最近很多多旋翼无人机玩家咨询，如何选择合适的电机，既要满足飞行器性能和稳定性，同时又要兼顾续航能力。今天，LIGPOWER通过常见的电机选购误区，来和大家一起探讨下如何根据不同的需求和应用场景选择合适的多旋翼无人机电机。
一、多旋翼无人机电机选购中常见的几个误区：
1. 过度关注电机推力：
在选择多旋翼无人机电机时，很多用户会非常注重电机推力，总是觉得越大越好，虽然电机推力很重要，但选择时应考虑整个系统的平衡，不能只关注推力，过度关注电机推力而忽视其他重要因素可能会导致以下问题：
1.1 高功耗，能效低下
选择推力过大的电机可能导致电机在不必要的情况下消耗更多的电力，从而降低整体能效。
1.2 续航时间缩短
高推力电机通常需要更多的电力供应，这可能会显著缩短无人机的飞行时间。
1.3 电机重量增加：
高推力电机通常比低推力电机更重，这会增加无人机的总重量，影响飞行性能。
1.4 结构潜在问题：
过重的电机可能对无人机的机架和其他结构部件施加额外的负担，导致潜在的结构问题。可能导致无人机在悬停或低速飞行时不够稳定，增加飞行难度。
1.5 操控性下降，灵敏度降低
过大的推力可能导致无人机在操控时变得不够灵敏，尤其是在需要精细控制的情况下。
1.6. 成本增加
高推力电机通常价格更高，可能导致整体成本增加。同时更强大的电机可能需要更频繁的维护和更高的维修费用。
1.7. 过度设计
如果无人机的任务不需要极高的推力，选择高推力电机可能导致资源浪费。同时高推力电机可能需要更高规格的其他组件（如电池和ESC），导致整个系统的不匹配。
在选择多旋翼无人机电机时，除了推力之外，还应综合考虑能效、重量、操控性、成本和任务需求。确保电机的选择与无人机的整体设计和应用场景相匹配，以实现最佳的飞行性能和效率。
2. 忽视电池与电机的匹配：
电池和电机的配合是影响飞行性能的关键，选择不合适的电池和电机组合会导致飞行不稳定或电量不足。
在选择多旋翼无人机电机时，忽视电池与电机的匹配可能导致一系列问题，影响无人机的性能和安全性。以下是一些可能出现的情况：
2.1 电池过载或过放电
● 电池过载：如果电机的功率需求超过电池的输出能力，电池可能会过载，导致过热或损坏。
● 过放电：电池可能会快速耗尽，导致过放电，这不仅缩短电池寿命，还可能导致电池损坏或膨胀。
2.2 飞行时间缩短
● 续航能力不足：不匹配的电池可能无法提供足够的能量支持电机的运行，导致飞行时间大大缩短。
● 频繁更换电池：由于续航时间不足，可能需要频繁更换电池，增加操作复杂性和成本。
2.3 电机性能不佳
● 功率不足：如果电池电压过低，电机可能无法达到其额定功率，导致推力不足，影响飞行性能。
● 效率低下：不匹配的电池可能导致电机在非最佳效率下运行，增加能耗。
2.4 组件损坏
● 电机过热：不匹配的电池可能导致电机过热，增加磨损，缩短电机寿命。
● ESC 损坏：电子调速器（ESC）可能无法处理不匹配的电流和电压，导致故障或损坏。
2.5 安全风险
● 火灾风险：电池过载或过热可能引发火灾，尤其是在使用锂聚合物电池时。
● 飞行不稳定：电机性能不佳可能导致无人机飞行不稳定，增加坠毁风险。
为了确保多旋翼无人机的最佳性能和安全性，选择电机时必须考虑电池的电压、容量和放电能力。确保电池与电机的功率需求相匹配，以避免上述问题，并实现更长的飞行时间和更好的飞行体验。
3. 忽视品牌质量：
低价电机可能在短期内有效，但长期使用过程中容易损坏。选择有保障的品牌和质量会带来更好的使用体验。
在选择多旋翼无人机电机时，忽视品牌质量可能导致一系列问题，影响无人机的性能、可靠性和安全性。以下是一些可能出现的情况：
3.1 性能不稳定
● 推力不一致：低质量电机可能无法提供稳定的推力，导致无人机在飞行中出现抖动或不稳定。
● 效率低下：劣质电机通常效率较低，导致能耗增加和飞行时间缩短。
3.2 可靠性问题
● 故障率高：低质量电机的故障率通常较高，可能在飞行中突然失效，导致无人机坠毁。
● 寿命短：劣质电机的使用寿命通常较短，需要频繁更换，增加维护成本。
3.3. 安全隐患
● 过热风险：低质量电机可能在高负载下过热，增加火灾风险，尤其是在使用不当的情况下。
