡后（你们去绕粗线时就知道手指受的罪了），我只想说--屁！电机本身来说就不需要多高的槽满率（槽中的线多线少），电阻值只与导体的横截面积有关系，那在相同的横截面积下粗线有什么优势的？凭什么能提高效率？
我自己绕了不少粗线电机并和0.21的细线电机做对比，并不能看见力效的提升。所以，我认为粗线电机只有这几个优势：美观、散热可能更好。但是要考虑交流电有趋肤效应，在越高的频率下，粗的导体的电阻会增大
那粗线和细线谁能造就更高的槽满率呢，这个问题说法有很多。细线的优势主要在一个原理：同样一个缸是放很多大石头放的多还是放细沙放的多？这个问题基本大家得出的答案应该是相同。细线的劣势在于，整个绕组含有更多的绝缘漆，而绝缘漆有可能导致散热效果变差。粗线的优势在于，因为漆包线比较粗，而导致漆包线断裂的可能性很低，并且绝缘漆的总体含量会更少。
关于漆包线的讨论就到这里，我的总体结论就是：粗漆包线并不会带来效率的提高，散热效果会稍好，并且美观。可以追求，但不必刻意追求。
&&第三章：无刷电机的槽极结构
之前我已经有一篇帖子专门论述模型使用最常见槽极组合，帖子地址：，这里我在补充一些。
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& && && && && && && && && && &常见组合分析
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其实槽极组合在目前来说，主要还是根据电机的大小有一些差异，各个厂家之间设计有相通也有不同。
12槽14极：这个组合可以说是整个模型界保有量最大的槽极组合了，14极是12槽所有组合里面绕组系数最高、顿感次数最大的优秀组合，在多轴电机里面，一般35MM（定子直径）以内都会用这个组合，当然也有例外，像T-MOTOR电机U7系列（定子直径50）、MMC-6012产品（定子直径50）都是使用了这个槽极组合，效果也都挺好，充分说明了这个组合的优秀。
12N16P：这个组合其实很少见，本来我不想拿这个组合来说事。但是在深圳展会上，我看见恒力源的几款电机都是用这个组合，说实话我手头没有任何一款这个组合的电机，数据我没有发言权。这个组合绕组系数低于12N14P（0.866和0.933），扭矩方面应该稍有优势。请有这款电机的模友发表意见。
18N24P：在大量的40级别的电机都是使用这个组合，其实我仍然觉得各个厂家用这个组合完全是习惯使然，因为这个组合是9N12P电机的2倍数电机，而9N12P有少量应用在航模里面。其实这个组合并不是最佳，下面做介绍。
18N20P：我在之前的帖子里说过，9N10P是一个让人又爱又恨的组合，因为这个组合绕组系数高而顿感次数多，但是却有径向不平衡力问题，让人又爱又恨。但是它的2倍数电机18N20P却没有不平衡问题，绕组系数0.945高于18N24P的0.866很多。可是，现在整个模型界却没有用这个组合的电机，可惜可惜。
24N22P：这个组合广泛使用在52（定子直径）级别的电机，，如T-Motor的5208，以及其他品牌的50左右级别的电机。这个组合就不说了，24槽最佳组合是24N22P和24N26P，组合优秀。
36N42P：80级别的电机有一些使用了这个组合，比如T-motot的U8，这个组合其实是12N14P电机的3倍数（12*3=12,14*3=42）。T-motor用这个组合我只能说：你敢不敢多点创新意识啊！！虽然说12N14P是12槽电机的最佳组合，但不代表到了36槽里面它依然是最佳，从各项数字对比来看，他的绕组系数和顿感低于36N38P和36N40P。
36N40P：我在恒力源的80级别电机发现了这个组合，这说明恒力源没有直接照抄，有了自己的一点小创新。虽然看起来就是40与42的差别，其实他们是完全不同的电机。刚刚说了36N42P是12N14P电机的3倍数电机，而36N40P电机是9N10P电机的4倍数电机，9N10P的绕组系数和顿感都高于12N14P电机。但是我没有这个电机的实测数据，靠你们了！
槽极组合的，因为有之前的帖子，在这里我就不重复讲那么多了，大家购买的时稍微留意下即可。
第四章：总结篇----多轴电机的选择
