模型电机的功率大小主要取决于电磁密度和工作转速，而电磁密度的大小取决于电磁材料的性能和电机加工的工艺水平。观察同一厂家的同样结构和大小的电动机特性，就可以看出电机的转速和功率基本上是成正比的。我们常用的电机，一般可以通过提高转速的方法提高功率。要想提高转速，只有减小线圈匝数并增大线径，这样可减小电机转动时线圈产生的反电势，使转速提高，从而提高功率。但这种改进是有限的，因为提高转速后，电刷的磨擦将显著增加，电机转子的动平衡将不稳定，轴承的摩擦也会增大，这样会增大振动和噪声并降低效率。在提高材料性能和加工工艺后，稀土电机的转速接近每分钟1.8万转，。
提高转速的实质是提高了电磁材料的工作频率，也就是提高电机中电能转化为磁能的速率。请先看一下现在正日益普及的开关电源吧！开关电源的脉冲变压器为什么比相同功率的普通变压器小很多呢？这是因为脉冲变压器工作频率很高而普通变压器工作频率只有50HZ。变压器的工作是电能转化为磁能，再转化为电能，而电机的工作是电能转化为磁能，再转化为机械能，所以提高电机的工作频率就能提高功率。我们常用的模型电机一般有一对永久磁铁和一个三极绕组的转子，转子转一圈三个磁极分别经过一对磁极，如果某电机转速为每分钟6千转，则每秒钟为100转，相当于电机转子通过了100HZ的三相交流电。如果某电机转速为每分钟6万转，该电机的工作频率为1KHZ。据我所知，一般电机的铁芯钢片厚度为0.5mm, 一般变压器的铁芯钢片厚度为0.5mm或0.35mm，如果减小电机铁芯钢片的厚度，电机的铁芯工作频率可以超过1KHZ，功率可进一步提高。如果改变电机结构，增加极数，就能实现高功率低转速大转矩的输出。
有一个国外的网站详细介绍了他们研制的低速电机。这种电机为外转子结构，转子上有7对磁极共14片钕铁硼磁钢，定子为12极铁芯，铁芯钢片厚0.3mm，定子上有6极绕组，另外6极铁芯没有绕组，只起构成磁路的作用。由三相驱动电路供电，三相驱动电路相当于相位差为120度的三相交流电，每经过一个周期使转子转过一对磁极，转子转动一圈需要7个周期。因此，这种电机转速低转矩大，相对于每分钟6万转的无刷电机，在铁芯工作频率相等的情况下，它的转速只有8千多转（60000/7），却能得到同样大小的功率输出，这样转矩就相应提高7倍，从而省去了齿轮减速机构。同时，低速运转可减少摩擦和振动，提高工作效率，该电机结构新颖，设计巧妙，气隙磁密大，工作效率大于80%。
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发表于 2004-1-28 01:25
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