專業(yè)級市場逐漸崛起西瑪集團 無人機電機迎新一輪發(fā)展契機

時間：2019-09-23 13:08

　在消費級無人機已成紅海的情況下，專業(yè)級無人機迎來了高速發(fā)展時期，但專業(yè)級無人機對相關(guān)的電機和電機控制的要求特別高。能否提供更加精確、更加穩(wěn)定的電機及控制方案，是把握專業(yè)級無人機高速發(fā)展的重要一環(huán)。

　　專業(yè)級市場逐漸崛起無人機電機迎新一輪發(fā)展契機

　　無人機市場被帶火了之后，很多供應(yīng)鏈上游的行業(yè)重新煥發(fā)了生機，電機就是其中一個。無人機行業(yè)的電機從航模起家，到消費級無人機，再到如今的行業(yè)級無人機，一路發(fā)展，對其精準、穩(wěn)定、可靠性能的要求越來越高。

　　業(yè)內(nèi)有人士指出，無人機整機幾乎賺不到錢，倒是做碳纖維的、做電池的，甚至做起落架的等上游企業(yè)賺了錢。大概正是這一點讓原本從事普通電機制造的企業(yè)看到了希望，部分企業(yè)開始借此機會轉(zhuǎn)戰(zhàn)無人機電機市場，甚至連原本從事智能終端、安防甚至是玩具等領(lǐng)域的企業(yè)也大批量進入無人機領(lǐng)域。

　　其實電機是簡稱，一般叫它電動機，是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的一種轉(zhuǎn)換器，由定子、轉(zhuǎn)子;鐵心、磁鋼主要部分組成。電動機的工作原理與磁鐵類似，利用電產(chǎn)生相同的電極，相互排斥，就產(chǎn)生了電機旋轉(zhuǎn)。

　　無人機最早是航模時代發(fā)展過來的，既然航模是無人機的前身，那航模最早是用的什么電機呢?航模最早采用的是有刷電機，其內(nèi)置機械換向器，轉(zhuǎn)子的是中間的鐵心，在鐵心后端有3個以上的銅片，這個銅片就是通過外部緊緊夾在上邊的碳刷為線圈供電的。隨著電機的轉(zhuǎn)動，夾在兩邊的碳刷是固定不動的，也就在電機轉(zhuǎn)動的過程中起到了換向的作用，這也可以叫做換向器，換向器隨著電機的轉(zhuǎn)動不斷的變換著方向，而轉(zhuǎn)子外邊就是由兩塊磁鋼緊緊貼在電機外殼上。

　　但有刷電機體積大，笨重，功率小，壽命短，碳刷很容易隨著長時間的工作或電壓過高負載過大，在很短時間內(nèi)磨損很嚴重。所以，目前無刷電機逐漸取代了有刷電機。

　　無刷電機沒有有刷電機一樣內(nèi)置換向器，不能夠獨立工作，必須有換向器的配合，也就是無刷電調(diào)才可以工作。無刷電機中還有一種外轉(zhuǎn)子電機了，這種電機散熱性好，磁極數(shù)多，扭矩相比內(nèi)轉(zhuǎn)子電機大，轉(zhuǎn)速低，大部分應(yīng)用于航模、無人機的較多。

　　無刷電機由于沒有了碳刷的存在，壽命大幅度提升。另外，無刷電機轉(zhuǎn)速同比有刷電機轉(zhuǎn)速要高出很多。這也引發(fā)了一些問題，在早起無刷電機剛面世的時候，由于大多配合低速槳使用，經(jīng)常“爆殼”與“爆槳”。爆殼是指電機轉(zhuǎn)速過高，由于離心力過大所致電機外殼爆裂，導(dǎo)致磁塊迅速飛出。爆槳也差不多，就是在達到一定的轉(zhuǎn)速后，由于離心力或其他力向?qū)е侣菪龢獜碾姍C飛出甩向四周。還有，無刷電機使用的是外部電子換向器，換向頻率8KHZ，頻率非常高，也致使電機功率加大了很多，同有刷電機相比重量也輕了很多。

　　而在無刷電機逐漸攻占無人機市場的時候，也帶動了另一個配件的紅火，電調(diào)。由于無刷電機不能獨立工作，必須有電調(diào)作為換向器配合才能工作，所以電調(diào)市場也被帶起來了。

　　現(xiàn)在無人機電機是什么情況呢?

　　據(jù)泡泡網(wǎng)文章稱，消費級無人機使用的是直流無刷電機，其在電機結(jié)構(gòu)設(shè)計和電機控制算法等技術(shù)方面都有一定的要求，也需要嚴格的性能測試與技術(shù)驗證體系來保證產(chǎn)品的可靠性。隨著高性能芯片的發(fā)展，電機不僅能夠滿足導(dǎo)航傳感器的信息融合，而且可以實現(xiàn)無人機的最優(yōu)控制，技術(shù)門檻不高。

　　電機的振動幅度對于無人機的性能有著重要影響。在飛行過程中，電機一般會帶來較強烈的振動，一旦減震控制不好，就會在飛行過程中產(chǎn)生很大的加速度，勢必會帶來陀螺輸出的變化，進而引起角度變化，電機就會延誤動作，最后給用戶的直觀感覺就是無人機不平穩(wěn)。

　　據(jù)加速度和重量的增加會給整個電機系統(tǒng)帶來更大的壓力，無人機之所以能懸停，可以做航拍，是因為微機電系統(tǒng)可以檢測無人機在飛行過程中的俯仰角和滾轉(zhuǎn)角變化。當電機控制系統(tǒng)檢測到角度變化后，就可以控制電機向相反的方向轉(zhuǎn)動，進而達到穩(wěn)定的效果。專業(yè)級無人機至少需要用到四至六顆無刷電機，用來驅(qū)動無人機的旋翼，電機驅(qū)動控制器則用來控制無人機的速度與方向。電機控制系統(tǒng)對無人機的穩(wěn)定性至關(guān)重要，因此，專業(yè)級無人機的電機系統(tǒng)要更精準可靠，這也是無人機電機領(lǐng)域的電機企業(yè)需要改進的方向。

　　另外，電機上的繞圈質(zhì)量也對無人機的性能起到重要作用。線圈的數(shù)量直接跟電磁力的大小有關(guān)系，多繞一圈或少繞一圈都會改變磁場的分布，所以會影響電磁力，而電磁力直接影響到電機的輸出功率。所以，一旦繞線數(shù)量改變了，直接影響無人機的性能。據(jù)了解，目前無人機電機繞圈方式有兩種，人工繞線和機器繞線。據(jù)業(yè)內(nèi)人士指出，人工繞線的成本更高，機器繞線需要走線器，不能滿幅，所以，市面上看到的大功率高效電機都是人工繞線。

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　　在消費級無人機已成紅海的情況下，專業(yè)級無人機迎來了高速發(fā)展時期，但專業(yè)級無人機對相關(guān)的電機和電機控制的要求特別高，從智能終端等領(lǐng)域轉(zhuǎn)行做電機的那一批廠商，能否提供更加精確、更加穩(wěn)定的電機及控制方案?這是把握住專業(yè)級無人機高速發(fā)展的重要契機。

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