电机KV值与直升机齿比搭配的探讨？

jetair

家电 发表于 2018-9-25 09:32
假如大桨转速需要设计为3000转。因为kv值和齿比之间是一个反比例关系，那么就有多种方案来达到这 ...

关键问题在齿轮系统，不在电机。你想想3.7比1的齿比，要么电机齿设计的大，占空间。要么主齿设计的小，那么同样扭矩主齿受力就大，塑胶主齿容易滑齿。

家电

jetair 发表于 2018-9-25 18:39
关键问题在齿轮系统，不在电机。你想想3.7比1的齿比，要么电机齿设计的大，占空间。要么主齿设计的小，那 ...

你想如果电机齿轮直径比较大的话，相当于力臂加长了，那么产生的力反而会很小。我觉得这都不是问题的根本，肯定是一个效率和功率的最佳值取舍问题。

greatwall2

家电 发表于 2018-9-25 16:21
估计同一个级别的飞机，电机的kv值应该有一个最佳值,此时效率和扭力兼顾。只是希望在电机领域比较内行的 ...

下次带我姐夫去飞场，让他给你讲。上海交大电机系高材生，某研究所副所长，电机专家

家电

greatwall2 发表于 2018-9-25 19:26
下次带我姐夫去飞场，让他给你讲。上海交大电机系高材生，某研究所副所长，电机专家

那你要一起当打翻译，否则我怕太高深，公式我听不懂

小灰侠

我猜应该是因为最初的飞机马达功率小  电池密度小  为了更大的效率  所以采用减速齿  在材料允许的情况下   用尽可能大的齿 让电机发挥最佳的效果   但是考虑到机身不能太大  一是飞行会变形  二是会变重   所以就这么干了 至于大飞机为啥小了  那应该是电机做的越来越好了 不需要那么大的减速比  以上是我猜的

jetair

家电 发表于 2018-9-25 19:07
你想如果电机齿轮直径比较大的话，相当于力臂加长了，那么产生的力反而会很小。我觉得这都不是问题的根本 ...

       2000kv     14.8:1
       1500kv      11.1:1
       1000kv       7.4:1
        500kv        3.7:1
       上面的几种设计方案感觉电机所需要的扭力都是一样的。

你自己说是一样的么。。。

roland-c

SAB的小火球，主电机直驱
论坛里A24的一架450，同样主电机直驱。

我觉得可能本来方案就有很多种，低KV大转子半径的电机同样可以提供极大的扭矩，但是电机外壳的受力会麻烦。

塞斯纳驱逐目标

以下个人愚见，欢迎大佬指错

个人认为直升机更需要扭矩，因为同等转速定速条件下，高kv电机补转什么的需要时间，低kv电机扭矩大，改变转速也更快，所以定速表现理论要更好些，体现在飞机上就是相对不容易掉转，动作跟手。

再说下个人的观察，450级的直升机，前几年是2221级别的，往后是2520（这里应该还有机架的限制，450pro等一系下置电机结构也就支持到最大25xx的电机，再大装不下）到了470和380，电机的直径加大到36mm（22系列电机直径28mm），而往上到800级，主流电机大都是直径和长度相差不多的（2221明显很长），而这些看起来比较扁的电机一般都是些低kv电机（符合个人推测）

个人对电机的理解是电机直径变大，扭矩变大的程度要大于转速变大的程度，而长度增加转速增加更快，所以给直升机，我更倾向于用大扭低kv电机

wubisheng

谢绍聪 发表于 2018-9-25 13:09
我觉得更有可能是受制于大齿盘的直径，大齿盘直径对机身结构的影响最大，因此可能是由于机身结构限制了大 ...

貌似有道理，机身尺寸限制了大齿直径。

littlestep

家电 发表于 2018-9-25 09:32
假如大桨转速需要设计为3000转。因为kv值和齿比之间是一个反比例关系，那么就有多种方案来达到这 ...

很簡單, 力量從那裡來?YES.... 就是磁鐵, 無論你多大的電流, 多高的電壓, 磁鐵的大小就固定了可以產生最極限力量多少.
一台3000轉的325~365MM 槳的直機, 機身大小及槳大小已固定, 同時電機大小也在限制中, 還有重量問題
齒比可以更大, 電機轉速高, 扭力會賺回來. 反之, 在低KV 下要求電機無盡的把扭力供上是不可能的
除非電機本身無限加大加重..

