固定翼航模整个航程都处在同一个工作点上,其电机也是按该工作点而非按一阵推力峰值来确定规格的。目前归集于固定翼航模应用下的这七款固定翼 BLDC 电机全部是 T-Motor AT 外转子电机,整组的 KV 从 1450 一路降到 160,质量从 47 g 到 780 g,公布的 180 秒功率从 250 W 到 4800 W。这样一段跨度,一端要照应 320 g 的滑翔机,另一端是 40CC 级测绘平台,因此有价值的问题不是其中哪一款最强,而是每一款各自要驱动哪种螺旋桨,以及该螺旋桨匹配的是哪一档母线电压。
快速结论
固定翼工况的 BLDC 电机,是作为一条链条中的一环来选的,而不是作为一个孤立的部件。螺旋桨排在最前,因为它的直径与桨距决定了绕组必须驱动的负载;电池节数排在第二,因为它决定了绕组所看到的电压;而 KV 是把两者连接起来的一环,因为 KV 就是转速与所施加电压之间的比值。一款必须缓慢驱动大直径、大桨距螺旋桨的机型,需要低 KV 配高电池节数 - AT4130 KV230 与 AT7224 KV160 就处在整组的这一端,分别对应 12S 与 10-12S。一架需要在小电池组上快速爬升的轻量机体则相反 - AT2308 KV1450 在 2-4S 下让小直径螺旋桨高速旋转。两者之间,AT2814 KV900、AT3520 KV550 与 AT3530 KV580 覆盖 1.3 kg 到 2.4 kg 区间,对应 3-4S 与 4-6S,而 AT4120 KV250 在 12S 下填补了 AT3530 之上的那一档。
由此引出三点后果,而这正是固定翼候选清单不能只凭功率一栏来定的原因。第一,公布的 180 秒功率是一个热上限,而不是巡航额定值,因此一款被期望在稳定油门下完成长航时的电机,必须改按其连续表现来读。第二,巡航时真正重要的效率,是中等电流处的效率,绕组电阻与铁损正是在那里显现 - 而不是在满油门处,在满油门处整组里每一款电机看起来都不错。第三,桨距速度才是真正说明一架机体能否飞起来的数值,而它根本没有作为一栏公布;它必须由螺旋桨桨距与转速推导得出,下文各节说明如何对本组中的七条记录做这件事。
下文内容取自本平台为这些机型所持有的规格记录,引用的每一个数值都是制造商公布的值。凡某个数字是对两栏公布值做运算的结果 - 例如两个 KV 值之比,或两条记录之间机身长度的差值 - 都会在使用处标明。
固定翼航模对 BLDC 电机的要求
固定翼电机的工况与升力电机的工况有着本质区别,而这种区别贯穿每一栏规格。多旋翼要求的是在短促而反复的爆发中给出每单位质量的推力;固定翼机体要求的则是长时间内适度而持续的输出,而且提出这一要求时,电机正处在一个有一定气流、却没有主动散热的机体内。这两项任务把同一个部件拉向相反的方向。
决定绕组的是巡航,而不是悬停
靠机翼承托的航空器先靠推力爬升,随后进入平飞,此时螺旋桨只需克服阻力。巡航状态正是飞行大部分时间所处之处,也是电机损耗最要紧之处,因为在巡航时消耗零点几瓦的损耗,会以这个数值持续整个航次。描述它的规格不是 180 秒功率上限,而是中等电流处的效率 - 在那个区间里,铜损与铁损都小到足以让电机在未被额外要求的情况下保持低温运行。绕组按持续电流而非按轻量化机体来确定尺寸的电机,才是能守住该工作点的那一款。
螺旋桨先于电机确定
对一架给定的机体,螺旋桨最先确定:直径受离地间隙与机体自身几何的限制,桨距则对照该机型预期飞行的速度来选取。电机随后必须能够以该转速驱动那只螺旋桨。在实践中,这意味着螺旋桨定义了一个所需转速和一个所需扭矩,而电机各栏是比照这两项要求来读的,而不是反过来。颠倒顺序 - 先挑电机再为它找螺旋桨 - 正是那些要么用一只有过粗桨距的螺旋桨慢慢飞、要么用一只过细的螺旋桨拉出超过电池组供给能力的电流的装配方案的成因。