这一章是我认为最难写的，也是我开头说一直不敢写的原因，因为前面三章都是讲基本材料理论，现在可就是实打实的了。如果说，自己讲的不对，不但误导别人，搞不好辛苦码字带来的还是一顿口水，那可就划不来了。这里我说下：这里仅是一家之言，模友们觉得有讲的不对的地方欢迎指正。
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& && && && && && && && && && && &功率和效率的关系
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经常有人在论坛发问：KV和KV有什么不同，都是1000KV，不是都一样吗？呵呵，差别可大了。
在电机直径、KV值都一样的情况下，电机更高的电机自然功率越大，功率越大的电机自然能够带动的负载越大。好比一个男人100斤，一个男人160斤，你让他们去背一袋50斤的大米，100斤的男人虽然说稍稍有点吃力但也能背，160斤的男人觉得是小菜。但，如果是让他们背两袋米呢？160斤的男人咬咬牙也背起来了，100斤的男人恐怕腰都直不起来，这就是他们的差异。对于电机来说，工作越轻松，效率越高，利用前面的理论就是，铁耗也低铜耗也低。记住下面这个公式：
& && && && && & 扭矩与电流的平方成正比
随着电机工作的越来越累，它的效率会迅速的降低。所以说选择多轴电机，必须选择合适功率电机以及与他搭配的螺旋桨，让电机工作在相对轻松的状态，一般来说悬停时工作功率是最大功率的30-45%之间比较好。不可小牛拉大车，也不能大牛拉小车。
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& && && && && && && && && &螺旋桨与效率的关系
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基本结论就是：电机尺寸越大，螺距相对较低，产生的静拉力和力效相对越高。这个结论基本所有模友都知道吧，我就不在累述。
这个，这里有个界限，就是螺旋桨的尺寸必须符合电机的扭矩要求，你尺寸过大转动起来需要更大的力气，这个力气如果远大于电机本身扭矩，那电机哪怕是转速比较慢也是工作在比较吃力的状态。
我曾经用2212 上33V带1580桨，当然电机的KV很低，实验证明一味的提高螺旋桨的尺寸直到超过了电机本身的扭矩，带来的效率并不高。举个例子，你一个150斤的男人，我一天让你把100斤的铁块举起来10次，次数并不多，但是每次举起来你都很难受，导致你最后还是感觉很吃力。
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& && && && && && && &&&KV值与效率的关系
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& &首先，KV值其实就是电机的转速（转速=KV值*电压），由公式：
& && && && && && && && &&&功率=扭矩*转速
而知道，在功率一定的情况下，转速越低的电机其扭矩也更大。但是，如果是同一机型只是KV值不同呢，比如说我们拿KV和KV来对比。350KV能比400KV更高效率吗？就我对比测试情况看基本可以得出这样一个结论：两个相近KV的电机在同样的螺旋桨和同样的小功率工作情况下（比如说30%功率），力效数字基本一致；只是因为更大KV的电机因为转速更高负载转速也更高，最终的力效值低于低KV，但是此时他们的最大功率是不一样的，所以不具对比性。（比如350KV电机是工作在100W，而400W电机是工作在150W）。
所以我最后得出一个结论，KV值并不能直接影响效率，最终影响效率的还是电机的工作状态。KV的选取最后还是一个原则：要和电压配合要达到螺旋桨所需要的转速，不能一味的追求低KV。
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& && && && && && && & 电压与效率的关系
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这一节，自然是先上两个公式：
& && && && && && &1：功率=电压*电流
