电动模型飞机动力系统配置(1)

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1、电动模型飞机动力系统配置(1)近年来，电机、电池、电调等航模器材的技术逐渐成熟、价格不断下降，电动动力系统的采购成本随之降低，且越来越多地装备在模型飞机上。从入门级的小练习机，到国际级的竞赛机，乃至技术密集型的小型无人机上，都能见到电动动力系统的身影。相比传统的燃油动力，电动动力的优势有:更加清洁、安静、安全；易于实现小型化，对飞行场地的要求较低；安装和调试更为简单，辅助设备更少，使用维护更为方便。鉴于这些优点，许多资深模友都给爱机换装了电动动力，刚开始接触航模的“菜鸟”模友也大多将电动模型飞机作为入门的首选机型。为了方便模友更好地了解和使用电动模型飞机，特对其动力系

2、统的配置做一较全面的介绍。文章分三个版块，分别介绍电动模型飞机动力系统的基本知识、配置方法和选购策略。新手可将本文作为一份可行的入门指南，有多年飞行经验的“老鸟”也可一读，结合自己的经验做一次系统的梳理归纳。其中第一部分主要围绕电动动力系统的基本组成、各部件的主要参数、一般配置原则、安装连接方法及安全准则等基本知识进行介绍。通过这一部分，初学者可大概了解：配备一套电动动力系统需要哪些器材；它们各自起到了什么作用，具有哪些特性，应如何搭配；电动动力系统应如何安装;使用中有哪些要点需要注意。电动动力系统的基本组成电动模型飞机的动力系统通常由电机、电调、电池和螺旋桨组成。浅

3、显地讲，电动动力系统的运行过程很简单：先依据控制信号，将电池中的电能转换为螺旋桨的机械能，然后利用螺旋桨旋转产生的空气动力为模型的飞行提供动力。因此，电动动力系统的动力源是储有电能的电池。和大多数电池一样，航模动力电池也是借助化学反应，将化学能转换为电能。电子调速器通常简称电调，其作用是通过一系列电路，将电池的电能按照控制信号的要求，安全、可控地提供给电机，使电机运转并调节其转速。简单来说，电调是连接电源和电机的桥梁。电动机的原理是，借助电磁效应，完成“电流一电磁力—扭转力矩”的转换。航模电机的原理与日常生活和工业生产中用到的电动机相同，但针对使用的要求，具有体积小、

4、重量轻等特点。螺旋桨是由两片或多片具有特殊扭转外形的桨叶组成的气动部件。桨叶在电机扭矩的驱动下高速旋转，使空气流过叶片表面，从而产生向前的拉力（或推力）。总的来说，电动模型飞机动力系统的所有部件均源自成熟的工业技术。不同之处在于，由于航模产品要求重量轻、性能高，因此相比其他领域，其电动动力系统中用到的器材从设计、选材、制造等方面另有特点。电动动力系统各部件的性能参数生产航模器材的厂家很多，产品更新也很快，目前并没有制定针对电动模型飞机动力系统的统一技术规范。但模友如果能明白这些器材各项性能参数的意义，会为今后选配和购买器材带来很大帮助。1.电池航模用电池的类型有：铅酸

5、电池(Pb)、镰镉电池(Ni-Cd)、镰氢电池(Ni-MH)、锂离子(Li-ion)/锂聚合物(Li-polymer)电池、磷酸铁锂(Li-Fe)电池。与日常生活中用到的电池相比，航模用电池最大的特点是功率大。因为航模用电池对待机时间和使用寿命的要求不高，更注重重量轻、储能多、输出电流大等性能。铅酸电池的整套装置非常重，但工作可靠，一般作为地面设备使用，如用作充电设备。镰镉电池(Ni-Cd)和镰氢电池(Ni-MH)都是鎳基电池，曾被广泛用作电动模型飞机动力系统的动力源。但因其存在记忆效应、重量大等缺陷，现已逐渐被锂离子/锂聚合物电池所取代。目前，锂聚合物电池是电动动力

6、航模上使用得最多的电池，不仅重量轻、容量大、无记忆效应，而且便于制成各种规格的电池组。由于篇幅所限，本文仅介绍锂聚合物电池的相关性能参数，对其他类型感兴趣的模友可查阅过往杂志中的相关文章。锂聚合物电池的相关性能参数很多，不过模友在选配和购买时只需了解几个常用参数即可。反映锂聚合物电池性能的关键参数包括：电池容量、串并联数、最大/持续放电倍率。电池容量，指的是电池内可储存电能的数量。锂聚合物电池的容量是按其在充满电后放电至最低安全电压的过程中，电流对时间积分的结果标定的。其计量单位分为两种：毫安时（mAh）和瓦时（Wh）。前者与电压无关，只表征了放电电流和放电时间的关系

7、；后者则考虑了电压的因素，表征了电池的能量。通常笔记本电脑等设备的电池是以瓦时标示，而航模用电池一般以毫安时标示。在实际选配和购买过程中，一块标称容量2500mAh的电池（图1）,表明其在标定实验中拥有以250mA大小的电流持续放电10h的能力，或可理解为该电池能以2.5A大小的电流持续放电lh。需要注意的是：在实际使用中，一般不会将电池放电至最低安全电压；同时大电流放电时，电池的放电深度要小一些；另外某些厂商可能存在虚标容量的问题。也就是说，模友不能直接将锂聚合物电池的标称容量当作实际容量来用，而应乘以0.7〜0.8的安全系数。由于mAh用作标称容