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[3D列印] RC遙控車入門-螺絲、軸承、馬達、電子變速器(ESC)、鋰離子電池、平衡充電器、插頭、2.4Ghz遙控器

想來印進階點的玩具,正好找到 Thingiverse 有人分享OpenRC F1 car - 1:10 RC Car,便因緣際會入門 RC 這塊領域。在找材料時,就順便整理相關基礎知識於此。

螺絲

用一張圖解釋,M3x8 即對應直徑 3mm,長度 8mm。

軸承

又稱培林,分成深溝滾珠軸承、微型軸承、薄壁軸承(67, 68, 69 系列)、止推滾珠軸承、小徑滾珠軸承(MR128 系列)。軸承的端蓋主要分為 ZZ、2RS 和 OPEN 三種類型。

馬達

分成直流馬達與交流馬達。

直流馬達

又可分為有刷直流馬達與無刷直流馬達兩種。有刷直流馬達便是四驅車的馬達,無刷直流馬達則較進階,少了碳刷更耐用,但價格也較高。
常用日本 Mabuchi(萬寶至)的編號系統來為馬達分級,如 380 馬達、540 馬達,就是分別指直徑約 28mm 及 36mm 的馬達。540 馬達適用 1/10 遙控車。
T 數越大扭矩越大,速度越慢;T 數越小扭矩越小,速度越快。舉例 21T, 27T, 35T, 45T, 55T, 80T,21T 適合跑平路,55T 適合爬坡。

交流馬達

最常見的是伺服馬達(servo motor),是一種能夠精確控制旋轉位置、速度和輸出力矩的馬達。其中 360 度的伺服馬達是連續旋轉的,使用 Arduino IDE 內建的 example 跑的話,不會在指定角度停下來,而是分成快慢、順向逆向旋轉。

電子變速器/電變/電子速度控制器(ESC)

應用電子變速器的領域通常為遙控模型或單晶片(微控制器),由於微控制器(MCU)無法承受高電流,電子變速器透過電池提供的直流電將微控制器(MCU)發出來的數位訊號,通過脈波寬度調變(PWM)的轉換控制輸出電流來達到調節藉此控制馬達轉速。

與其他零件接起來的樣子。

去電池電路(BEC)

是 ESC 的一部份。BEC 允許遙控模型只搭載一組電池(馬達電力來源為主)而不需要兩組(一組馬達電力另一組給遙控電路)。

鋰離子電池(Li-ion)/鋰聚合物電池(LiPo)

為現行手機使用的電池,電壓為 3.7V;而遙控模型常用的 2S 電壓為 7.4V。S 數代表著電池串連的數量,2S 車時速約 36~42 KM/H。C 數代表爆發力。
參考電池介紹影片

平衡充電器

主要讓電池裡面兩顆同時充飽。初入門 RC 試水溫,先買簡單便宜的就好。

防爆袋

基於安全考量,買一個吧。

小田宮, 大田宮, T, XT60, XT90, TRX 插頭

XT60 的線規為 12AWG,參考AWG 尺寸對照表,可耐電流為 20A,接頭的額定電流為 30A。

舉例,選用的電池輸出端為 XT60(母),而 ESC 對接頭為大田宮(公)頭,會需要大田宮轉 XT60(公)轉接線。

2.4Ghz 遙控器

通道則依說明書指示,1 是控制左右方向,2 是前進後退。

成品

實際跑起來,使用 PLA 材質的馬達齒輪蠻容易滑牙。

零件中英文對照表

中文 英文
螺絲 M3*8 沉頭/皿頭內六角 M3x8 Countersunk screw
螺絲 M3*8 盤頭/丸頭內六角 M3x8 Pan head screw
螺帽 M3 M3 nuts
軸承(培林) 6701 6701 high speed bearing 12x18x4mm
全金屬伺服馬達/伺服機 Metal Gear 9g Micro Servo (MG90S)
超旺 540/35T 有刷馬達 Surpass Hobby 35T Brushed 540 size motor
60A 有刷電子速度控制器 60A Brushed ESC

參考資料

  1. 螺絲規格
  2. 軸承規格全解析:常見類型、尺寸、材質與應用考慮
  3. 馬達種類有哪些?用途、類型、挑選注意事項一次看!