無人機馬達型錄規格說明 ( III )

上一篇告知了馬達輸入電能部分的詳細說明，本文則將針對輸出動能的部分進行解釋，來看看無人機馬達與傳統馬達對於動力需求上的差異。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

傳統馬達往往會直接告知轉矩、轉速或輸出功率等相關資訊，提供客戶核對馬達輸出特性是否符合負載需求；因馬達可能銜接的負載裝置眾多，齒輪箱、泵浦、風扇、轉軸等等，不同的裝置及使用環境所需要動力能量規格皆不相同，馬達廠商也難以一一評斷，僅能提供完整的馬達動力輸出數據，交由客戶自行判斷測試，以確認馬達符合使用規格。所幸無人機的動力需求較為單純，皆為扇葉類型的負載；可由下圖得知，無人機更著重於風扇運轉後可提供的拉力數值，以用來確認無人機的載重能力，這才是無人機廠商有興趣知道的輸出資訊。

然而，即便是無人機僅風葉一種負載形式，但不同尺寸、形狀的葉片也就會帶來不同的拉載能力。以下圖說明之，藍色為永磁馬達的輸出特性曲線圖，對應不同轉矩負載時會有不同的對應工作轉速，呈現斜直線的狀態；最基本的概念就是負載越重時，速度越慢，就如同車輛載得越重，則車速會越慢一樣，當負載重到拖不動之時，就是圖中作左側的端點；反之當負載極輕的時候，速度會達到最快，為圖中最右側的端點。

扇葉的負載特性則偏向二次方曲線的型態，如下圖中的三色虛線段，代表著不同尺寸的葉片，在不同轉速時所需要的轉矩變化，黃色風扇對力量的需求較弱，搭配本顆馬達時的運作轉速也較高；而咖啡色則是需要較大力量才能推得動，且工作轉速也較慢。

由此可知，此顆馬達推動這三種不同風扇時的工作轉速並不相同，也代表著不同扇葉所能提供的拉力會有所差異；在普遍的認知當中，葉片對於馬達力量需求越大，往往代表其產生的風能越大，因此也會覺得用於無人機時的拉力會越強。當符合此一規則時，就能以馬達功率大小來判斷無人機的負載能力，如750W的無人機馬達載重能力肯定強於300W的馬達。

但還需確認扇葉的細節，參考下方的風機PQ曲線圖可知，葉片設計時，風能又分為兩種模式，著重於靜壓或是流量；而無人機的應用是開放空間，理應以風量為主，如下圖中的咖啡色線段；通風設備等具有管道設計的場域，才需要思考靜壓能力，如下圖中的藍色線條。假若同樣是針對流量設計為主的風扇，則對馬達動能需求越高，就確實代表無人機的拉力越強。

不過扇葉的設計是另一門專業的學問，馬達廠亦無法保證個別扇葉的設計及生產是否符合心理預期，故無人機的拉力往往是藉由實際組裝不同規格的扇葉，一一量測出來的數據結果。這就造成若客戶所使用的葉片不同時，那真實產生的拉力就會有變化；這種無法精準定位動能表現的結果，其實也是無人機產業對於馬達輸出特性不感興趣的原因，各種可能的影響要素太多，與其獲得一大堆規格數據去作運算求解，還不如直接安裝試飛來得直觀又準確。

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：

先了解原理，再找偷懶的方法，才不會迷失方向。

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。

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