● 组件损坏：劣质电机可能导致其他组件（如 ESC 和电池）过载或损坏。
3.4. 成本增加
● 频繁更换：由于故障和寿命短，可能需要频繁更换电机，增加长期成本。
● 维修费用：低质量电机可能导致无人机其他部分损坏，增加维修费用。
3.5 用户体验差
● 噪音大：劣质电机通常噪音较大，影响用户体验和飞行环境。
● 操控性差：不稳定的电机性能可能导致无人机操控性差，难以实现精确控制。
选择高质量的品牌电机可以确保多旋翼无人机的性能、可靠性和安全性。知名品牌通常提供经过严格测试的产品，并有良好的售后服务和支持。投资于高质量的电机不仅能提高飞行体验，还能降低长期的维护和更换成本。
二、如何正确的选购多旋翼无人机电机
1. 确定无人机的用途
首先，明确无人机的用途，是用于航拍、竞速、农业还是物流运输？不同的应用对电机的要求不同。航拍无人机需要稳定性和长续航，竞速无人机则需要高速度和快速响应。而专业摄像无人机可能需要高稳定性的电机。
2. 考虑推力重量比
确认好无人机的用途后，我们会对推力有个大致的范围要求，这时我们要考虑一个重要的因素：推力重量比，因为推力重量比是选择电机时的重要指标，它直接影响无人机的飞行性能和稳定性。
首先我们要了解推力重量比是电机总推力与无人机总重量的比值。它表示电机提供的推力是否足够支持无人机的飞行。较高的推力重量比通常意味着更好的爬升能力、机动性和负载能力。
2.1 确定无人机总重量
一般来说，电机的总推力应至少是无人机总重量的2倍，以确保良好的飞行性能。对于竞速无人机，推力重量比可能需要更高。但这都是比较初略的，我们需要考虑到以下因素，才能计算无人机总重量
● 空机重量：包括机架、电机、电子调速器（ESC）、飞行控制器等的重量。
● 电池重量：根据电池的容量和类型选择合适的电池，并计算其重量。
● 载荷重量：包括摄像头、传感器、货物等的重量。
将以上所有重量相加，得到无人机的总重量。
总重量=空机重量+电池重量+载荷重量
2.2. 确定所需的总推力
基本推力：为了确保稳定的悬停，电机的总推力应至少是无人机总重量的2倍。这意味着每个电机的推力应至少是无人机总重量的0.5倍（对于四旋翼无人机）。
额外推力：如果需要更高的机动性或负载能力，可以考虑更高的推力重量比，例如3:1或更高。
推力重量比是选择多旋翼无人机电机时的一个重要指标。通过合理计算和选择，确保电机能够提供足够的推力支持无人机的稳定飞行和任务执行。根据具体的应用需求，适当调整推力重量比，以实现最佳的飞行性能和效率。如果您对此有疑问，欢迎咨询LIGPOWER。
3. 电机规格与参数
在选择多旋翼无人机电机时，了解和参考电机的规格与参数是至关重要的，可以帮助确保电机与无人机的整体设计和任务需求相匹配。通过综合考虑这些因素，可以优化无人机的性能、效率和可靠性。
3.1 KV值：
KV 值表示电机每分钟的转速与每伏特电压的比值（RPM/V）。
● 高KV值电机转速快，扭力小，适合需要高转速的应用，如竞速无人机，通常用于轻载和高速度的场景。
● 低KV值电机转速慢，扭力大，适合需要高扭矩的应用，如重载无人机。通常用于需要稳定性和长续航的场景。
3.2功率：
电机的功率输出，通常以瓦特（W）为单位。确保电机的功率能够满足无人机的负载需求。功率不足会导致电机过热或性能不佳。
3.3效率：
电机将电能转化为机械能的效率，通常以百分比表示。例如选择效率高的电机，以减少能耗和延长飞行时间。高效电机通常在长时间飞行任务中表现更好。
3.4电压和电流：
选择与电池和电子调速器（ESC）兼容的电机，确保系统的整体协调性。
● 电压注意在电机的工作电压范围，选择与电池电压匹配的电机。
● 电流则需要考虑电机在最大负载下的电流消耗。确保电子调速器（ESC）能够处理电机的最大电流。
选择与电池电压匹配的电机可以确保高效的动力传递，并延长飞行时间。
3.5 尺寸和重量
● 尺寸：电机的物理尺寸，通常以直径和长度表示。
● 重量：电机的重量会影响无人机的总重量和推力需求。
确保电机尺寸和重量与无人机的设计和负载能力相匹配。
4. 材料与质量
