無人機馬達型錄規格說明 ( I )

更新於 發佈於 閱讀時間約 5 分鐘

近日協助廠商製作無人機馬達商品型錄時,發現無人機馬達與其它類型的馬達在規格定義及描述上有顯著差異,故以本文進行說明解釋。附上台灣製造的無人機馬達規格型錄檔案連結,請參考:

無人機馬達型錄

無人機馬達在型號的編列上往往具有三項馬達資訊,包括了定子矽鋼片的直徑、堆疊厚度以及KV值;如下圖中的編碼為28061200,其中前兩碼28就代表定子直徑為28mm,後續的兩碼06是代表矽鋼片的堆疊積厚為6mm,最後四碼1200為本顆馬達的KV值。

無人機馬達編碼及規格

無人機馬達編碼及規格

然而其它馬達並不會採用這三項參數來命名,主要是與馬達的使用特性關聯性並不強,無法直接判斷馬達是否符合規格;由上圖可以看到,雖然定子的直徑為28mm,然而整顆馬達完成的直徑尺寸卻為35.2mm,顯然有落差。因此在工業馬達的編碼上,往往直接採用完成外徑做分類,如80框、110框的名稱,直接了當的告知消費者馬達完成尺寸,讓客戶選擇更為方便。

至於告知定子尺寸資訊是否有所幫助,這點可以由下列的馬達轉矩方程式來窺看一二,其中T為轉矩,B是磁力大小,i代表馬達工作電流,L係馬達的長度,D就是轉子外徑,N則為繞線圈數,Sin(δ)是要定義磁場與電場間的角度影響,kt代表馬達轉矩常數。定子尺寸的積厚可以對應到馬達轉矩方程式當中的L;而定子外徑則勉強與D扯上關聯,但又非轉子正確尺寸無法直接使用,僅能間接協助比對,做為不同馬達間的轉矩強弱差異判斷。

馬達轉矩方程式

馬達轉矩方程式

透過馬達轉矩方程式說明可知,定子矽鋼片僅能略為判斷馬達的轉矩大小變化,如直徑越大或積厚越厚都將造成馬達轉矩越強;但還須注意,直徑的影響為平方倍,遠大於積厚的差異比例。然轉矩方程式中還有許多相關參數,尺寸僅佔了其中的兩項,是無法完整的判斷其影響趨勢;實際的例子就是鮮少看到超長的馬達,雖然轉矩方程式中告知持續增長L就可以得到更大的轉矩力量,但實務上會導致馬達內部的漆包線圈長度也增加,進而影響電阻值也提高,最終限制工作電流,反而造成馬達輸出轉矩下降,因此馬達加長到某種程度後,會改用直徑變大的手法。

而KV值雖然是對馬達轉速的一種描述方式,但除了無人機與遙控模型類的應用外,其它馬達領域完全不會採用KV值。這當中最主要的原因是速度會受到負載而改變,如下圖中的方塊圖所示,一開始馬達輸入的電壓V,會經過馬達內部的電阻R及電感L影響後,轉換為電流i的形式,在經過轉矩常數kt的比例變化,轉換為轉矩力量T。此時轉矩除了克服本身的慣量J及一些流體阻力Bv之外,最主要就是應付外部負載的阻力Load;若是無人機就是扇葉的風阻,車輛則是地面磨擦力。當轉矩解決掉本身的阻礙,以及外部的力量需求後,剩餘的能量才會抵達最右側,轉換為馬達的角速度ω,此時才會再受到反電動勢的作用,經過反電動勢常數ke,發電返回最左側的電壓處,形成完整的馬達系統迴路。

馬達系統方塊圖

馬達系統方塊圖

由馬達系統方塊圖可知,馬達速度ω與電壓V之間的關係是反電動勢常數ke,而方向則是馬達動能剩餘的速度能量,轉換為發電狀態的電能回授。然而無人機的KV值則是反方向的思考,認定輸入電壓經過KV值的比例計算,就是馬達轉速RPM,完全忽略的負載Load的存在;會有此種誤解,主要是過往的模型玩具當中,相對馬達所產生的力矩而言,負載確實相對弱小到可以忽略不計的情況,所有的能量都會轉換為速度展現,才導致此項參數沿用至今。對於模型玩具等級的應用,無人機還可以保持著參考的KV值做控制,但隨著規格的增加,無論是反應速度以及載重能力的需求,負載已然無法輕視,那KV值也就越來越不準確了。