机体质量决定功率区间,别无其他
在本组中,质量一栏与功率一栏的顺序一致,这是前两点的直接结果。AT2308 KV1450 是 47 g、250 W 的机型,被描述为适用于 320-500 g 滑翔机与教练机的电机;AT3530 KV580 是 298 g、1400 W 的机型,适用于 2.2-2.4 kg 机体;AT7224 KV160 是 780 g、4800 W 的机型,适用于 30-40CC 级别。顺着表格往下读,两栏从最轻的记录到最重的记录始终同步,因此若某款候选机型按其质量而言公布功率远在这一递进之外,就值得在放入候选清单之前先审视一番。
起飞与爬升决定峰值电流,而峰值是短暂的
电流预算有两个部分。巡航电流决定电机是否低温运行,是一个持续值;起飞与爬升电流决定 ESC 与电池组是否选得正确,只持续飞行时间的一小部分。公布的 180 秒功率是介于两者之间的一个窗口 - 比一次爬升长,比一个航次短 - 因此最好把它读作绕组达到热极限的那一点,而不是机体预期要使用的额定值。一次持续三十秒满油门的爬升,对全部七款电机来说都远在该窗口之内;而以 180 秒功率飞完的航次则算不上航次。
固定翼选型链条:螺旋桨、KV 与电池节数
决定固定翼动力系统的三个变量并非彼此独立,把它们当作独立变量处理,是装配方案最终失配最常见的原因。链条是螺旋桨到 KV 再到电池节数,每一环都约束着下一环。
螺旋桨直径决定绕组必须驱动的负载
更大的螺旋桨是轴上一根更长的杠杆:在相同转速下需要更大扭矩,而 BLDC 电机中的扭矩由电流产生。因此,小电机配大直径、大桨距螺旋桨,意味着要么转速更低,要么电流更高,通常两者兼有。这正是本组中低 KV 机型同时拥有最大机身的原因 - AT7224 KV160 是 Ø81.4 × 66.9 mm、780 g 的机型,AT4130 KV230 是 Ø50 × 79 mm、408 g 的机型 - 而高 KV 的 AT2308 KV1450 则是 Ø28.8 × 40.5 mm、47 g 的机型。机身体积承载的正是大螺旋桨扭矩需求所需的铜与磁性材料。
KV 是转速与电压之比,因此表现得像传动比
KV 以每伏转速表示,因此它把所施加的电压换算成转速。同一母线电压下两个 KV 值不同的电机不会以相同转速运行:在固定母线电压下,空载转速与 KV 成正比,因此两个 KV 值之比就是其空载转速之比。在本组中,AT2814 KV900 与 AT3520 KV550 共享 4S 母线电压区间,算术给出 900 ÷ 550 = 1.64,因此在未加载前,同一电池组下 AT2814 驱动螺旋桨的转速约为 AT3520 的 1.64 倍。把同样的推理用于整组的两端 - AT2308 KV1450 对 AT4130 KV230 - 在共同母线电压下得到的比值约为 6.3,这正是表格两端不可互换的全部原因。
电池节数是同一比值的另一半
如果螺旋桨需要某个给定的转速,那么该转速既可由低电池节数上的高 KV 电机达到,也可由高电池节数上的低 KV 电机达到。这两条路径并不等价,本组中的记录直接展示了这一取舍:KV 区间与电池节数区间的走向相反。AT2308 KV1450 公布为 2-4S,AT2814 KV900 为 3-4S,AT3520 KV550 与 AT3530 KV580 为 4-6S,AT4120 KV250 与 AT4130 KV230 为 12S,AT7224 KV160 为 10-12S。更低 KV 配更高电池节数,在相同轴功率下把电流压低,这正是长航时机体所需要的,代价是电池组质量和更高电压的 ESC;更高 KV 配更低电池节数,则让电池组保持轻量、电流保持高位,适合小型、短航程的机型。
