浅谈航模电机（上）

李业新

在如今的航模运动中，电机逐渐替代了早年的内燃机（图1- 图3），成为模型动力装置的主流。在内燃机时代，有许多相关文章和资料，可供大家学习研究。遗憾的是直到现在，介绍电机工作原理的文章较少。本文将对有刷电机和无刷电机的原理、二者的结构和运行特点做一普及讲解，供广大爱好者参考。文中如有不足之处，请多指正。

说到航模电机，先得讲讲磁铁。磁铁又名磁钢、吸铁石，很多人小时候都接触过（图4）。在生活中，磁铁的用处非常多，如用它制作的指南针、开瓶器、纽扣等（图5）。磁铁具有磁性，其上有南极和北极，常用字母S和N表示。磁铁的两极遵循同极相斥、异极相吸的原理。

电机正是采用这一原理制成的。将导体（电线）弯曲成螺旋状，通电后便形成了最简易的电磁铁（图6），螺旋线圈的一端为N极，另一端为S极。如果将电源的正负极交换，相应的螺旋线圈上的N极和S极会对调。要想维持电机持续运转，需要让两块永久磁铁和1块磁极不停转换的电磁铁组合搭配。永久磁铁的问题好解决，而要想得到1块磁极不停转换的电磁铁，必须迫使为其供电的电源正负极随时间不断变化。

电机的顺利运转，实际是利用了磁铁异极相吸、同极相斥的特性（图7）。如图8所示，电机外侧固定了两块永久磁铁，中间区域转动的部分是电磁铁。当处在位置①时，由于电磁铁左侧的N极与固定的永久磁铁的N极相互排斥，而与右侧的S极相互吸引，因此该相互作用力产生了一个力矩，驱使电磁铁带着线圈以转动轴为中心顺时针向右旋转。……