& && && && && && &2：发热量=电流的平方*电阻
由公式得出两个结论：在同功率下，电压越高电流越小，并推出：在同功率下，电压越高发热量越小。最后得出结论：电压越高，效率越高。
现在知道为什么高压电线要上100KV（这个KV是千伏）的高电压了呗。
当然，飞行器是需要电池进行驱动的，准确的说是锂电池，锂电池的片数自然取决于电池的大小，越大的电池自然能做的越高压。所以在电压这方面，其实我们能做的并不多，因为市场上的电池很多都是系列化的，比如说450这样的机型，你可以去找450直升机的6S电池，但是价格很高，而且需要的电调价格也要高一些。所以在电压这方面我们应该做的就是：尽量避免大机型用低压电池，那样会造成工作电流相对高一些，从而铜耗较大。
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& && && && && && && && && &电池容量与飞行时间的关系
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相信很多新手开始肯定觉得自己的飞行器飞行时间过短，总想通过增加电池容量来增加飞行时间。
我们要知道以下两点：电池容量与电池重量成正比
& && && && && && &&&电机悬停工作力效与飞机重量成反比
电池容量增加了，但是另外一方面电机的工作效率降低了，所以说多轴的电池容量选择还是以标配为准，也可以在标配基础上加大一些都没有问题，但是容量不能一直加大，最后往往是得不偿失。
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& && && && && && && && &&&多轴飞行器选择电机的常规流程
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1、确定多轴总重、附件设备重量、多轴轴数
2、确定轴距，轴距的话其实买商业机时早已是成系列了，我们在选择上自然是能使用较大尺寸螺旋桨的设计为佳。
3、多轴全部总重除以轴数，得出单电机悬停工作负重。
4、寻找能够达到单电机悬停负重2.5倍左右拉力的机型
5、确定自己的电池电压
6、根据电压选择KV
&&例如，我现在需要一款4KG的六轴，买的机架最大只能上15寸桨，那单电机就要悬停负重667克，那该电机用15寸桨最大拉力起码要达到1700克。我们就去寻找一款用15寸桨能够达到1700克并且力效比较高的电机，比如某品牌4008电机可以，但是他又300KV、400KV、500KV我该怎么选择呢？
&&如果你选择了6S电池，那基本肯定是选择较低KV的电机，300KV电机或者400KV都可以，但因为对于4008这样的电机来说负载还是有些大的，还是选择300KV电机更佳。以上只是比喻，不代表具体数据。
楼主辛苦！这样的分析很少有模友热心写出来，谢谢分享！
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技术贴！！！涨姿势了！！！
仔细看了一遍，楼主辛苦了
不错&&楼主辛苦了
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无刷电机的世界--效率漫谈
无刷电机的世界---追求效率的讨论
作者：布拉格之春& &欢迎交流：
又是小半年过去，一直想写一篇关于无刷电机效率的帖子，可是总感觉题目太大很难下笔。刚好近期通过不断的飞行和不断的测试又慢慢地体味出一些感悟，深夜11点又能安静的开始码字，于是便有了此文。
& &很多的模友玩玩沉醉于飞行当中，可能很少去考虑电机的效率问题，毕竟电机的效率在高了不起是让你的飞行多飞一分钟，很多人没有追求这一分钟的动力和想法。可喜的是，当多轴飞行器越来越多的出来在我们身边，很多爱琢磨的玩家开始思考，开始追求飞行器能够多留空一点时间哪怕是一分钟。
本文讨论以下问题：
1、与无刷电机的效率有关的因素
2、怎样选择无刷电机以及具体的参数
3、无刷电机的寿命
4、无刷电机槽极结构
5、无刷电机材料的优与劣。
呵呵，就和我一起进入无刷电机的世界吧！
万恶的切割线
第一章& &无刷电机的材料
无刷电机影响电机性能的材料由大到小主要包括磁铁、硅钢片、轴承.