家电

littlestep 发表于 2018-9-26 19:28
很簡單, 力量從那裡來?YES.... 就是磁鐵, 無論你多大的電流, 多高的電壓, 磁鐵的大小就固定了可以產生最 ...

如果是这样的话，那么700级的飞机为什么不把kv值做得很高 ，这样扭力不就上来了吗？

家电

     查了有关的书籍，是这样说的：相同功率的几种电机，kv值越高也就是转速越高，效率越高。由于电池的密度是受限制的，航模本来就很费电，因此为了提高电机的效率，就尽量提高kv值。
       kv值高了，而大桨的转速却不需要那么高，因此就设计了减速齿轮。理论上讲减速比越大电机KV值就可以设计的越高。但是转速高了，对电机的工艺要求也是有很大的考验。另外，减速比过大设计会更复杂，传动效率会大打折扣，同时也会增大机身的体积。因此，折中考虑一般减速比大概为10:1左右比较合适。
       不同级别飞机对大桨转速的要求也是不同的。450级别，因为齿轮传输的力矩比较小，齿轮可以做的很密集。相同体积下齿轮的T数会更多，因此减速比可以做到11:1。而550以上级别的飞机，对齿轮强度也有很高的要求。因此齿轮的密度会下降，为了顾及到机身的体积，减速比一般会下降到8:1或者7:1。
      小飞机大桨转速高减速比也高，因此kv值可以用的更高。大飞机则恰恰相反，600级以上的飞机供电电压提高一倍，达到50v供电，因此kv值会低至500左右。
       因此直升机对kv值的选定是这样一个顺序：
1根据直升机功率确定供电电压
2根据大桨尺寸确定大桨转速
3根据机身设计体积确定减速比
4有上面三个硬性条件确定电机kv值
      

小灰侠

家电 发表于 2018-9-26 23:37
查了有关的书籍，是这样说的：相同功率的几种电机，kv值越高也就是转速越高，效率越高。由于电池的密 ...

学习了

littlestep

家电 发表于 2018-9-26 22:22
如果是这样的话，那么700级的飞机为什么不把kv值做得很高 ，这样扭力不就上来了吗？

理論上是, 但太極端就沒意思了, 難度要用200萬轉去降為2350轉的槳速, 那套電調及波箱不是很浪費呀.
還沒算上太高轉的電機本身技術成本及風阻.
一個2520 電機跟一個4530 電機直徑大小及重量差多遠..?

還有700 機是用12S  44.4V , 520KV 很正常
太高KV 太高齒比, 機械上一樣有重量的.還有高磨擦損耗,何必極端哇

家电

jetair 发表于 2018-9-26 05:37
2000kv     14.8:1
       1500kv      11.1:1
       1000kv       7.4:1

我想表达的是，不同kv值的电机，齿轮（经过减速之后）输出到大桨上面的力量都是一样的。

家电

littlestep 发表于 2018-9-27 01:15
理論上是, 但太極端就沒意思了, 難度要用200萬轉去降為2350轉的槳速, 那套電調及波箱不是很浪費呀.
還沒 ...

有道理，一直想搞清楚这个问题。

mmyyhh7532

家电 发表于 2018-9-26 23:37
查了有关的书籍，是这样说的：相同功率的几种电机，kv值越高也就是转速越高，效率越高。由于电池的密 ...

专业，专业，赞一个

家电

cst 发表于 2018-9-25 15:29
在尽可能低的经济投入前提下，机身的结构决定了用什么样的设计吧。

我查阅了一些资料，基本上找到答案了。

hekun0120

家电 发表于 2018-9-25 00:47
那为什么550以上的飞机不把齿比也改成10：1，把KV值变高。这样大桨的转速不还是一样的？

你这 问题很可爱，物理是美术老师教的吧？325桨和380桨安装上，按桨尖算每转的行程那个大？电机是同样功率不同kv转速高扭矩就小，扭矩大转速就低。可以考虑的只能是电机材料性能和制造工艺可以提高一些效率减少耗电。直升机传动会损失一部分动力，只能优化设计减少损失，abs好像有款直驱大齿盘的机。

家电

hekun0120 发表于 2018-9-27 19:39
你这 问题很可爱，物理是美术老师教的吧？325桨和380桨安装上，按桨尖算每转的行程那个大？电机是同样功 ...

是你没读懂主题，还是我理解错误，我讨论的是电机kv选择的依据是什么？齿轮比利选择的依据是什么？最后我给出了正确的答案，希望你能认真阅读，记忆！