在选择多旋翼无人机电机时，电机的材料和制造质量直接影响其性能和寿命。优质的电机通常采用高强度的材料和精密的制造工艺，能够提供更好的效率和耐用性。以下是一些关于如何考虑电机材料和质量的建议：
4.1 电机外壳材料
● 铝合金：具有轻量化且具有良好的散热性能，常用于高性能和竞速无人机。
● 塑料：成本低，重量轻。不过耐用性和散热性能较差。多适用于入门级和玩具级无人机。
● 碳纤维：极轻且非常坚固。成本较高。主要应用于高端和专业级无人机。
4.2 线圈材料
● 铜线：具有高导电性和良好的耐热性。优质电机通常使用高纯度铜线，以提高效率和耐用性。
4.3 磁铁质量
● 钕铁硼磁铁：具有强磁性和高温稳定性。用于高性能电机，提供更高的效率和推力。
4.4 轴承类型
● 滚珠轴承：减少摩擦，提高效率和寿命。高质量电机通常使用优质滚珠轴承，以确保平稳运行和长寿命。
4.5 制造工艺
● 精密制造：精密的制造工艺可以提高电机的平衡性和效率。选择具有良好制造工艺的品牌，以确保电机的质量和性能。
5. 整体兼容性
在选择多旋翼无人机电机时，确保电机与电子调速器（ESC）和螺旋桨的兼容性是至关重要的。兼容性问题可能导致性能不佳、效率低下，甚至损坏组件。以下是一些考虑兼容性的关键因素和建议：
● 螺旋桨兼容性：确保电机与所选螺旋桨的尺寸和类型兼容。
● ESC 兼容性：选择与电机电流和电压规格匹配的 ESC。
5.1 电机与电子调速器（ESC）的兼容性
● 电流和电压匹配：
最大电流：确保 ESC 的最大电流能力高于电机的最大电流需求，以避免过载。这点与文章中3.4观点一致。
电压范围：选择与电机工作电压范围相匹配的 ESC。
● 信号协议：PWM、OneShot、DShot：确保 ESC 支持电机所需的信号协议，以实现快速响应和精确控制。
● 刷新率：选择支持高刷新率的 ESC，以提高电机响应速度，特别是在竞速无人机中。
5.2 电机与螺旋桨的兼容性
● 尺寸匹配：主要考虑直径和螺距，选择与电机规格相匹配的螺旋桨尺寸。通常较大的螺旋桨需要更强的电机来提供足够的推力。
5.3安装接口
● 轴径和安装孔：确保螺旋桨的安装孔和电机轴径匹配，以确保牢固安装。
● 材料和重量：选择与电机推力能力相匹配的螺旋桨材料和重量，以优化性能。
5.4 综合考虑
● 系统平衡：确保电机、ESC 和螺旋桨的组合能够提供足够的推力和效率，以满足无人机的飞行需求。
● 测试和调整：在选择组件后，进行实地测试以验证兼容性和性能。根据测试结果，可能需要调整配置以优化飞行性能。
● 品牌和规格一致性：尽量选择同一品牌或推荐组合的电机、ESC 和螺旋桨，以确保兼容性和性能。
在选择多旋翼无人机电机时，兼容性是确保系统性能和可靠性的关键。通过仔细匹配电机、ESC 和螺旋桨的规格和参数，可以优化无人机的飞行性能，延长组件的使用寿命，并提高整体效率。确保在购买前进行充分的研究和测试，以实现最佳的系统集成。
6. 操作需求
在选择多旋翼无人机电机时，操作需求直接影响无人机的性能和任务执行能力。以下是一些关于根据操作需求考虑因素的建议：
● 飞行时间：主要是指续航能力，选择高效的电机和电池组合，以延长飞行时间。考虑电机的效率和电池的容量。
● 飞行速度和机动性：
- 响应速度：选择具有快速响应能力的电机，特别是在需要高机动性的应用。
- KV 值选择：高 KV 值电机适合高速飞行，低 KV 值电机适合稳定性和长续航。
● 环境条件：
- 操作环境：考虑无人机将面临的环境条件，如风速、温度和湿度，这些都会影响电机的选择。
- 耐用性和可靠性：选择能够在恶劣条件下可靠运行的电机。
7. 品牌与质量
7.1品牌
品牌厂商通常提供经过严格测试的产品，并有良好的售后服务。所以选择知名品牌的电机，可以减少质量问题和故障风险。
7.2 质量
通过质量认证和测试的电机通常更可靠。查看产品是否通过相关的质量认证，如 ISO 认证。
通过选择优质材料和可靠品牌，可以提高无人机的整体性能和使用寿命。确保电机的各个组件（如外壳、线圈、磁铁和轴承）都经过精心设计和制造，以满足您的特定需求和应用场景。
如果您在选购多旋翼无人机电机时有任何疑问，欢迎咨询LIGPOWER！