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& && && && && && && && && && && & 钕铁硼磁铁
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& &模型界的无刷电机几乎100%用的“磁王”----钕铁硼磁铁，用磁王来形容钕铁硼磁铁是当之无愧的，我查询了资料发现钕铁硼磁铁是我们生活中常见的黑乎乎的铁氧体磁铁磁性的3倍！当然了，价格更是铁氧体磁铁的更多倍。无刷电机终归属于永磁电机，而永磁电机的功率、特点等特性完全取决于磁铁。基本可以说吧，磁铁的体积与牌号决定了电机的最大功率。另外还有磁铁形状上的差异，我们拆开一些廉价的电机会有一个发现，那就是绝大部分的磁铁形状都是方片行。方片形的磁铁加工简单，价格相对便宜，自然成了追求成本电机的最佳选择。而很多品牌电机选择了弧形磁铁，弧形可以保证磁铁和硅钢片的气隙一直保持一致，似乎功率上和效率上都胜过了方形磁铁一筹。但是，我拆开一些电机也发现了被称之为面包型的磁铁，他们能够和铁壳完整的贴合在一起，和硅钢片的距离却是和方形磁铁是一样不是一致的。关于这种磁铁，我请教了一些干电机的朋友，他们确信这种磁铁比弧形磁铁效果还要更佳，在此我不做结论，但起码比方形磁铁好吧！
& & 不过而有例外，一些高端电机采用多槽数多极数的电机，比如说40多块磁铁的，基本都是采用了方形磁铁，估计这主要是因为铁壳直径很大，方形磁铁也能很好的和铁壳粘合，并且和硅钢片的气隙也很均匀吧。
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& && && && && && && && && && &&&硅钢片
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其实初中读电磁学的时候，我经常想的问题是，电机为什么需要硅钢片呢？不是说通电的导体在磁场中就能产生作用吗？那为什么还需要硅钢片呢。后来我想了很久很久终于得出一个结论，那就是搞设计的人不会比你傻！
空气是不怎么导磁的，但铁是导磁的，硅钢片的作用就是把磁铁的磁路引导过来并形成回路，这就需要电机磁阻（大家把它等同理解为电阻即可）比较小。但是大家都看见了，为什么定子上面怎么都是一片一片构成的呢？
大家知道电磁炉的原理吗？为什么铁锅放上电磁炉上面就会发热？其实这就是因为-----类似于铁的材料放在快速变化的电磁场中（大家想想交流电吧，那个电是瞬间飞来飞去，不像直流电永远是正极到负极）会产生涡流损耗而发热，并且频率越高发热量越大。硅钢片处在电机的旋转磁场当中，就是和那放在电磁炉上的铁锅一样遇到了同样的问题，解决的办法就是往钢里添加硅并且做成薄片，理论上越薄的硅钢片产生的涡流损耗就越小。
所以大家是不是明白了普通的固定翼电机大都是比较厚的0.35MM硅钢片，而直升机和涵道机电机大都是用0.2MM硅钢片的原因呢？（电机转速越快，磁场变化越快，那涡流损耗就越大）
所以，现在大多数的多轴电机都使用了0.2MM单片的硅钢片，这样做成的电机空载电流会小一些。
最后和大家说个比较泄气的事情，目前国内大都是拿的小日本的硅钢片，并且这个硅钢片比国产的要好（包括大家平常能够知道的上海宝钢）。。。。。。。。。。。。
相关小知识：为什么高KV电机在全油门空转的情况下下会发热很厉害呢？
答案是：产生热量的不是铜线，因为此时通过的电流很小。产生热量的正是涡流损耗和磁滞损耗，因为此时电机完全空载，转速比较高，涡流损耗大，而所有的损耗最后都变成了热量。
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& && && && && && && && && && &&&轴承
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说到轴承，有点不太专业，研究的不是很多，但还是说说自己的看法吧。有一句话说的好，无刷电机的寿命基本等同于所用轴承的寿命，当然这么说首先得有个前提，前提就是电机不会因为过载过流而烧掉。对轴承的寿命产生影响因素主要有品牌、安装方式、运转环境、运转速度。
品牌，咱就不说了，咱中国现在总体还处在模仿学习的阶段，在金属材料学方面没有西方研究的深透，所以基本上好的轴承都是进口的。在给同志们报告个坏消息，航模圈大牌子电机用的大都是小日本的轴承，特别是NMB这个牌子，这牌子前段时间被反垄断调查了。咱们不扯远了，好品牌的轴承代表着更长的寿命。
安装方式，轴承最怕的就是很紧凑的安装，如果装的紧了，再好的轴承也得减寿。在这点上，基本的航模厂家都不会犯太大的错。
其他还有的因素就是，运转速度越大命越短，受力越大命越短。速度的话都是根据电机的实际需要而不可能做什么改变，而现在很多电机都使用更大号的轴承来提高轴承受力负荷水平，虽然提高了成本却增加了稳定性。
相关小知识：无刷电机的寿命有多长？
其实大多数的模型无刷电机是摔死的、热死的、断头死的（断轴），没有几个是寿终正寝挂掉的。
选用好的轴承并且合理运用不高温不巨震不摔机，无刷电机起码能用50000个小时，随随便便陪伴你10年，当然，钕铁硼磁铁可能会退磁，轴承可能会需要加油，但这些都是可以克服的因素。
关键是，模型无刷电机有几个不是往死里操？有几个不炸鸡，有几个会做轴承养护？所以，实际上，它的寿命都是掌握在玩家手里。
ken128 发表于
谈到效率，我感到电机就是要在设计转速上转动。
如果负载大，拖累电机不转动当然效率下降，这是不争事实。 ...