而正規的馬達會採用轉矩常數kt作為扭力的評估,kt越高的馬達代表電流所生成的轉矩越大;用反電動勢常數ke則是作為無載轉速的判斷,而非負載轉速的預估。但由於這兩項常數值,實際上還會受到馬達工作溫度的影響而變化,因此一般馬達也不會將這些常數項作為產品的型號定義,僅會列於規格書中,讓客戶比較參考而已。

另外需注意,反電動勢常數的單位為(V.s/rad),以中文描述就是反電動勢電壓值(V)除以角速度(rad/s),因此反電動勢常數越高,代表馬達無載的最高轉速越慢。而KV值得單位為(RPM/V),也就是馬達轉速(RPM)除以電壓(V),則當KV值越高,代表馬達轉速越快。藉此可知,反電動勢常數ke與KV值雖然都是用於描述馬達電壓與轉速的關係式,但卻是兩個定義相反的參數,不可混為一談。

附上台灣製造的無人機馬達規格型錄檔案連結,請參考:

無人機馬達型錄

重點整理:

不同領域就會有不同規格定義,切忌搞混。


特別申明:筆者目前確認國內有自製無人機馬達能力的廠商,商業規格請找虹印機電,軍規請找六俊電機。筆者會知道,是因為這兩家有購買無人機馬達的生產設備,因此確認他們有生產能力。


#可擔任業界顧問、講師

#個人經營歡迎贊助


馬達製造的專家-路昌工業

電動生活體驗-哿暢機電

電機產業的專業代工生產廠-富竹企業社

小型直流馬達供應商-虹印機電


馬達技術傳承計畫

想要馬達的技術嗎?想要的話可以全部給你,去找吧!