七条记录在链条上的位置
按链条来读,整组是按电池节数而非按质量划分的。三款轻量成员 - AT2308、AT2814 与 AT3520 - 是 2-4S、3-4S 与 4-6S 的机型,其 KV 值高到足以在小电池组上达到可用的转速;AT3530 以 580 KV 共享 4-6S 区间,是该区间内螺旋桨尺寸与质量自然的上一档;而三款大型成员 - AT4120、AT4130 与 AT7224 - 是 12S 与 10-12S 的机型,其低 KV 值与大直径、低转速的螺旋桨相匹配。一份跨越这一分界却不更换螺旋桨与电池组的候选清单,并不是在比较不同选项;而是在比较两架不同的航空器。
桨距速度:规格面板并不携带的数值
七条记录中没有任何一条带有桨距速度一栏,也没有任何制造商会这么做,因为桨距速度既取决于装配者所装的螺旋桨,也同样取决于电机本身。在比较固定翼 BLDC 电机时,它仍然是最有用的一个推导数值,也正是这类候选清单不能由功率或质量一栏来定的原因。
一句话说清桨距速度
桨距速度是指螺旋桨若像在固体介质中的螺杆那样工作时所前进的速度 - 即桨距乘以转速 - 它也是机体能被推进到多快的上限,因为叶片在叶根处已经失速的螺旋桨,会在机体远未达到桨距速度之前就停止把功率转化为有用推力。在实践中,机体巡航速度处于其桨距速度的二分之一到四分之三之间,因此这个数值提供了一个直接的合理性检验:一款设计为以 15 m/s 巡航的机型,需要一只螺旋桨与一个转速,其乘积明显高于该值,而一款桨距速度低于其预期巡航速度的机型,无论装入多大功率都无法达到该速度。
跨七条记录读桨距速度
从公布的记录中能做的比较,是在共享母线电压区间的电机之间进行的,因为在共同母线电压下,转速之比就是 KV 之比。本组中存在三对这样的组合。在 3-4S 下,AT2814 KV900 驱动某只给定螺旋桨的转速约为 AT2308 KV1450 的 1.64 倍,因此在装用同一只螺旋桨时,AT2814 在低端给出明显更高的桨距速度和更低的每瓦推力。在 4-6S 下,AT3520 KV550 与 AT3530 KV580 的 KV 相差不到百分之五 - 580 ÷ 550 = 1.05 - 因此装用同一只螺旋桨时,两者达到几乎相同的桨距速度,彼此的差别在别处。在 12S 下,AT4120 KV250 与 AT4130 KV230 相差 250 ÷ 230 = 1.09,同样是一小步。本组中大的那一档跨度,存在于小电池组三款与 12S 机型之间,而且是有意为之。
为何最终由电池节数决定答案
因为桨距速度是转速与桨距的乘积,而转速是 KV 与电压的乘积,所以同样的桨距速度既可以由小电池组上的高 KV 电机达到,也可以由大电池组上的低 KV 电机达到。选择所改变的是电流。在轴功率保持不变的前提下,提高母线电压会降低绕组必须承载的电流,从而降低绕组中的铜损以及 ESC 必须供给的电流。本组中的 12S 记录 - AT4120 KV250、AT4130 KV230,以及 10-12S 的 AT7224 KV160 - 正是为这种配置而打造的,正是低 KV 让转速在该电压下保持在适合大直径、高效螺旋桨的正确区间。同样的 12S 电池组上换用高 KV 电机,会让螺旋桨转得过快,并拉出绕组并未按此确定尺寸的电流。
巡航点效率与绕组电阻
巡航时的效率,正是固定翼工况 BLDC 电机确立自身价值之处,而这些记录中描述它的两栏是绕组电阻与空载电流。它们度量的是不同的损耗,把两者当作单一的质量分数来读,正是本节旨在避免的错误。