呵呵，对头。里面学问大。
第四章：总结篇----多轴电机的选择
这一章是我认为最难写的，也是我开头说一直不敢写的原因，因为前面三章都是讲基本材料理论，现在可就是实打实的了。如果说，自己讲的不对，不但误导别人，搞不好辛苦码字带来的还是一顿口水，那可就划不来了。这里我说下：这里仅是一家之言，模友们觉得有讲的不对的地方欢迎指正。
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& && && && && && && && && && && &功率和效率的关系
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经常有人在论坛发问：KV和KV有什么不同，都是1000KV，不是都一样吗？呵呵，差别可大了。
在电机直径、KV值都一样的情况下，电机更高的电机自然功率越大，功率越大的电机自然能够带动的负载越大。好比一个男人100斤，一个男人160斤，你让他们去背一袋50斤的大米，100斤的男人虽然说稍稍有点吃力但也能背，160斤的男人觉得是小菜。但，如果是让他们背两袋米呢？160斤的男人咬咬牙也背起来了，100斤的男人恐怕腰都直不起来，这就是他们的差异。对于电机来说，工作越轻松，效率越高，利用前面的理论就是，铁耗也低铜耗也低。记住下面这个公式：
& && && && && & 扭矩与电流的平方成正比
随着电机工作的越来越累，它的效率会迅速的降低。所以说选择多轴电机，必须选择合适功率电机以及与他搭配的螺旋桨，让电机工作在相对轻松的状态，一般来说悬停时工作功率是最大功率的30-45%之间比较好。不可小牛拉大车，也不能大牛拉小车。
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& && && && && && && && && &螺旋桨与效率的关系
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基本结论就是：电机尺寸越大，螺距相对较低，产生的静拉力和力效相对越高。这个结论基本所有模友都知道吧，我就不在累述。
这个，这里有个界限，就是螺旋桨的尺寸必须符合电机的扭矩要求，你尺寸过大转动起来需要更大的力气，这个力气如果远大于电机本身扭矩，那电机哪怕是转速比较慢也是工作在比较吃力的状态。
我曾经用2212 上33V带1580桨，当然电机的KV很低，实验证明一味的提高螺旋桨的尺寸直到超过了电机本身的扭矩，带来的效率并不高。举个例子，你一个150斤的男人，我一天让你把100斤的铁块举起来10次，次数并不多，但是每次举起来你都很难受，导致你最后还是感觉很吃力。
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& && && && && && && &&&KV值与效率的关系
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& &首先，KV值其实就是电机的转速（转速=KV值*电压），由公式：
& && && && && && && && &&&功率=扭矩*转速
而知道，在功率一定的情况下，转速越低的电机其扭矩也更大。但是，如果是同一机型只是KV值不同呢，比如说我们拿KV和KV来对比。350KV能比400KV更高效率吗？就我对比测试情况看基本可以得出这样一个结论：两个相近KV的电机在同样的螺旋桨和同样的小功率工作情况下（比如说30%功率），力效数字基本一致；只是因为更大KV的电机因为转速更高负载转速也更高，最终的力效值低于低KV，但是此时他们的最大功率是不一样的，所以不具对比性。（比如350KV电机是工作在100W，而400W电机是工作在150W）。
所以我最后得出一个结论，KV值并不能直接影响效率，最终影响效率的还是电机的工作状态。KV的选取最后还是一个原则：要和电压配合要达到螺旋桨所需要的转速，不能一味的追求低KV。
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& && && && && && && & 电压与效率的关系
