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本章講到的東西真是振奮人心的事情。
從小弟剛開始玩的時候，無刷馬達剛起步...
當時別人問到遙控車的時候，大家講的"很快的"遙控車都是"吃油"的比較快。
首先討論一下馬達跟引擎的差距吧 ...
引擎是從來回跑的活塞推動一個區軸來使引擎運轉...
馬達則不同，碳刷馬達是由碳刷給了線圈的電力產生磁場，進而帶動轉子運轉。
內轉無刷馬達則是以黏貼了強力磁鐵的轉子隨著外側線圈產生的旋轉磁場移動，進而帶動旋轉。
外轉馬達則是相反，外蓋是磁鐵，內部是線圈。線圈產生旋轉磁場，帶動外側磁鐵旋轉。
單就馬達跟引擎的運作模式來比較，本來就是持續運轉的馬達可以勝過引擎。
可是碳刷時代耗損在碳刷以及銅頭的損耗過多，造成即便輸出了很大的功率卻得不到同等的回饋。
到了無刷卻跳過了碳刷及銅頭，所以可以得到很高的輸出。
我們要先講到的是我們消耗掉的電跑到哪裡去了?
根據能力守恆定律，我們消耗的電能會變成動能以及熱能。
所以馬達消耗掉的"功率"，是否輸出給您同等的"功"，這就提到效率的問題。
效率=功/功率
效率越好的馬達，可以將使用掉的電確實的轉換給車子使用。
再來提到馬達消耗功率，這比較簡單，同樣電壓下，電流越大產生的功率越高。(P=IV)
以相同的效率來說，功率越高做出的功越高。
這也是為什麼同電壓下T數越小的馬達車越快，T數越小，電阻越低，當然得到的電流會比較高。
所以並非"轉速"給車子車速，而是"功"給車子車速。
當馬達做的"功"越大，車子的速度就越快....
而功率轉換的過程中，損失到哪裡去了?
從電的部分來看，無刷馬達的運轉方式是以三相交流電來達到運轉方式，當頻率越高(每分鐘震盪的次數)，轉速會越高。
轉換的過程中，會在無刷電變上產生消耗。
所以很多大廠的無刷電變會提供"電阻"數據給使用者。電阻數據越低，效率越好，產生的熱能也會較低。
轉換完成後，輸出到馬達端，馬達端的銅線繞過矽鋼片，隨著往復的交流電產生不同的磁場，轉速增加的時候，會產生"鐵損"以及"磁滯損"。
以下解釋鐵損以及磁滯損...
鐵損，為矽鋼片導磁的過程中，磁力流通的順暢度產生的。
磁力越強，帶動轉子的力量越大，所以損失掉的越多，力量變小。
就需要更大的電流才能帶動轉子... 損失由此而生。
磁滯損，字面譯意很清楚，小時後我們都玩過電磁鐵。把漆包線纏繞在鐵丁上面當作電磁鐵。
當通電後產生磁性後，停止供應電力的瞬間，鐵丁還是會殘留些許的磁力，而這些磁力會維持一陣子。
當我們電力在正反供應造成磁性正反轉時，每一次反向的時候，都必須抵抗上一次殘留的磁性，進而產生磁滯損。
提到這裡講到的就是，當馬達的轉速越高，磁滯損將會更趨明顯。
就像是引擎目前轉速由於是往復跑的活塞，所以達到4萬5千轉就已經接近上限了。
馬達也相同，效率提升了，但是由於電力來回跑的時候，產生的磁滯損，帶來了電力損耗，隨著馬達轉速上升，效率下降，所以做的功就漸漸下降。
所以越大的馬達KV值漸漸的做小，希望使用更高的電壓來提供高功率，又於轉速較低，效率增加的情況下，消耗掉的功率就可以真正的發揮在車上....
但是，單就馬達這部分而言，消耗掉的還有機械上的磨損，前後軸承是否真能承受現今高KV馬達產生的7萬轉以上呢?
經過齒比減低後，第一次減速比後的轉速也都超過2萬轉，軸承的損耗將會是馬達第一個嚴格的考驗。
未來將會簡略的運算7.4V 11.1V 14.8V三種電壓在不同馬達下產生的功率以及轉速摡論。
[ 本帖最後由 etspage1 於 2010年3月23日 09:00 PM 編輯 ] |
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發表於 2010年3月23日 08:57 PM