绕组电阻把电流变成热
铜损是电流的平方乘以绕组电阻,因此在任何给定电流下,电阻一栏决定了电功率中有多少被转化为热而不是扭矩。巡航时电流适中,这意味着铜损是一种稳定的税负而不是尖峰,而更低的电阻就是整个航程中更低的税负。这也是值得把电阻一栏与质量一栏并读的原因:电阻随绕组增大而下降,因此轻量电机上偏低的电阻值通常意味着绕组是按电流而非按质量确定尺寸的,而轻量电机上偏高的电阻值通常意味着相反。在本组中,电阻从 AT3530 KV580 的 18 mΩ 跨越到 AT2308 KV1450 的 90 mΩ,相差五倍,而排序并不完全遵循质量一栏 - AT2814 KV900 在 108 g 上为 82 mΩ,而 AT3530 KV580 在 298 g 上为 18 mΩ,因此较小的电机承载的电阻是较大电机的四倍以上。
空载电流是每个油门位置都存在的损耗
空载电流在此按 10 V 公布,是电机在空载时所消耗的电流,它涵盖的损耗根本并非来自负载:轴承阻力、风阻以及定子中的铁损。这些损耗在电机转动的全部时间里都存在,巡航时与满油门时一样多,因此对长航次来说,低的空载电流比其数值本身所暗示的更有价值。这一栏还表明铁损与铜损并不同步。AT2308 KV1450 拥有整组中最高的电阻 90 mΩ 和最低的空载电流 0.8 A,因为其小尺寸定子可供磁化的铁较少;AT7224 KV160 拥有最低的电阻 24 mΩ 和最高的空载电流 3.1 A,因为其 Ø81.4 mm 的机身承载的铁要多得多。两个数值本身都不是缺陷,各自属于效率预算的不同部分。
两栏如何改变候选清单
对长航时机体而言,两栏的方向一致,选择也就直接明了:低电阻与低空载电流把电池组中更多部分留给螺旋桨。对短航程、高性能机型而言,空载电流不如电阻重要,因为电机运行时间不够长,几瓦的铁损无足轻重,而在大电流下高电阻则要付出真实的功率代价。最清楚地体现这种张力的记录是 AT3520 KV550,其 31 mΩ 处在 AT2814 的 82 mΩ 与 AT3530 的 18 mΩ 之间,而它 1.1 A 的空载电流是三款中最低的。它是本组中损耗构成在两项之间分布得最均匀的一条记录。
固定翼航模的 BLDC 电机:规格对比矩阵
目前归集于固定翼航模应用下的这七条记录,在下面作为一个规格组列出,按公布质量排序,使从滑翔机一端到 40CC 级一端的跨度在这一栏本身中就可看见。每个数值都是制造商为对应机型公布的值;没有任何单元格是估算的,也没有任何机型带有记录中所没有的数值。
| 型号 | 定子结构 | 内阻 | 电池节数(LiPo) | 最大功率 180 s | 重量 | 外形尺寸 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AT2308 KV1450 | 12N14P | 90 mΩ | 2-4S | 250 W | 47 g | Ø28.8 × 40.5 mm |
| AT2814 KV900 | 12N14P | 82 mΩ | 3-4S | 650 W | 108 g | Ø35.2 × 54.5 mm |
| AT3520 KV550 | 12N14P | 31 mΩ | 4-6S | 1100 W | 218 g | Ø43 × 65 mm |
| AT3530 KV580 | 12N14P | 18 mΩ | 4-6S | 1400 W | 298 g | Ø43 × 75 mm |
| AT4120 KV250 | 12N14P | 76 mΩ | 12S | 2100 W | 304 g | Ø50 × 69 mm |
