无人机——电池、电机、螺旋桨搭配

1 电机

1） 电机KV值

KV值是每1V的电压下电机每分钟空转的转速。例如KV800,在1V的电压下空转转速是800转每分钟。那么10V的电压下是8000转每分钟的空转转速。

KV值越小，同等电压下转速越低，扭力越大，可带更大的桨。

KV值越大，同等电压下转速越高，扭力越小，只能带小桨。

相对的说KV值越小，效率就越高。

航拍要选用低KV电机配大桨，转速低，效率高，同样低转速电机的震动也小。对航拍来说这些都是极为有利的。 四旋翼电池、电机、螺旋桨选型与搭配

2） 电机型号

电机型号，如2212，3508，4010，这些数字表示电机定子的直径和高度（注意看是电机定子，不是转子）。

前两位是定子直径，后两位是定子高度，单位是毫米。

前两位越大，电机越肥，后两位越大，电机越高。

一般来说，定子越粗，扭力越大，也就是力气越大，至于高度，要看所选机架选择。

3）电机效率：

—— 一般来说，电流为3~5A效率高

效率的标注方式是：g/W   (克/每瓦）

电机的功率和拉力并不是成正比的，也就是说50W的时候450g拉力，100W的时候就不是900g了，可能只有700g。

具体效率要看电机的效率表。大多数的电机在3A~5A的电流下效率是最高的。 一般正常飞行时，效率保持在合理的范围内，能够很好的保证续航能力。

以朗宇X3508S-700KV电机（下图）为例讲解，配APC1147桨，4S电池，5A电流时，效率8.1g/W，产生推力为600g，如果为4轴飞行器，共产生2.4公斤推力。

对于4S 5000mAh电池，考虑各种影响因素，性能减半，续航时间也应该在30分钟以上吧。 我们可以看到，5A电流时电机工作刚好工作在最大推力（1500g）的2/5处（600g），飞行性能较优。

4）电机选择经验

经验一：整机重量，应该小于电机最大动力的2/5。

         很多入门玩航拍的都会选择2212电机，为啥呢？大多新手教程都拿2212电机说话。

对于入门玩家来说2212电机确实可以。

但对于航拍来说，2212明显不够。四轴超过1.5公斤的重量这电机就歇菜了。而大多入门航拍都是1.5~2KG的机子。 可能有人说某品牌的2212电机最大拉力830克，最大不是有3320克拉力吗？怎么会带不动呢？

这就要扯到四轴飞行方面了，在四轴飞行中，四轴的升力需要分配到几个方面，一是上升下降，二是前后俯仰，三是左右横滚，四是机动抗风。

经验建议就是利用五分之二升力是用来保证第一个方面即上升下降，然后保留五分之三的升力来做剩下的动作和抗风，这样的话电池电压降低后不至于升力不足而炸鸡。

通俗地说就是2212电机四个最大拉力是3320克，整机重量不要超过最大拉力的五分之二，也就是1328克。如果超过这个界限，那么电机就是高负荷运行，后果就是效率变低，电机震动变大，（朗宇和XXD2212的动平衡很差，高速运行时整震动很大很大）影响飞控自稳，你会看到飞机起飞后不断颤抖。一遇到风就摇摇欲坠。我当初的第一台四轴也是2212电机带云台1800G左右，就是这种情况。经过我反复测试，起飞1400克以下就很稳，超过1500克就随时可能炸鸡。

 经验二： 选电机一定要看参数表，如果没有参数表，请不要选择。

四轴用的电机基本都是外转子电子。内部绕线圈的是定子。很多无良厂商都标注的电机型号指的是外转子。一不留神就受骗了。比如某4006价格65元左右。但你买到的不是真正的4006电机，其定子是3506的，又比如某110元左右的4225电机，其内部定子实际是3508的。这种电机一般以低廉的价格，虚标的参数来吸引玩家购买。实际做工差，动平衡烂，效率低，一致性差，工作不稳定等一系列缺点。

大家一定要擦亮眼。电机对于航拍来说很重要！！！一定要买知名品牌的电机，质量有保证。为了JJ的安全，奢侈一把吧！ （知名品牌的电机都有完整的效率表和全油门温度。没效率表和不敢标注全油门温度的就直接无视吧。