我把所有的知識都放在那裡了。


留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
馬達技術傳承計畫
284會員
268內容數
歡迎贊助或是多點廣告,謝謝 可擔任業界顧問、講師
2025/04/25
之前改裝升級Dahon Vitesse D7時發現,Dahon的機構設計工程師專業素養非常高,各種組裝尺寸拿捏得異常緊湊;此次則見證到另一個更古老的版本,如下圖所示,而且是連型號都查不到的單速版本,只知道在社群內都稱呼其為老貂。透過老貂的拆裝,再次證明了,Dahon的細節拿捏顯然是一脈相承的,很可能
Thumbnail
2025/04/25
之前改裝升級Dahon Vitesse D7時發現,Dahon的機構設計工程師專業素養非常高,各種組裝尺寸拿捏得異常緊湊;此次則見證到另一個更古老的版本,如下圖所示,而且是連型號都查不到的單速版本,只知道在社群內都稱呼其為老貂。透過老貂的拆裝,再次證明了,Dahon的細節拿捏顯然是一脈相承的,很可能
Thumbnail
2025/03/28
意外在回收廠看到這台整體外觀還不錯的捷安特ALUXX 6000,如下圖所示,而且還能正常騎乘,因此就帶回來,準備升級為18VeKits電輔車,做個老車活化的環保再利用,為地球多盡一份心力。 然而ALUXX 6000之所以會在回收廠,往往事出必有因,如下方照片所示,其後變速煞把的上蓋不知道甚麼原因飛
Thumbnail
2025/03/28
意外在回收廠看到這台整體外觀還不錯的捷安特ALUXX 6000,如下圖所示,而且還能正常騎乘,因此就帶回來,準備升級為18VeKits電輔車,做個老車活化的環保再利用,為地球多盡一份心力。 然而ALUXX 6000之所以會在回收廠,往往事出必有因,如下方照片所示,其後變速煞把的上蓋不知道甚麼原因飛
Thumbnail
2025/02/27
會挑選這款Giant FD606,主要是輪轂馬達面對16吋輪框的編輪挑戰,過往筆者遇過幾次16吋的客戶詢問,但自行車組裝廠及編輪師傅都告知無法進行而作罷。偏偏筆者又曾經看過實際成品,如下圖所示,僅是與常見的交叉式編法不同,改採用直拉式的作業,因此讓筆者產生好奇心,為什麼無法沿用交叉編輪的手法,而廠商
Thumbnail
2025/02/27
會挑選這款Giant FD606,主要是輪轂馬達面對16吋輪框的編輪挑戰,過往筆者遇過幾次16吋的客戶詢問,但自行車組裝廠及編輪師傅都告知無法進行而作罷。偏偏筆者又曾經看過實際成品,如下圖所示,僅是與常見的交叉式編法不同,改採用直拉式的作業,因此讓筆者產生好奇心,為什麼無法沿用交叉編輪的手法,而廠商
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
「欸!這是在哪裡買的?求連結 🥺」 誰叫你太有品味,一發就讓大家跟著剁手手? 讓你回購再回購的生活好物,是時候該介紹出場了吧! 「開箱你的美好生活」現正召喚各路好物的開箱使者 🤩
Thumbnail
「欸!這是在哪裡買的?求連結 🥺」 誰叫你太有品味,一發就讓大家跟著剁手手? 讓你回購再回購的生活好物,是時候該介紹出場了吧! 「開箱你的美好生活」現正召喚各路好物的開箱使者 🤩
Thumbnail
介紹朋友新開的蝦皮選物店『10樓2選物店』,並分享方格子與蝦皮合作的分潤計畫,註冊流程簡單,0成本、無綁約,推薦給想增加收入的讀者。
Thumbnail
介紹朋友新開的蝦皮選物店『10樓2選物店』,並分享方格子與蝦皮合作的分潤計畫,註冊流程簡單,0成本、無綁約,推薦給想增加收入的讀者。
Thumbnail
本文討論電動自行車中的馬達相關問題,針對馬達轉矩的部份。 一般而言,在電動自行車的馬達規格介紹上,會獲得幾項資訊,其中的轉矩這一項,也讓筆者感覺到異常,有點不太確定它標示的心態為何。基本上輪轂馬達都標示30Nm以上,而中置馬達則標示50Nm以上。 重點整理: 電流是重要資訊,可以對應到轉矩。
Thumbnail
本文討論電動自行車中的馬達相關問題,針對馬達轉矩的部份。 一般而言,在電動自行車的馬達規格介紹上,會獲得幾項資訊,其中的轉矩這一項,也讓筆者感覺到異常,有點不太確定它標示的心態為何。基本上輪轂馬達都標示30Nm以上,而中置馬達則標示50Nm以上。 重點整理: 電流是重要資訊,可以對應到轉矩。
Thumbnail
馬達常數包括了轉矩常數(Torque Constant)及反電動勢常數(Back EMF Constant)兩種。 而轉矩常數的獲得法,也只要量測馬達輸入電流及輸出轉矩,將其相除後,就可以得到此顆馬達的轉矩常數。 重點整理: 馬達常數僅用於永磁馬達當中。 馬達顧問服務
Thumbnail
馬達常數包括了轉矩常數(Torque Constant)及反電動勢常數(Back EMF Constant)兩種。 而轉矩常數的獲得法,也只要量測馬達輸入電流及輸出轉矩,將其相除後,就可以得到此顆馬達的轉矩常數。 重點整理: 馬達常數僅用於永磁馬達當中。 馬達顧問服務
Thumbnail