| AT4130 KV230 | 12N14P | 60 mΩ | 12S | 2500 W | 408 g | Ø50 × 79 mm |
| AT7224 40CC KV160 | 24N22P | 24 mΩ | 10-12S | 4800 W | 780 g | Ø81.4 × 66.9 mm |
型号、定子结构、内阻、公布的电池节数、180 秒最大功率、质量与外形尺寸,均为制造商为目前归集于固定翼航模应用下的七款机型公布的值,按质量排序。外形尺寸以外径乘机身长度给出,不含轴、线缆与连接器的外伸部分。最大功率 180 s 是 180 秒数值而非连续额定值,其背后的环境与安装假设载于制造商的文档,而不在记录之中。电池节数按公布值显示,因此单一数值意味着单一公布区间,而一个区间意味着该机型在整段区间内均有公布。表中不出现 KV 一栏,因为表中每个型号名称本身就带有其 KV 值。
七条记录放在同一页上之后,有两点读法格外突出,而两者都与并非功率一栏的列有关。第一是电阻的顺序与质量并不一致。AT3530 KV580 拥有整组中最低的电阻,18 mΩ,来自 298 g,而 AT2814 KV900 从 108 g 上给出 82 mΩ,AT2308 KV1450 从 47 g 上给出 90 mΩ。顺着那一栏往下读,两款轻量电机正是电阻偏高的那两款,这恰恰是一副按轻量化机体确定尺寸的绕组应有的样子,而表格中部的 43 mm 与 50 mm 两个机身则数值偏低。仅凭质量一栏建立的候选清单,对一次漫长而稳定的航次而言,会把这些记录排在错误的顺序上。
第二是电池节数把表格一分为二。四条记录公布为 4-6S 或更低,三条公布为 12S 或 10-12S,而 KV 值也遵循这一划分:四条小电池组记录的 KV 从 550 到 1450,三条大电池组记录则从 160 到 250。因为 KV 是每伏转速,两组从差别很大的母线电压达到可比的转速,而把它们区分开的数值,是各自为其公布功率所消耗的电流。这正是下文的定容顺序所要转化为决策的那个读法。
按机体类别读这七款 AT 电机
表格按质量排序,这对候选清单而言是正确的顺序,对理解整组所包含的内容而言却是错误的顺序。改按机体类别来读,目前归集于固定翼航模应用下的这七款固定翼 BLDC 电机分为五个板块,其中两个板块是共享同一外径的成对机型。
AT2308 KV1450:整组的 47 g 一端
AT2308 KV1450 是整组中最轻、转速最高的记录:47 g,尺寸 Ø28.8 × 40.5 mm,1450 KV,2-4S,180 秒功率 250 W,电阻 90 mΩ。制造商将其描述为适用于 320-500 g 滑翔机与教练机的电机,这正是一个低全重与快速爬升比巡航效率更重要的类别,而标志它属于此类别的两个数值,是表中最高的 KV 与最高的电阻。其 4 mm 轴是这里最小的,公布的出线长度 100 mm 与整组中其他每一条记录相同。
AT2814 KV900:3D 与特技飞行的上一档
AT2814 KV900 升至 108 g、尺寸 Ø35.2 × 54.5 mm,在 3-4S 下为 650 W、900 KV,制造商将其描述为适用于 1.3-1.4 kg 的 3D 与 F3A 机体的电机。其 82 mΩ 与 AT2308 的 90 mΩ 接近,尽管机身更大、功率更高,这是一副按持续电流而非按轻量化机体打造的绕组的标志:同样的电阻区间,质量却是两倍以上。KV 从 1450 到 900 的这一档,正是让同类电池组上可以装用更大螺旋桨的原因,也是表中螺旋桨与母线电压必须一同决定的第一处。
AT3520 KV550 与 AT3530 KV580:同一外径,两种长度
