这款无刷动力单元主要面向FPV穿越机、小型无人机竞速及航拍载具场景使用,作为整机动力输出的核心部件,负责将电调输出的三相交流电转化为旋转机械能,带动螺旋桨产生拉力,支撑飞行器完成起飞、机动、巡航等全部飞行动作,适配5寸左右规格的竞速穿越机机架,是当前无人机竞速领域应用较广的22系列外转子无刷电机规格。从结构设计来看,该款电机采用外转子结构设计,转子外壳直接集成磁钢,转动惯量匹配2400kv的转速特性,能够在4S锂电池供电工况下输出足够的瞬时扭矩,满足穿越机急加速、急转弯、翻滚等大机动动作的动力响应需求。定子部分采用多槽集中绕组布局,绕组排布紧凑,铜线填充率经过优化,能够在高转速工况下降低铜损,减少持续大油门下的发热累积,
避免动力输出出现热衰减。输出轴采用标准M5螺纹规格,轴段长度匹配常规5寸桨的安装厚度,轴肩位置做了定位台阶设计,安装螺旋桨时可以直接靠紧台阶完成轴向定位,不需要额外调整桨的安装高度,能有效降低装机时的调试工作量,同时避免桨安装不到位带来的动平衡问题。电机底座采用标准16*16mm安装孔距,孔位适配市面上绝大多数5寸穿越机机臂的安装座,安装孔为通孔设计,可以使用M3螺丝从下方直接锁紧固定,安装边的厚度经过校核,在螺丝锁紧时不会出现底座变形的问题,同时底座出线位置做了圆角过渡处理,避免三相引出线在装机后被机臂棱边磨破绝缘层造成短路。转子外壳做了镂空开槽设计,一方面可以减轻转子自身重量,降低转动惯量提升油门响应速度,
另一方面在电机高速旋转时,镂空槽可以带动气流穿过定子绕组区域,带走绕组工作产生的热量,提升持续工作的热稳定性。从安装边界来看,电机整体外径为22.7mm,定子高度为7mm,整体高度不含输出轴的部分控制在12mm以内,装机后突出机臂的高度不会和常规的机臂防撞结构产生干涉,输出轴伸出转子端面的长度为8mm,足够容纳两片桨叶加桨垫、锁紧螺母的安装空间,不会出现螺纹啮合长度不足导致射桨的问题。三相引出线采用20AWG耐高温硅胶线,线长预留了100mm的长度,足够沿着机臂走线到机腹位置的电调安装位,不需要额外延长接线,线芯采用多股细铜丝绞合结构,耐弯折性能较好,能够承受穿越机飞行时的高频振动,不会出现线芯断裂的问题。
设计过程中针对动平衡做了优化,转子端盖在出厂前做了动平衡校正,在2400kv对应的最高转速区间内,不会出现明显的振动传导到机架,能够减少飞控的振动补偿压力,提升飞行时的画面稳定性,同时降低轴承的额外负载,延长电机的使用寿命。轴承采用双轴承支撑结构,上下两个轴承分别布置在定子中心轴的上下两端,能够承受螺旋桨旋转时产生的径向拉力和轴向载荷,在大机动飞行时不会出现轴窜动的问题,轴承采用静音高速轴承,润滑脂适配高转速工况,长时间高转速运转不会出现轴承异响或者卡滞的问题。需要注意的是当前模型还原了电机的整体外形、安装尺寸、绕组布局、转子磁钢结构,定子上的一个平头螺孔特征暂未还原,在做整机装配干涉检查时,可以忽略该位置的细节,整体安装边界、外部接口尺寸均和实物一致,能够直接用于穿越机整机的数字样机装配、机架结构干涉检查、动力系统布局仿真等工作,也可以作为航模动力系统选型阶段的三维参考模型,帮助结构设计人员快速完成动力部分的布局设计,减少实物装机时的尺寸匹配问题。
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- 系统要求: STEP / IGES,Fusion 360,Rendering
- 软件分类: 电机





