01 受傷的電機(jī)

卓大大，我們四輪3個(gè)月燒了6個(gè)電機(jī)，今晚燒了兩個(gè)，跑了3圈無堵轉(zhuǎn)無撞車就開始冒煙了…驅(qū)動(dòng)電路用的是比較成熟的方案應(yīng)該沒問題，您怎么看這個(gè)現(xiàn)象？

回復(fù)：現(xiàn)在這個(gè)電機(jī)應(yīng)該設(shè)計(jì)的額定電壓為9V，你是否使用了+12V的電池驅(qū)動(dòng)？是否在驅(qū)動(dòng)電路中沒有進(jìn)行電流閉環(huán)？

使用8.4V航模電池驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路正常工作（曾用于C車幾個(gè)月沒有燒）現(xiàn)在懷疑是電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流太大，打算更換放電能力弱一點(diǎn)的電池試試看。

02 電機(jī)在冒煙

卓大大，這是今天拍的視頻。跑了兩圈電機(jī)就開始過熱冒煙..原本懷疑是驅(qū)動(dòng)板的問題，后來飛線接了逐飛科技的成品驅(qū)動(dòng)板，一樣也是兩圈就開始冒煙，電池電壓7.8V左右。

卓大大，今天冒煙的第三個(gè)電機(jī)了…

卓大大，我們B車燒電機(jī)（電機(jī)過熱）的問題還是沒有解決。我們現(xiàn)在的車速在2.9m左右，運(yùn)行過程中有較多的電機(jī)反轉(zhuǎn)減速，在停車后可以觀察到電機(jī)有煙冒出伴隨大量刺激性氣味，而且電機(jī)極燙。在冷卻之后，觀察加速曲線，電機(jī)性能有衰減。

我們已經(jīng)單獨(dú)做過一下對(duì)照實(shí)驗(yàn)：

更換5個(gè)電機(jī)，全部冒煙。

更換航模鋰電池：冒煙 18650鋰電池:加速性能下降，反轉(zhuǎn)時(shí)掉電復(fù)位 鎳鎘電池：加速性能略下降，反轉(zhuǎn)時(shí)掉電復(fù)位

更換驅(qū)動(dòng)板：換了3種自制驅(qū)動(dòng)板和逐飛的成品驅(qū)動(dòng)板，均過熱冒煙

電機(jī)兩側(cè)并聯(lián)電容，依然冒煙。

改變PWM頻率等、降低車模重量，依然過熱冒煙。

我們目前已經(jīng)想不到更多的測(cè)試辦法了，還請(qǐng)卓大大指點(diǎn)迷津視頻和圖片附上。

03 都是熱量惹的禍

前面車模上的直流小型電機(jī)，無論是冒煙，還是性能下降，其原因都來自于電機(jī)過熱。引起溫度升高的熱量基本上來自于電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中通過的電流在轉(zhuǎn)子線圈等效電阻上的損耗。

為了避免溫度的過高，只能采用“開源節(jié)流”。這里的開源是指擴(kuò)大電機(jī)散熱渠道；節(jié)流則是減少轉(zhuǎn)子繞組電阻損耗功率。

一、如何節(jié)流？

轉(zhuǎn)子繞組上的電阻將電流能量轉(zhuǎn)換成了熱能，減少電流與繞組電阻是關(guān)鍵。

減少電流看起來最容易，但這與提高車模驅(qū)動(dòng)力的要求有點(diǎn)相悖。電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩在一定范圍內(nèi)與電機(jī)轉(zhuǎn)子電流成正比。如果減少了電流，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力將會(huì)等比例下降。那怎么辦？

1、減少電流波動(dòng)

由于車模機(jī)械運(yùn)動(dòng) 存在機(jī)械慣性，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)車模加速是由電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的平均值決定，也就與流過電機(jī)電流成正比。那么在同樣的平均電流下，如果電流波動(dòng)變化越大，則對(duì)應(yīng)電阻損耗越大。為什么，這是因?yàn)殡娏鞯钠骄凳菍?duì)電流 的積分然后進(jìn)行平均；但電流在電阻上的所引起的功耗則與電流的平方 的積分有關(guān)。

比如下面兩個(gè)電流信號(hào)，它們的平均電流都是1A。但這兩個(gè)電流如果作用在1Ω的電阻上，所產(chǎn)生的的電功率為1W， 但所產(chǎn)生的電功率為2W。

下面的電流波形更加極端，它同樣平均電流是1A，所產(chǎn)生的電機(jī)驅(qū)動(dòng)力是相同的，但在1Ω電阻上所產(chǎn)生的熱功率則是4W。

因此，避免流過電機(jī)電流的巨大波動(dòng)，在保持相同的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力的情況下，可以降低電阻損耗。

2、如何減少電流波動(dòng)？

一種可靠的電機(jī)電流控制方案就是在電機(jī)驅(qū)動(dòng)中增加電流閉環(huán)控制，也就是在電機(jī)速度控制內(nèi)環(huán)再增加一個(gè)車電流控制。這樣可以有效避免電機(jī)在轉(zhuǎn)速控制過程中所出現(xiàn)的過流現(xiàn)象。特別是對(duì)于驅(qū)動(dòng)能力過強(qiáng)、放電率過大的電池而言，使用電流閉環(huán)控制是防止電機(jī)燒壞的重要措施。

如果現(xiàn)階段無法增加電流閉環(huán)控制，也可以在速度閉環(huán)PI控制中，適當(dāng)減少比例系數(shù)和積分系數(shù)。

3、適當(dāng)降低PWM頻率

影響電機(jī)熱損耗的另外一個(gè)因素就是電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電阻。適當(dāng)降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)PWM的頻率，可以減小因?yàn)镻WM驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)中高頻電流波動(dòng)所帶來的的電流集膚效應(yīng)引起的等效電阻的增加，當(dāng)然 也會(huì)減少轉(zhuǎn)子鐵損所產(chǎn)生的熱量。

二、如何開源？

增加電機(jī)散熱功率，可以減少熱量在電機(jī)內(nèi)的積累，從而降低電機(jī)溫度。

你可以將車模后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)上方的電路板去掉，改善電機(jī)表面空氣流動(dòng)的條件。然后在電機(jī)表面增加一定規(guī)格的散熱金屬片，可以讓車模在運(yùn)行過程中使得流動(dòng)的空氣吹在散熱器加強(qiáng)散熱。

當(dāng)然，如果使用下面這種帶有強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱片，降低電機(jī)熱量的效果更好了，外觀看起來也挺酷的。

使用上面的方法是挺拉風(fēng)的，但如果車模跑不好，怪丟人的。

責(zé)任編輯：haq