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这一节，自然是先上两个公式：
& && && && && && &1：功率=电压*电流
& && && && && && &2：发热量=电流的平方*电阻
由公式得出两个结论：在同功率下，电压越高电流越小，并推出：在同功率下，电压越高发热量越小。最后得出结论：电压越高，效率越高。
现在知道为什么高压电线要上100KV（这个KV是千伏）的高电压了呗。
当然，飞行器是需要电池进行驱动的，准确的说是锂电池，锂电池的片数自然取决于电池的大小，越大的电池自然能做的越高压。所以在电压这方面，其实我们能做的并不多，因为市场上的电池很多都是系列化的，比如说450这样的机型，你可以去找450直升机的6S电池，但是价格很高，而且需要的电调价格也要高一些。所以在电压这方面我们应该做的就是：尽量避免大机型用低压电池，那样会造成工作电流相对高一些，从而铜耗较大。
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& && && && && && && && && &电池容量与飞行时间的关系
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相信很多新手开始肯定觉得自己的飞行器飞行时间过短，总想通过增加电池容量来增加飞行时间。
我们要知道以下两点：电池容量与电池重量成正比
& && && && && && &&&电机悬停工作力效与飞机重量成反比
电池容量增加了，但是另外一方面电机的工作效率降低了，所以说多轴的电池容量选择还是以标配为准，也可以在标配基础上加大一些都没有问题，但是容量不能一直加大，最后往往是得不偿失。
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& && && && && && && && &&&多轴飞行器选择电机的常规流程
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1、确定多轴总重、附件设备重量、多轴轴数
2、确定轴距，轴距的话其实买商业机时早已是成系列了，我们在选择上自然是能使用较大尺寸螺旋桨的设计为佳。
3、多轴全部总重除以轴数，得出单电机悬停工作负重。
4、寻找能够达到单电机悬停负重2.5倍左右拉力的机型
5、确定自己的电池电压
6、根据电压选择KV
&&例如，我现在需要一款4KG的六轴，买的机架最大只能上15寸桨，那单电机就要悬停负重667克，那该电机用15寸桨最大拉力起码要达到1700克。我们就去寻找一款用15寸桨能够达到1700克并且力效比较高的电机，比如某品牌4008电机可以，但是他又300KV、400KV、500KV我该怎么选择呢？
&&如果你选择了6S电池，那基本肯定是选择较低KV的电机，300KV电机或者400KV都可以，但因为对于4008这样的电机来说负载还是有些大的，还是选择300KV电机更佳。以上只是比喻，不代表具体数据。
第三章：无刷电机的槽极结构
之前我已经有一篇帖子专门论述模型使用最常见槽极组合，帖子地址：，这里我在补充一些。
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& && && && && && && && && && &常见组合分析
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其实槽极组合在目前来说，主要还是根据电机的大小有一些差异，各个厂家之间设计有相通也有不同。
12槽14极：这个组合可以说是整个模型界保有量最大的槽极组合了，14极是12槽所有组合里面绕组系数最高、顿感次数最大的优秀组合，在多轴电机里面，一般35MM（定子直径）以内都会用这个组合，当然也有例外，像T-MOTOR电机U7系列（定子直径50）、MMC-6012产品（定子直径50）都是使用了这个槽极组合，效果也都挺好，充分说明了这个组合的优秀。
