消息

1. 对电机的预期：旋转运动
电机通常是指将电能转化为机械能的装置，大多数情况下是指产生旋转运动的装置。（还有一种直线电机，可以产生直线运动，但我们这次暂且不谈。）

那么，你想要什么样的旋转呢？是像电钻一样强劲有力地旋转，还是像电风扇一样低速高功率旋转？通过关注所需的旋转运动差异，转速和扭矩这两个特性就变得至关重要了。

2. 扭矩
扭矩是旋转力。扭矩的单位是牛顿·米（N·m），但对于小型电机，通常使用毫牛·米（mN·m）。

为了增加扭矩，电机的设计方式多种多样。电磁线圈的匝数越多，扭矩就越大。
由于线圈尺寸固定，绕线次数受到限制，因此使用线径较大的漆包线。
我们的无刷电机系列（TEC）有 16 毫米、20 毫米、22 毫米、24 毫米、28 毫米、36 毫米、42 毫米以及 8 种外径为 60 毫米的尺寸。由于线圈尺寸也随电机直径的增大而增大，因此可以获得更高的扭矩。
使用强力磁铁可以在不改变电机尺寸的情况下产生大扭矩。钕磁铁是磁力最强的永磁体，其次是钐钴磁铁。然而，即使只使用强力磁铁，磁力也会从电机中泄漏出来，而泄漏的磁力不会对扭矩产生贡献。
为了充分利用强磁性，将一种称为电磁钢板的薄功能材料层叠起来，以优化磁路。
此外，由于钐钴磁铁的磁力对温度变化稳定，因此使用钐钴磁铁可以在温度变化较大或温度较高的环境中稳定驱动电机。

3. 转速（转数）
电机的转速通常被称为“速度”。它指的是电机单位时间内旋转的次数。虽然“rpm”通常指每分钟转数，但在国际单位制（SI）中，它也可以用“min⁻¹”表示。

与扭矩相比，增加转速在技术上并不难。只需减少线圈的匝数即可增加匝数。然而，由于扭矩会随着转速的增加而降低，因此同时满足扭矩和转速的要求至关重要。

此外，如果高速运转，最好使用滚珠轴承而不是滑动轴承。转速越高，摩擦阻力损失越大，电机寿命就越短。
根据轴的精度，转速越高，噪音和振动问题就越严重。由于无刷电机既没有电刷也没有换向器，因此与有刷电机（电刷与旋转的换向器接触）相比，它产生的噪音和振动更小。
步骤三：尺寸
理想电机的尺寸也是影响其性能的重要因素之一。即使转速（转数）和扭矩足够，如果最终产品无法安装，那一切都毫无意义。

如果只是想提高转速，可以减少导线的匝数，即使匝数很少，但如果没有足够的扭矩，导线也不会转动。因此，必须找到增加扭矩的方法。

除了使用上述强磁铁外，提高绕组的占空比也很重要。我们一直在讨论如何减少绕线圈数以确保转速，但这并不意味着线圈可以绕得很松。

通过使用粗导线而不是减少匝数，即使在相同的转速下也能通过更大的电流并获得更高的扭矩。空间系数是衡量导线缠绕紧密程度的指标。无论是增加细匝数还是减少粗匝数，空间系数都是影响扭矩的重要因素。

一般来说，电机的输出功率取决于两个因素：铁（磁铁）和铜（绕组）。