電動模型飛機動力系統(tǒng)配置(1)

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1、電動模型飛機動力系統(tǒng)配置(1)近年來，電機、電池、電調等航模器材的技術逐漸成熟、價格不斷下降，電動動力系統(tǒng)的采購成本隨之降低，且越來越多地裝備在模型飛機上。從入門級的小練習機，到國際級的競賽機，乃至技術密集型的小型無人機上，都能見到電動動力系統(tǒng)的身影。相比傳統(tǒng)的燃油動力，電動動力的優(yōu)勢有:更加清潔、安靜、安全；易于實現小型化，對飛行場地的要求較低；安裝和調試更為簡單，輔助設備更少，使用維護更為方便。鑒于這些優(yōu)點，許多資深模友都給愛機換裝了電動動力，剛開始接觸航模的“菜鳥”模友也大多將電動模型飛機作為入門的首選機型。為了方便模友更好地了解和使用電動模型飛機，特對其動力系

2、統(tǒng)的配置做一較全面的介紹。文章分三個版塊，分別介紹電動模型飛機動力系統(tǒng)的基本知識、配置方法和選購策略。新手可將本文作為一份可行的入門指南，有多年飛行經驗的“老鳥”也可一讀，結合自己的經驗做一次系統(tǒng)的梳理歸納。其中第一部分主要圍繞電動動力系統(tǒng)的基本組成、各部件的主要參數、一般配置原則、安裝連接方法及安全準則等基本知識進行介紹。通過這一部分，初學者可大概了解：配備一套電動動力系統(tǒng)需要哪些器材；它們各自起到了什么作用，具有哪些特性，應如何搭配；電動動力系統(tǒng)應如何安裝;使用中有哪些要點需要注意。電動動力系統(tǒng)的基本組成電動模型飛機的動力系統(tǒng)通常由電機、電調、電池和螺旋槳組成。淺

3、顯地講，電動動力系統(tǒng)的運行過程很簡單：先依據控制信號，將電池中的電能轉換為螺旋槳的機械能，然后利用螺旋槳旋轉產生的空氣動力為模型的飛行提供動力。因此，電動動力系統(tǒng)的動力源是儲有電能的電池。和大多數電池一樣，航模動力電池也是借助化學反應，將化學能轉換為電能。電子調速器通常簡稱電調，其作用是通過一系列電路，將電池的電能按照控制信號的要求，安全、可控地提供給電機，使電機運轉并調節(jié)其轉速。簡單來說，電調是連接電源和電機的橋梁。電動機的原理是，借助電磁效應，完成“電流一電磁力—扭轉力矩”的轉換。航模電機的原理與日常生活和工業(yè)生產中用到的電動機相同，但針對使用的要求，具有體積小、

4、重量輕等特點。螺旋槳是由兩片或多片具有特殊扭轉外形的槳葉組成的氣動部件。槳葉在電機扭矩的驅動下高速旋轉，使空氣流過葉片表面，從而產生向前的拉力（或推力）。總的來說，電動模型飛機動力系統(tǒng)的所有部件均源自成熟的工業(yè)技術。不同之處在于，由于航模產品要求重量輕、性能高，因此相比其他領域，其電動動力系統(tǒng)中用到的器材從設計、選材、制造等方面另有特點。電動動力系統(tǒng)各部件的性能參數生產航模器材的廠家很多，產品更新也很快，目前并沒有制定針對電動模型飛機動力系統(tǒng)的統(tǒng)一技術規(guī)范。但模友如果能明白這些器材各項性能參數的意義，會為今后選配和購買器材帶來很大幫助。1.電池航模用電池的類型有：鉛酸

5、電池(Pb)、鐮鎘電池(Ni-Cd)、鐮氫電池(Ni-MH)、鋰離子(Li-ion)/鋰聚合物(Li-polymer)電池、磷酸鐵鋰(Li-Fe)電池。與日常生活中用到的電池相比，航模用電池最大的特點是功率大。因為航模用電池對待機時間和使用壽命的要求不高，更注重重量輕、儲能多、輸出電流大等性能。鉛酸電池的整套裝置非常重，但工作可靠，一般作為地面設備使用，如用作充電設備。鐮鎘電池(Ni-Cd)和鐮氫電池(Ni-MH)都是鎳基電池，曾被廣泛用作電動模型飛機動力系統(tǒng)的動力源。但因其存在記憶效應、重量大等缺陷，現已逐漸被鋰離子/鋰聚合物電池所取代。目前，鋰聚合物電池是電動動力

6、航模上使用得最多的電池，不僅重量輕、容量大、無記憶效應，而且便于制成各種規(guī)格的電池組。由于篇幅所限，本文僅介紹鋰聚合物電池的相關性能參數，對其他類型感興趣的模友可查閱過往雜志中的相關文章。鋰聚合物電池的相關性能參數很多，不過模友在選配和購買時只需了解幾個常用參數即可。反映鋰聚合物電池性能的關鍵參數包括：電池容量、串并聯數、最大/持續(xù)放電倍率。電池容量，指的是電池內可儲存電能的數量。鋰聚合物電池的容量是按其在充滿電后放電至最低安全電壓的過程中，電流對時間積分的結果標定的。其計量單位分為兩種：毫安時（mAh）和瓦時（Wh）。前者與電壓無關，只表征了放電電流和放電時間的關系

7、；后者則考慮了電壓的因素，表征了電池的能量。通常筆記本電腦等設備的電池是以瓦時標示，而航模用電池一般以毫安時標示。在實際選配和購買過程中，一塊標稱容量2500mAh的電池（圖1）,表明其在標定實驗中擁有以250mA大小的電流持續(xù)放電10h的能力，或可理解為該電池能以2.5A大小的電流持續(xù)放電lh。需要注意的是：在實際使用中，一般不會將電池放電至最低安全電壓；同時大電流放電時，電池的放電深度要小一些；另外某些廠商可能存在虛標容量的問題。也就是說，模友不能直接將鋰聚合物電池的標稱容量當作實際容量來用，而應乘以0.7?0.8的安全系數。由于mAh用作標稱容