12N16P：这个组合其实很少见，本来我不想拿这个组合来说事。但是在深圳展会上，我看见恒力源的几款电机都是用这个组合，说实话我手头没有任何一款这个组合的电机，数据我没有发言权。这个组合绕组系数低于12N14P（0.866和0.933），扭矩方面应该稍有优势。请有这款电机的模友发表意见。
18N24P：在大量的40级别的电机都是使用这个组合，其实我仍然觉得各个厂家用这个组合完全是习惯使然，因为这个组合是9N12P电机的2倍数电机，而9N12P有少量应用在航模里面。其实这个组合并不是最佳，下面做介绍。
18N20P：我在之前的帖子里说过，9N10P是一个让人又爱又恨的组合，因为这个组合绕组系数高而顿感次数多，但是却有径向不平衡力问题，让人又爱又恨。但是它的2倍数电机18N20P却没有不平衡问题，绕组系数0.945高于18N24P的0.866很多。可是，现在整个模型界却没有用这个组合的电机，可惜可惜。
24N22P：这个组合广泛使用在52（定子直径）级别的电机，，如T-Motor的5208，以及其他品牌的50左右级别的电机。这个组合就不说了，24槽最佳组合是24N22P和24N26P，组合优秀。
36N42P：80级别的电机有一些使用了这个组合，比如T-motot的U8，这个组合其实是12N14P电机的3倍数（12*3=12,14*3=42）。T-motor用这个组合我只能说：你敢不敢多点创新意识啊！！虽然说12N14P是12槽电机的最佳组合，但不代表到了36槽里面它依然是最佳，从各项数字对比来看，他的绕组系数和顿感低于36N38P和36N40P。
36N40P：我在恒力源的80级别电机发现了这个组合，这说明恒力源没有直接照抄，有了自己的一点小创新。虽然看起来就是40与42的差别，其实他们是完全不同的电机。刚刚说了36N42P是12N14P电机的3倍数电机，而36N40P电机是9N10P电机的4倍数电机，9N10P的绕组系数和顿感都高于12N14P电机。但是我没有这个电机的实测数据，靠你们了！
槽极组合的，因为有之前的帖子，在这里我就不重复讲那么多了，大家购买的时稍微留意下即可。
第二章：无刷电机的损耗
无刷电机的损耗主要有两个方面，稍微了解过电机知识爱好者应该也都了解过，即铜耗和铁耗。铜耗很好理解，即带有电阻的导体通过电流就会产生热量从而产生损耗，公式表达为发热量=电流的平方*电阻。而铁耗则由磁滞损耗和涡流损耗构成，磁滞损耗大家可以简单理解为一般的金属被磁化后都会有遗留磁性，一旦被一个相反的磁场再次进行磁化时需要把这个原先的遗留磁性给抵消掉，从而产生损耗；而涡流损耗则是硅钢片在变化的电流中金属内部产生感应电流从而产生的损耗。
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& && && && && && && && && && & 铁耗
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上文已经介绍了铁耗的两个组成部分，我们对这些没必要研究的太深，因为我们玩模型已经需要知道的知识太多了，不可能每个领域都做专家。我们需要知道的，就是怎样降低损耗！
磁滞损耗是材料本身造成的，其与电机的换向速度成正比。
涡流损耗是由材料电阻和单片硅钢片的厚薄决定的，硅钢片加入硅就是为了增加电阻减小涡流的产生，而将硅钢片做的越来越薄也是同样的道理----减小涡流，涡流损耗与电机的换向速度的平方成正比。
铁耗所有的指标都指向了同一个数据-----电机换向速度！
这里，我一直用的是电机换向速度而不是电机转速概念，电机转速自然指的是电机直接旋转速度，而换向速度则是：电机旋转速度*极对数（电机磁铁的数量）。这有什么不同呢，产生的直接差别就是：14极的电机一万转涡流损耗还不是很大，而28极的电机如果一万转的话产生的涡流损耗直线上升。
好吧，看到这里，我们就清楚该做些什么了-----将电机转速控制下来！降低转速，自然要把螺旋桨的尺寸提高，而提高了螺旋桨的尺寸自然要提高电机的扭矩。提高电机扭矩的方法无非是这几点：提高电机直径、提高电机槽极数。
