电机力效表的详解

夕阳红

正规厂家出的电机，都有电机的力效表，力效表有什么用，怎样看呢？

先看一某电机的力效表：

是不是觉得很复杂，仔细看下，其实也很简单。力效表是厂家对某一个电机，在不同螺旋桨、电压、电流下测出其拉力、转速、温度等参数。

（1）分组

每个力效表是针对螺旋桨和电压进行分组，如上所列所示的力效表，分成：APC1047-14.8V;APC1238-11.1V;APC1147-14.8V;APC1047-18.5V;APC1238-14.8V 6组的力效表。

螺旋桨的规格基本是厂家认为跟电机KV想匹配的几个尺寸，电压是在电机工作电压下选取几个常用的电压。

（2）力效表参数

选定好螺旋桨和电压后，选择一个电流进行测试，如上表的第一行。

1）电流：选择一个电流进行测试，一般是从小到大，直到该电压的下的最大工作电流。有些会同时标出油门（最大电流）的比例。

2）拉力：在电流下测出的拉力，有些会同时标出占最大拉力比例（比例越小表示电机拉力越充沛）、转速（有转速可以估算出飞行器的上升速度）、温度（实际使用中可以测量电机温度评估电机是否异常）。

3）功率：电压×电流得到功率。

4）力效：拉力/功率得到力效，表示每W功率下电机的拉力，力效越大表示效率越高。同样重量的飞行器，力效越大的电机，悬停的时间越长。

（3）从力效表得到的信息

1） 电流越小，力效越大。如下图的拉力/力效图表看到，拉力/力效是一条下降的线，电流小力效大但拉力同时又小，电流大力效小但拉力大。

2）选择最合理的电机拉力

最小电流力效虽然大，但拉力小，浪费了电机功率，最大电流力效最小又不能选择，只能选择中间段的力效。力效建议不要不大小于7g/W。

同时要考虑飞行器实际飞行需要的拉力，如一个总重量是1200g的四轴，理论上每轴300g拉力就可以起飞，但飞行器要前进后退转弯翻滚，还有定点时候不断调整各轴电机拉力，风大要用拉力对抗风速，所以就是300g拉力肯定是不够的，至少要留30%以上的要做拉力冗余，最好是50%-60%，就是要有600g的拉力，查表看到600g的力效是7.37g/W，比300g时候的9.65g/W低，但也算是合理范围中。

如果需要的拉力的力效太小，这时候就要考虑选择其它电压和螺旋桨找力效，如果还是太小，说明这个电机不适合你用，要换电机了。

3）计算任意点力效

如要计算的拉力没在力效表上的时候，如410g等，怎样算呢？

上图所示的拉力/力效图是个曲线，但两点间的我们可以看作是直线，通过线性的公式计算出任意点的力效。

(N2-N1)/(A2-A1) = (N2-Nx)/(A2-Ax)

Ax = A2- (A2-A1)*(N2-Nx)/(N2-N1)

N2：比要计算拉力的大的下一条数据的拉力；

A2：比要计算拉力的大的下一条数据的电流；

N1：比要计算拉力的小的上一条数据的拉力；

A2：比要计算拉力的小的上一条数据的电流；

Nx：要计算的拉力；

Ax：要计算拉力所需要的电流；

例如：电机需要的拉力是386g，在力效表找到比386g大和小的最近的两条数据，代入公式：

Ax = 3- (3-2.1)*(400-386)/(400-300) = 2.874A

功率：2.874 * 14.8 = 42.54W

力效：386/42.54 = 9.07/gW

如果A2已经是第一条，那样A1=0 N1=0，也可以计算。两个点数据越近计算出的结果越准确，否则误差越大。

4）能估算飞行器的最大悬停时间

如四轴总重量是1200g，每轴拉力要300g，从表得到电流是2.1A，4个电机总电流是8.4A，电池是4S 2600mAh， 估计最大的悬停时间是：2600/1000/8.4*60 = 18分钟。

手工算比较麻烦，你可以直接使用《计算多轴飞行器最大悬停时间》工具自动计算。

（4）力效表得到的规律

1）电压相同、螺旋桨尺寸不同力效比较

APC1047	14.8V	0.4A	16.89g/W
APC1147	14.8V	0.4A	16.89g/W
APC1238	14.8V	0.3A	22.52g/W

12寸的力效比10寸和11寸明显大，也就是说一般情况下相同的电压，螺旋桨直径越大，电机的效率越高。我们选择桨叶的时候，如果是为了最大留空时间，就尽量选择桨叶直径大的螺旋桨。

2）螺旋桨尺寸相同、电压不同力效比较

APC1047	14.8V	0.4A	16.89g/W
APC1047	18.5V	0.3A	18.02g/W

APC1238	11.1V	0.5A	18.02g/W
APC1238	14.8V	0.3A	22.52g/W

上面两组螺旋桨尺寸相同、电压不同力效的比较，可以看到电压高的力效比电压低的要高点，因为电压高电机电阻小，所以效率会更高。在可能的条件下，用大S数的电池有利于增加飞行器留空时间。

（5）力效表优缺点

1）正规厂家的电机都会有对应的力效表，力效表对于我们选择合适的电机、电压、螺旋桨有极大的帮助。

2）不少电机没提供力效表，如果你不是对某个电机的性能很有经验，建议只选择有力效表的电机。

3）有些力效表缺100%油门拉力，无法判断拉力的余量；有些拉力表从50%的油门开始测试，无法知道低比例油门的力效情况。

4）只有少部分提供转速数据，难以对飞行器速度做估算。

5）有些拉力表只有1-2条数据，很难准确的计算所需要的力效。

6）力效表限于某几个螺旋桨（大多是APC、DJJ等几个厂家）进行测试，T-motor的力效表的都是用自家的螺旋桨。我们选择螺旋桨，尽量选择厂家推荐的规格，至少要直径相同。对于T-motor等只用自家桨的，用同样规格（或者相同直径）的其它桨代替，也是可以的。

7）力效表存在不准确、有水分的情况。厂家测试的条件、标准不同，力效表在实际使用中肯的会有差别，但至少能缩少我们找最优方案的范围。在你对某个力效表深表怀疑的时候，最好的方法是不要用这个电机，找你觉得靠谱的力效表去做参考。

mcby008

顶！！！，好东西啊。。。。。。。。。

AIbluecapf

确实，好多不正规的电机力效表太简单，只有一个最大拉力或者50%油门的，市场还需规范啊，大疆朗宇做的不错，每个电机配什么桨推荐每轴XX克，就好根据自己的机子大概估算合不合适

飞翔在天空的

好复杂，不懂

小冰

一般玩玩没必要这么复杂，顶楼主！

物是人非0125

好复杂

依然爱你生活

AIbluecapf 发表于 2016-2-17 14:40
确实，好多不正规的电机力效表太简单，只有一个最大拉力或者50%油门的，市场还需规范啊，大疆朗宇做的不错 ...

的确，他们都有电池，螺旋桨，温度，油门，比较详细。

hhz1985

路过，拿币走人。

tjcdq

好文章，果断收藏了。

夕阳红

小冰 发表于 2016-2-17 15:30
一般玩玩没必要这么复杂，顶楼主！

貌似大家都不在意这力效表，还是该玩的玩

小冰

夕阳红 发表于 2016-2-18 15:48
貌似大家都不在意这力效表，还是该玩的玩

什么时候玩的深入了，自然会需要！

刘磊

顶顶 好帖

FrankieHee

好资料，学习了

FrankieHee

好资料，学习了