这两条记录是整组中最清晰的一对,因为它们共享同一外径,差别在机身长度。AT3520 KV550 为 218 g、尺寸 Ø43 × 65 mm,1100 W、31 mΩ;AT3530 KV580 为 298 g、尺寸 Ø43 × 75 mm,1400 W、18 mΩ。机身增长 10 mm,质量增加 80 g,随之一起变化的两项数值是功率,上升 300 W,以及电阻,从 31 mΩ 降到 18 mΩ。KV 值彼此相差不到百分之五,且都公布为 4-6S,因此装用同一只螺旋桨时,两者达到几乎相同的桨距速度。于是两者之间的选择关乎机体需要承载多大电流,而不是它能飞多快:AT3520 覆盖 1.8-2.0 kg 的机体,AT3530 覆盖 2.2-2.4 kg,而更长的机身正是以同一外径换来更低电阻与额外功率的原因。
AT4120 KV250 与 AT4130 KV230:50 mm 上的同一格局
同样的构造在更大直径上再次出现,格局完全相同。AT4120 KV250 为 304 g、尺寸 Ø50 × 69 mm,在 12S 下 2100 W、76 mΩ;AT4130 KV230 为 408 g、尺寸 Ø50 × 79 mm,在 12S 下 2500 W、60 mΩ。同样是外径固定、机身增长 10 mm,同样是功率上升而电阻下降。KV 值相差 250 ÷ 230 = 1.09,因此在同一母线电压下,它们驱动同一只螺旋桨的转速几乎相同。两者都是 6 mm 轴径的记录,且都公布为单一 12S 母线电压,这把它们归入能够承载大电池组与大直径、低转速螺旋桨的那一类机体。AT4120 被描述为面向 VTOL 固定翼机体、最大 3500 g 的 3D 机型与最大 5000 g 滑翔机的长轴电机;AT4130 被描述为面向大型多旋翼与固定翼无人机的长轴电机。描述上的重叠提醒人们,重型固定翼电机与大型多旋翼电机之间的界线在于安装方式与工作制,而不是结构本身。
AT7224 40CC KV160:24N22P 的异类
AT7224 40CC KV160 在每一栏要紧的规格上都是异类。780 g、机身 Ø81.4 × 66.9 mm,质量接近下一档记录的两倍,是 AT2308 的十六倍以上,其 4800 W 是整组中最高的公布 180 秒数值。它是这里唯一采用 24N22P 而非 12N14P 定子的记录,也是唯一带 10 mm 轴的记录。更高的槽数与极数使低转速下的扭矩输出更平顺,这与 160 KV 相符:这是为在 10-12S 下驱动整组中最大、最慢螺旋桨而打造的记录,制造商将其描述为面向 30-40CC 级固定翼与 VTOL 机体的长轴电机。其 24 mΩ 是表中最低的电阻,其 3.1 A 的空载电流则是最高的,这正是大型铁芯回路带来的效果:它同时降低铜损、提高空载损耗。
为固定翼航模选择 BLDC 电机:一套定容顺序
下面的顺序,是公布的数值依次成为决策的顺序,因为每一步都会剔除后一步无法挽回的候选。它是为从目前归集于固定翼航模应用下的七款固定翼 BLDC 电机中选取候选清单而写的,但该顺序本身并不取决于组内有哪些记录。
先确定螺旋桨与全重
螺旋桨直径受机体的约束,桨距则对照预期巡航速度来选取,因此两者都在读电机之前确定。全重随后给出功率区间:在本组中,公布的 180 秒功率与质量按同一顺序上升,一端是 47 g、250 W,另一端是 780 g、4800 W,因此若某款候选机型按其质量而言功率远在这一递进之外,就值得在放入候选清单之前再看一眼。
让 KV 与机体所能承载的母线电压相匹配