提高电机电机直径，这个大家都很好理解，个子大了力气大吗！可是要知道，电机的扭矩与电机直径的关系，那可是平方的关系，电机直径增加那电机的扭矩可是数量级的上升。当然了，同时，电机还要把重量减轻，于是就产生了扁扁滴多轴电机，并且美其名曰---盘式电机。笑死老子了，真敢忽悠啊，打出盘式电机这个招牌的时候有没有真的见过盘式电机？我特意去百度找到了盘式电机的资料，那转子就跟CD碟片一样的，人家才是真正的盘式电机。
提高电机槽极数，这个其实大家现实中也可以看到很多例子，因为这个规律是通用于电机领域的，比如我们身边玩坦克的朋友可能就会注意到，540有刷电机其实也分540和545，这个540是3槽的，而545却是是5槽的，相同参数下，5槽电机扭矩更胜一筹。在模型领域，像我们常见的固定翼电机基本都是清一色的12槽14极，而像T-MOTOR电机U8系列却是36槽42极，恰恰就是12槽14极电机的三倍数（12*3=36.14*3=42），其实就是这个规律。
在这一节，我们能做的，也许就是低KV配大桨，电机转慢点，损耗也少点。
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& && && && && && && && && && &&&铜耗
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发热量=电流的平方*电阻，永远记住这个公式，电机工作电流越大，电阻越大，产生的损耗也就越大。关于铜耗其实可能是电机损耗里最容易理解的一个项目了，因为平常生活里可以看见太多鲜活的例子。
降低铜耗，最简单的办法就是绕进电机的线越多越好，使用的漆包线电阻值越低越好，这也是很多疯狂的电机爱好者喜欢拆电机自己绕线的一个原因。当然了，作为模型爱好者，我们能做的自然是降低工作电流，越低越好。
等等！！我怎么看见一些多轴电机的槽里还有很多没绕满啊？？？？（可能马上就会有模友这样问了）这个事情原因可能大家仔细想想多轴电机的工作电流既可以想明白了，多轴电机是一种低电流低功率工作的电机，而多轴飞行器讲究机身轻一克值千金，厂家在设计多轴电机的时候，绕进去的线是综合考虑工作电流和电机重量而最终做出的决定的。
那用粗线绕电机比细线绕电机是不是可以提供电机的工作效率呢？？？曾经看见厂家的宣传我也曾以为是，但是自己在绕的一手指的血泡后（你们去绕粗线时就知道手指受的罪了），我只想说--屁！电机本身来说就不需要多高的槽满率（槽中的线多线少），电阻值只与导体的横截面积有关系，那在相同的横截面积下粗线有什么优势的？凭什么能提高效率？
我自己绕了不少粗线电机并和0.21的细线电机做对比，并不能看见力效的提升。所以，我认为粗线电机只有这几个优势：美观、散热可能更好。但是要考虑交流电有趋肤效应，在越高的频率下，粗的导体的电阻会增大
那粗线和细线谁能造就更高的槽满率呢，这个问题说法有很多。细线的优势主要在一个原理：同样一个缸是放很多大石头放的多还是放细沙放的多？这个问题基本大家得出的答案应该是相同。细线的劣势在于，整个绕组含有更多的绝缘漆，而绝缘漆有可能导致散热效果变差。粗线的优势在于，因为漆包线比较粗，而导致漆包线断裂的可能性很低，并且绝缘漆的总体含量会更少。
关于漆包线的讨论就到这里，我的总体结论就是：粗漆包线并不会带来效率的提高，散热效果会稍好，并且美观。可以追求，但不必刻意追求。
楼主辛苦了，帮顶。
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这是说的电机效率还是桨效率呢？
总结的很好。虽然现在模型动力很足，但是提高设备的效能应该重视，达到节约、高效、环保才是高境界。
顶楼主。谢谢，学习了。
感谢科普。 还好现在电机很便宜。
谢谢科普，非常详细，但是有些深奥了，有些地方还是不太理解，要能更通俗点，多点例子就更好了
顶！好文章，学习！
楼主辛苦了
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