电机的选择：

1，基本上KV1000以内的电机只要不出现磁饱和，他们带同一个桨的力效基本是相同的（差别只有内阻发热带来的很小的区别）。 解释：不同kv的电机带同一只桨，在转速一样时，电机的磁滞和涡流损耗是一样的，差比只有内阻发热功耗。又因为有效功率(划桨)一样，因而总输入功率基本一样。当然力效也就一样了。 2，所以电机是怎么选择呢？看下文 首先确定每个电机所需要的最大拉力； 其次去TB找，看哪个电机在这个最大拉力下基本上还没有磁饱和。         在这个最大拉力下，磁场强度B越小越好，这样磁饱和以及涡流损耗就很小。 最后，看看价格合适不，不合适再选其他的电机。 解释1：这里我没涉及电机kv值，因为它对力效基本没有影响（它的影响只有铜损，也就是内阻发热，kv越小的电机发热就越小，这是在线径一样情况下得出的）。        但是呢，还是不能选择kv太高的电机，因为kv太高了，电流很大，这个时候内阻发热就显著了。 解释2：什么样的电机在线圈磁场强度很小时就能产生很大的力矩呢？       转子和定子之间气隙小、定子直径与高度乘积大、铁芯导磁率好的电机。在这里最直观的就是定子直径与高度的乘积，这个值越大越好，但要注意电机重量。 以上选择方法有个问题，就是我们怎么知道电机在最大拉力下有没有磁饱和呢。确实这个问题很难确定。 有个估计方法，      先找两个同一个厂家同一个系列的不同型号的电机，你如朗宇的V4014和V3508，根据我上面所述，显然在获得相同转矩时V3508更容易磁饱和 (这货直径小，高度也小啊，相同的电磁力乘以更大的半径将获得更大的力矩)，所以呢在V3508出现磁饱和时，V4014肯定还没有饱和。再根据我说的，没有出现磁饱和时，力效基本是一样。你去查这两个电机的力效，你会发现在某个拉力之前，两个电机的力效基本一样，过了这个拉力之后，你会明显发现V3508的力效低于V4014。那么这个拉力就是磁饱和时的拉力。只要这个最大拉力满足要求就可以了，要是不满足就只能选择定子直径高度乘积更大的电机了。 为了方便大家对比数据，我给出我用的几个电机型号，大家可以去TB搜索。 V4014电机、V4010电机、V3508电机 其中V3508这个电机在1250g拉力以后力效会明显的小于V4014的，说明V3508这1250g拉力之后就会出现较为明显的磁损和涡流损失，其中磁损占大部分。 有的店家的网页内有测试数据，大家可以对比参数。记得对比时，桨要选择一样的，电压可以不一样，力效和电压无关。 解释3：为什么直升机的发动机需要减速才能带大桨，而电机却不需要减速就可以带大桨?          因为假如发动机不减速，必然带不动大桨，导致发动机转速很低，转速低输出功率就小，这样更带不动大桨了，只有减速才能使发动机转的很快，还可以增大扭矩带大桨。       但是电机就不一样了，大桨会让电机转速降低，但是电机转速降低之后，反电动势减小，线圈上有效电压增大，于是电流增大。这样还是能输出很大的功率。当然这是在磁滞损耗和涡流损耗没有明显增大的前提下。一旦电机的磁滞损耗明显增大，电机的输出功率就会明显减低。 在电机没有明显磁饱和时，带的桨越大越好(也不能无限大啊，相对来说)，越大的桨力效越高。

以下是品牌推荐

Tiger-MOTO

        做工优异，性能稳定，大多都出口国外。土豪们一般都用它。咱们穷屌就只能看着照片养养眼了。

JFRC

        飓风这个品牌很多人都很陌生，因为它一直很低调。官方主页做的实在是烂。不过呢，据说飓风以前是给Tiger-MOTO做代工的。做工也是一流，效率质量都非常好。关键是性价比很高。我本人用的就是飓风的电机，真心不错。

朗宇

        这个品牌相信大家都不陌生吧，旗下电机型号众多。以一流的做工，平民的价格成为了大众品牌。除了T.M跟飓风，就选它了。

银燕 和 happy

这两个牌子也还可以。做工还可以，价格也便宜。暂且归入二流品牌。

2 电调

电调也就那么几个品牌可以选择：Tiger-MOTO、好盈、蜘蛛、中特威。

        资金充裕的是使用Tiger-MOTO的电调。

航拍电调的标杆是好盈铂金30A电调了。以响应快速，细腻的油门手感而受到玩家的亲赖。价格也不贵。

当然，价格便宜的天行者系列和飞腾系列也还可以。蜘蛛电调，价格便宜，性能也不错，也是很多人用。但是很多模友反映蜘蛛电调搭配某些4字开头以上，低KV电机会有堵转现象。严重的经常堵。轻一点的时不时的给你堵一下也够你受的了。为了预防堵转而炸鸡，蜘蛛电调还是搭配4字开头以下的电机或者高KV电机。而4以上的电机还是建议用好盈铂金吧。至少没听说过谁堵转过。