螺旋桨一旦定下,所需转速便已知,而 KV 乘以母线电压正是给出该转速的组合。母线电压本身就是一个决策,因为它决定电池组质量与 ESC 额定值:在本组中,轻量记录运行在 2-4S 与 3-4S,1.8 kg 到 2.4 kg 的记录在 4-6S,大型记录在 12S 与 10-12S。高母线电压上的低 KV 与低母线电压上的高 KV 可以达到相同转速,区别在于各自消耗的电流 - 那便是下一步。
按巡航电流而非峰值来确定绕组尺寸
巡航电流是绕组在整个航程中承载的电流,也是电阻一栏必须比照来读的电流;起飞与爬升电流短暂,受 ESC 与电池组而非绕组本身的限制。正是在这一步,电阻与空载电流两栏决定一场接近的比较:AT3520 KV550 与 AT3530 KV580 在同一母线电压下达到几乎相同的桨距速度,31 mΩ 对 18 mΩ 正是长航次会察觉到的差别。只有在这三步之后,记录的质量与外形尺寸才登场,而到那时候选清单通常已经短到足以让安装间隙决定其余部分。
这三步应用于本组,给出的是一份候选清单,而不是一个答案:
- 小型机体、轻量电池组、快速爬升。AT2308 KV1450 与 AT2814 KV900 是 2-4S 与 3-4S 的记录,其高 KV 与高电阻适合小电池组上的短航程飞行,而非长航程。
- 1.8 kg 到 2.4 kg 的测绘与载荷机体。AT3520 KV550 与 AT3530 KV580 共享 43 mm 外径与 4-6S 母线电压,彼此相差 10 mm 机身长度、300 W 公布功率与 13 mΩ 电阻。
- 带重电池组与大螺旋桨的大型机体。AT4120 KV250、AT4130 KV230 与 AT7224 KV160 是 12S 与 10-12S 的记录,而 AT7224 是整组中唯一采用 24N22P 定子与 10 mm 轴的记录。
常见问题
Q固定翼电机与多旋翼电机有什么区别?
区别在工作制与工作点,而不是构造。固定翼电机在飞行的大部分时间里处于单一巡航点,因此中等电流处的效率最重要,绕组是按持续电流确定尺寸的。多旋翼电机则按短促而反复的爆发中每单位质量的推力来规定,因此是比照大电流下的推力数值来读的,并且不要求长时间保持该输出。在本组中,固定翼记录的公布 180 秒功率从 250 W 到 4800 W,电阻介于 18 mΩ 与 90 mΩ 之间,而 AT4130 KV230 被制造商描述为同时适用于大型多旋翼与固定翼无人机 - 这表明这一划分是工作制上的而不是构造上的。
Q更高的 KV 是否意味着固定翼航模飞得更快?
单看 KV 不足以说明。KV 是每伏转速,因此更高的数值意味着同一母线电压下转速更高 - 而桨距速度,也就是机体速度的上限,是转速乘以螺旋桨桨距。但适合高 KV 的螺旋桨是小而细的,这正是本组中高 KV 的记录同时也最轻、负载最轻的原因:AT2308 KV1450 为 47 g,公布为 2-4S,而 AT7224 KV160 为 780 g,公布为 10-12S。高 KV 电机驱动一只大而粗的螺旋桨,会拉出绕组并未按此确定尺寸的电流,而不是让机体飞得更快。
Q为什么 180 秒功率不是一个巡航额定值?
因为它是热窗口,而不是持续能力。该数值描述的是电机在绕组达到由绝缘与安装方式所设定的极限之前、180 秒内能吸收多少,其背后的环境与安装假设载于制造商的文档,而不在产品记录中。持续二十分钟的巡航属于持续工作制,应当比照电机在中等电流处的表现来读,那里铜损与铁损都小。在本组中,公布的 180 秒数值从 AT2308 KV1450 的 250 W 一直到 AT7224 KV160 的 4800 W,其中没有任何一个是机体预期要在整个航程中使用的数值。
Q为什么表中没有 KV 一栏?
