无人机关键零部件——电调

无人机关键零部件——电调

在无人机的动力系统中，电调（电子调速器）与电机相辅相成，共同决定了无人机的飞行性能。本文将详细介绍电调的工作原理、分类、结构以及如何与电机和电池进行适配，帮助读者深入了解这一关键组件。

电调全称电子调速器，英文Electronic Speed Controller，简称ESC。电机为无人机提供动力，电调则通过接收飞行控制主板发出的指令，控制电机转速来调节动力的输出，进而控制无人机的飞行速度、方向和姿态。

图 电调 联合飞机

电调是无人机动力系统的重要组成部分之一，也分有刷电调和无刷电调，有刷电机适配有刷电调，无刷电机适配无刷电调。

电调的分类

1. 有刷电调

能够提供稳定的动力输出，价格相对便宜，适合对性能要求不太高的无人机。有刷电调需要2根连接线来控制电机，通过改变的输出直流电的电流/电压以及传导方向就可以实现对转速以及正反的控制。

图 有刷电调的连接

当有刷电机的功率很小，且其工作状态不需要精确控制时，可以直接通过电源或开关控制有刷电机的开关量（即控制有刷电机的启动或停止），这种情况下，有刷电机可以不需要电调。但通常情况下，有刷电机需要有刷电调来控制电机的转速。

图 有刷电机工作原理 来源：惊鸣航科

2. 无刷电调

无刷电机比有刷电机更高效、更可靠，因此在高端无人机上应用较多，而无刷电机必须要无刷电调来控制电机的转速。

图 无刷电调的连接

无刷电调的输出端需要3根线，将直流电源转为三相交流电，通过改变电压及电流输出，控制无刷电机转动并控制其转速。无刷电调能够提供更大的扭矩、更精确的飞行姿态控制更长的使用寿命。

图 无刷电机工作原理 来源：惊鸣航科

电调的结构

无刷电调在结构上由输入部分电源线、电调主体、输出部分电源线、信号输入线、连接件等构成。

无刷电调的基本构成

在实际应用中，以四旋翼无人机为例，电调的使用可分为单电调和四合一电调。

单电调就是四个机臂上的电机分别由四个电调控制，优点是损坏后可以单独更换，维护相对容易，成本低，维护简单，但线路较复杂。

四合一电调是将四个独立的电调集成在一个模块上，一般位于无人机机身中间，它减少了布线的复杂性并能减轻重量，且组装方便、接线简单，但是如果四合一电调其中一个损坏，则必须整个更换，代价较高。

如何适配电机、电池及电调？

选择电机、电调和电池时需要遵循确定电机—确定电调—确定电池的顺序。电池、电调的功率要与电机的功率相匹配，一般情况下，可以选择功率稍大一些的电调，以防电调在工作中出现电流过载的情况，简单来说就是要大马拉小车。盲目选用电池、电调容易烧毁电机。

举例来讲，当选择使用最大功率电流是30A的无刷电机时，可以从容量和倍率来确定电池。

如果使用2200mAh 10C的电池，它的最大放电电流是2.2A*10=22A，显然不够带动电机，需要换成2200mAh 20C的电池，此时最大放电电流是44A，应用于30A的电机时放电相对轻松，电机也可以满功率运行。

总结：配合2200mAh 20C的电池，最大负载电流为30A的电机，最大输出为45A的电调是一个比较合理的配置。

无人机旋翼越多，电机越多，需要的电池功率也就越大。