什么是無刷直流電機
無刷電機中心部位是具有硅鋼片和繞組（稱為線圈）的組件，該核心不會旋轉，稱為“定子”，圍繞定子的是一個“轉子”的組件，其中包含一個磁軛和一圈永磁體。在單相電機中，當將電能饋入定子時，會產(chǎn)生一個磁場，該磁場吸引并排斥轉子中的磁體，從而使轉子旋轉180度。為了保持旋轉，電磁鐵的磁極每180度切換一次，這就是電機產(chǎn)生動力的運動方式，通常，在無人機上發(fā)現(xiàn)的電機是三相電機，但是該基本原理保持不變。
無刷電機將飛機帶入天空并保持相機水平，快速，強大，敏捷，高效且極其可靠，無人機電機的振動幅度對性能有重要影響。在飛行過程中，電機通常會帶來更大的震動，一旦阻尼控制不好，會產(chǎn)生很大的加速度，這將不可避免地導致陀螺儀輸出的變化，從而導致角度發(fā)生變化。任何飛行動作的延遲，給用戶的直觀感覺是無人機不穩(wěn)定。
無人機為什么要使用無刷直流電機
隨著無人機的加速度和重量的增加，它將給整個電機系統(tǒng)帶來更大的壓力。為了提高無人機電機的效率，必須體積小﹑輸出功率高﹑降低功耗，只有通過增加電機尺寸來實現(xiàn)電機效率，但是無人機電機必須緊湊且功率高才能安裝在無人機上。為了增加輸出功率，需要增加電機的額定轉矩和轉速﹑額定轉速，扭矩的增加趨于增加電機的尺寸。同時，無人機電機具有較高的基頻和載波頻率，繞組中產(chǎn)生的渦流損耗的影響變大。此外，在操作期間，導體電阻率隨著線圈的溫度升高而增加，有效的是增加電樞的散熱，可以抑制和降低電樞的電阻以提高效率。
無人機可以懸停并可以進行航拍，MEMS傳感器（例如3軸加速度計，3軸陀螺儀和氣壓傳感器）可以在飛行過程中檢測無人機的俯仰角和側傾。當MEMS傳感器融合慣性測量功能檢測到角度變化時，可以調整電機向相反方向旋轉，以達到按規(guī)定的方向穩(wěn)定的飛行。專業(yè)級無人機至少需要四到六個無刷電機來驅動無人機的轉子，通過電機驅動控制器來控制無人機的速度和方向。多旋翼的電機最大拉力總和不應低于無人機總重的1.5倍，最好達到2倍以上。電機控制系統(tǒng)對于無人機的穩(wěn)定性非常重要，專業(yè)級無人機的電機系統(tǒng)更加準確可靠，這是無人機電機領域電機需要改進的方向。
電機繞組的質量在無人機電機的性能中也起著重要作用，線圈的數(shù)量與電磁力的大小直接相關。如果繞圓旋轉一圈或多圈，磁場的分布將發(fā)生變化，因此電磁力會受到影響，電磁力直接影響電機的輸出功率。因此，一旦繞組數(shù)改變，將直接影響無人機的性能。目前有兩種類型的無人電機繞組：手動繞組和機器繞組。手動繞線的成本較高。機器繞組需要送絲機并且槽滿率較難控制，市場上的大功率和高效率電機是手動繞線的。
無人機用無刷直流電機的要求
消費級無人機使用直流無刷電機，需要嚴格的性能測試和技術驗證系統(tǒng)，以確保產(chǎn)品的可靠性，電機結構設計和電機控制算法方面有一定要求。隨著高性能芯片的發(fā)展，傳感器不僅可以滿足導航的信息融合，還可以實現(xiàn)對無人機飛行進行最佳控制，對電機制造技術門檻不高。
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