本文討論如何增加馬達效率。 因此也可以判斷,銅馬達的銅損比例較高,而鐵馬達則是的鐵損比例會拉高。若查閱馬達常用的導磁材料"矽鋼片",可以發現鐵損的標示上是以W/KG表示,其中的KG是重量單位,這就是告知鐵損與矽鋼片重量有關係。因此鐵馬達使用較大的矽鋼片尺寸,也代表矽鋼片重量較重,則鐵損較多。
Thumbnail
本文討論如何增加馬達效率。 因此也可以判斷,銅馬達的銅損比例較高,而鐵馬達則是的鐵損比例會拉高。若查閱馬達常用的導磁材料"矽鋼片",可以發現鐵損的標示上是以W/KG表示,其中的KG是重量單位,這就是告知鐵損與矽鋼片重量有關係。因此鐵馬達使用較大的矽鋼片尺寸,也代表矽鋼片重量較重,則鐵損較多。
Thumbnail
之前有討論到馬達特性曲線的可信度,因此本篇做深度討論。 而對於一般使用者來說,最大的疑惑,更類似規格不符合,馬達標示的輸出能力與使用者實際使用的狀態不同。而這裡面其實不僅是馬達要背鍋,在電力系統中也有各自應背負的責任歸屬,我們來一一討論。 馬達顧問服務
Thumbnail
之前有討論到馬達特性曲線的可信度,因此本篇做深度討論。 而對於一般使用者來說,最大的疑惑,更類似規格不符合,馬達標示的輸出能力與使用者實際使用的狀態不同。而這裡面其實不僅是馬達要背鍋,在電力系統中也有各自應背負的責任歸屬,我們來一一討論。 馬達顧問服務
Thumbnail
針對一些馬達領域中常見的專有名詞進行說明。 磁阻馬達也是沒有磁鐵的馬達,無法用極數去定義它。因此常見的說法,如下圖中,為六槽對四齒,或簡稱為六四配的磁阻馬達;但這其實都很像在描述一顆六槽四極的馬達。 基本上,所有類型的馬達都有相似於槽極數的關係,但不同馬達,其辨識方法不同,需要花時間去熟悉了解。
Thumbnail
針對一些馬達領域中常見的專有名詞進行說明。 磁阻馬達也是沒有磁鐵的馬達,無法用極數去定義它。因此常見的說法,如下圖中,為六槽對四齒,或簡稱為六四配的磁阻馬達;但這其實都很像在描述一顆六槽四極的馬達。 基本上,所有類型的馬達都有相似於槽極數的關係,但不同馬達,其辨識方法不同,需要花時間去熟悉了解。
Thumbnail
雖然在之前的電壓篇中,就有講解了KV值的基本定義。但原本有些困惑的地方,剛好最近與老師討論時,有了突破,就來分享一下。 重點整理: 無載的應用情境,確實是未曾經歷過的領域,難怪腦筋會打結。 馬達顧問服務
Thumbnail
雖然在之前的電壓篇中,就有講解了KV值的基本定義。但原本有些困惑的地方,剛好最近與老師討論時,有了突破,就來分享一下。 重點整理: 無載的應用情境,確實是未曾經歷過的領域,難怪腦筋會打結。 馬達顧問服務
Thumbnail
雖然在之前的名詞介紹中,提到軛部的設計較為簡單,但世面上仍有許多忽略軛部設計的馬達,因此特別來說明解釋一下。 若設計磁通密度超過矽鋼片可容納的量,則會產生漏磁現象。在現實世界中的表現,就是馬達外殼處會有磁吸力。則馬達真的運轉時,會有電磁波外洩,且殼件上會有渦流損,造成額外的熱反應。 馬達顧問服務
Thumbnail
雖然在之前的名詞介紹中,提到軛部的設計較為簡單,但世面上仍有許多忽略軛部設計的馬達,因此特別來說明解釋一下。 若設計磁通密度超過矽鋼片可容納的量,則會產生漏磁現象。在現實世界中的表現,就是馬達外殼處會有磁吸力。則馬達真的運轉時,會有電磁波外洩,且殼件上會有渦流損,造成額外的熱反應。 馬達顧問服務
Thumbnail
上一篇中介紹了轉矩方程式,本文來討論如何靈活應用。 一直增加磁鐵強度B,則馬達轉矩會一直增加? 但這會有一個前題,必須在磁場未飽和的情況下,才會線性增加。其實就像水一樣,假設水塔容量一直增加,但水管尺寸沒有改變,那增加的水量是會受到限制的。
Thumbnail
上一篇中介紹了轉矩方程式,本文來討論如何靈活應用。 一直增加磁鐵強度B,則馬達轉矩會一直增加? 但這會有一個前題,必須在磁場未飽和的情況下,才會線性增加。其實就像水一樣,假設水塔容量一直增加,但水管尺寸沒有改變,那增加的水量是會受到限制的。
Thumbnail
針對一些馬達領域中常見的專有名詞進行說明。 定子:最基本的概念,就是馬達中固定不動的部份,都會被含括。 轉子:馬達當中會旋轉的部份,負責將動能輸出的部份。 槽:主要是馬達繞線的空間,因此槽空間的配置會影響馬達電場能力。也衍生了槽滿率,這個會影響馬達效率的一項參數。 馬達顧問服務
Thumbnail
針對一些馬達領域中常見的專有名詞進行說明。 定子:最基本的概念,就是馬達中固定不動的部份,都會被含括。 轉子:馬達當中會旋轉的部份,負責將動能輸出的部份。 槽:主要是馬達繞線的空間,因此槽空間的配置會影響馬達電場能力。也衍生了槽滿率,這個會影響馬達效率的一項參數。 馬達顧問服務
Thumbnail
本文要來解釋電壓、馬達轉速與圈數間的關係。 基本上,馬達轉速與電壓成正比,這在馬達的電氣方程式中有直接描述到,其中V代表電壓,ω就是馬達角速度。由此可直觀的看到,當電壓越高時,馬達轉速就會越高。 馬達顧問服務
Thumbnail
本文要來解釋電壓、馬達轉速與圈數間的關係。 基本上,馬達轉速與電壓成正比,這在馬達的電氣方程式中有直接描述到,其中V代表電壓,ω就是馬達角速度。由此可直觀的看到,當電壓越高時,馬達轉速就會越高。 馬達顧問服務
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News