因为表中每个型号名称本身就带着它的 KV 值:AT2308 KV1450、AT3520 KV550、AT7224 40CC KV160 等等。在专门的一栏里重复同一个数字只会增加宽度而不增加信息,而在其位置上更有用的一栏 - 电池节数 - 反而被显示出来,因为 KV 与电池节数只有结合在一起才有意义。凡 KV 之比正是比较要点之处,例如 43 mm 一对与 50 mm 一对,算术都写在正文里,而不是作为一栏。
Q更低的绕组电阻是不是更好的选择?
对铜损而言更好,但它通常伴随着质量与更多的铁,而后者会抬高空载损耗。本组中的两栏清楚地展示了这一分化:AT7224 KV160 拥有最低的电阻 24 mΩ 和最高的空载电流 3.1 A,而 AT2308 KV1450 拥有最高的电阻 90 mΩ 和最低的空载电流 0.8 A。两者中哪一个更重要,取决于飞行:稳定油门下的长航次会在整段时长中累积铜损,而短航程飞行几乎察觉不到几瓦的铁损。电阻应当结合工作制来读,而不是孤立地当作一个分数。
QAT3520 KV550 与 AT3530 KV580 差别在哪里?
在机身长度、功率与电阻上,外径与母线电压则相同。两者都是 4-6S 下 43 mm 外径的记录,KV 值彼此相差不到百分之五,因此装用同一只螺旋桨时达到几乎相同的桨距速度。AT3520 KV550 为 218 g、尺寸 Ø43 × 65 mm,1100 W、31 mΩ;AT3530 KV580 为 298 g、尺寸 Ø43 × 75 mm,1400 W、18 mΩ。多出的 10 mm 机身正是换来更低电阻与更高公布功率的部分,因此在巡航电流偏高的场合应选较长的电机,而在质量是硬约束的场合应选较短的那款。
官方资源
T-Motor 为每款机型发布官方产品页面,附有规格面板与技术文档,这些页面始终是本文所引用每一个数值的真值来源 - 例如AT2308 KV1450 产品页面、AT3520 KV550 产品页面 与AT7224 40CC KV160 产品页面。上表中各项电阻、电池节数、功率、质量、外形尺寸与轴径数值,都是这些页面公布的值,而某个装配方案所依赖的工作制窗口、热假设或螺旋桨推荐,是应向制造商提出的问题,而不是能从规格面板推导出的数值。
下一步
若目标是缩小候选范围而不是通读,平台上的三个工具可以依次发挥作用:浏览完整的FPV 航模电机品类,把这里的七条记录与 VTOL 升力、FPV 机型并排查看;用选型按电池节数、质量与功率收窄范围;再在产品对比中把候选机型逐一对照。固定翼航模应用页面载有同样这七条记录及其筛选属性。
另有两篇文章承载了这一主题中固定翼选型未能解决的部分。无人机电机:FPV、固定翼与 VTOL 电机选型把固定翼 AT 系列与同一产品品类中的 VTOL 升力、FPV 类别放在一起对照。UAV 电机:按机架匹配 KV、推力与质量覆盖空中推进的较大一端,那里数千克级的机体是按持续功率而非按巡航点来规定的。
简而言之:先确定螺旋桨与全重,因为螺旋桨决定了电机必须达到的转速;其次让 KV 与机体所能承载的母线电压相匹配,因为 KV 只有在接上电压之后才是一个转速;最后按巡航电流而非峰值来确定绕组尺寸,因为 180 秒功率是一个热窗口而不是额定值。在本组中,这一顺序会在任何单个型号被拿来互相比较之前,先把 2-4S 与 3-4S 的记录、4-6S 的一对,以及 12S 与 10-12S 的三款区分开来。