3 螺旋桨 

规格型号： 螺旋桨规格，一般由4位数字表示，前两位数表示直径，后两位表示螺距

以1060浆为例，10表示桨的直径是10英寸，60表示浆角（螺距，6.0英寸，也就是152.4mm)。

经验： 桨是四轴中很重要的一个配件，也是很容易损坏的一个配件。航拍需要的是稳定和效率，桨当然是选择APC和DJI。其它飞越和乾丰的桨也还可以。大多航拍还是建议选择APC，是正品APC。

大载重的可以选择碳纤维桨。载重很大的话可以选择榉木桨，不易变形。一些便宜的劣质桨建议大家不要用。还有就是不管什么桨，到手后做一下动平衡，就算是正品APC也要做下桨平衡。飞行中难免磕磕碰碰，只要桨伤到一点就得拆下来做下动平衡，几分钟事却能保证你飞行的稳定。 相同的电机,不同的KV值，用的螺旋桨也不一样，每个电机都会有一个推荐的螺旋桨。相对来说螺旋桨配得过小，不能发挥最大推力；螺旋桨配得过大，电机会过热，会使电机退磁，造成电机性能的永久下降。

经验（供借鉴）：

四轴航拍电机桨搭配推荐

2S电池

KV1300-1500左右用9050浆 
KV1800左右用7060浆 
KV2500-3000左右用5X3浆 
KV3200-4000左右用4530浆 

3S电池

1.8KG以下可用 2216 KV800电机搭配APC1147桨

2.0KG以下可用 2810 KV750电机搭配APC1238桨

2.5KG以下可用 2814 KV700电机搭配APC1340桨

KV900-1000的电机配1060或1047浆，9寸浆也可 
KV1200-1400配9050（9寸浆）至8*6浆 
KV1600-1800左右的7寸至6寸浆 
KV2200-2800左右的5寸浆 
KV3000-3500左右的4530浆 

4S电池

2.5KG以下可用 2814 KV600电机搭配APC1340桨

                         3110 KV650电机搭配APC1238桨

                         3508 KV580/KV700电机搭配DJI1555/APC1540桨

                         4108 KV480/KV600电机搭配APC1447/APC1540桨

6S电池

3KG以下可用 3508 KV380电机搭配DJI1555桨

                      4108 KV380电机搭配DJI1555桨

                      4010 KV320电机搭配DJI1555桨

                      4008 KV400电机搭配APC1447桨

4 电池

1、电池容量： 5200mAh，意味着以5.2A电流放电，可以放1小时。

当然，我们只是这么理解。实际放电时间，需要参考电池厂家提供的相关技术参数。

2、放电能力： 30C电池，指的是电池的放电能力。对于30C电池，最大持续放电电流为：电池容量X放电C。 例如:5200MA,30C电池，则最大的持续电流就是=5.2X30=156A（安培）。

如果该电池长时间超过156安或以上电流工作，那么电池的寿命会变短。

3、电池的单片电压：

             充满电时应为 4.15v - 4.20v 较合适（  3S对应12.6V（ 3*4.2 ）），

             使用后的最低电压为单片至少为3.7v以上（3S对应11.1V，4S对应14.8V, 切记不要过放）

             长期不用的保存电压最好为3.9v（3S对应11.7V）

4、经验：

                飞机重量选择电池容量，太大的话飞行效率低，太小续航时间短，

                建议云台和图传单独使用一块3S电池供电，2200MAH15C足矣。

                记得不要买很便宜的电池。

5 机架

 2kg以下的机子可以选玻纤机架；2kg以上的果断上3K碳纤维，当然价格也是不便宜；动手能力好的也可以自己制作机架。

我应该用多大的机架呢？

这个是有计算公式的，计算公式如下：

机架轴距 = （桨的英寸*25.4/0.8/√2）*2

桨的尺寸（英寸） = √2 *（机架轴距/2）*0.8/25.4

下面是一些桨和轴距的搭配建议：

                10寸桨搭配轴距450MM机架

                11寸桨搭配轴距500MM机架

                12寸桨搭配轴距550MM机架

                13寸桨搭配轴距600MM机架

                14寸桨搭配轴距650MM机架

                15寸桨搭配轴距680MM机架

                16寸桨搭配轴距720MM机架

                17寸桨搭配轴距780MM机架

                18寸桨搭配轴距820MM机架

                19寸桨搭配轴距860MM机架

                20寸桨搭配轴距900MM机架

机架的平衡： 如果不玩航拍，低脚架，可以不用管平衡，起飞后让飞控去调整平衡。就算你电池单边挂也不怕。 玩航拍大多都用高脚架。有必要做下平衡。 为什么？ 高脚架重心高，起飞和飞行中没问题，降落就没那么稳了，如果重心偏离很大的话落地时很容易翻机。所以重心偏离大的话就要调整了，主要调整电池安装位置就可以了。重心偏差一点没问题的，大致调下就可以了。

此文参考：tieba.baidu.com/p/3091095704，进行整理。