重绕 Eaglepower LA8308
我们正在将 Eaglepower LA8308 电机用 0.29 mm 漆包铜线重绕为 70 匝，以开发一款高扭矩、低转速版本。
在本次测试中，我们将新的 0.29 mm / 70 匝绕组与之前的 0.30 mm / 60 匝版本进行比较。目标是在保持电流需求适合我们的电机控制器的同时，提高电机的扭矩常数。
Eaglepower LA8308 0.3mm 60T vs 0.29mm 70T
重绕的原因
我们正在开发一款名为 Winder Max 的新型大型绕线机，可支持外径最大150 mm、厚度最大100 mm的定子。
该机器面向电动滑板车、电动自行车、平衡车及其他高扭矩系统中使用的大型电机。
我们目前的绕线机支持外径最大90 mm、厚度最大15 mm的定子。由于Winder Max的尺寸大得多，并且需要处理重得多的定子，因此它需要比现有机器所用BE4108 75T更强劲的M2电机。
因此，我们决定重绕Eaglepower LA8308，并将其用作Winder Max的M2电机。原版LA8308是一款低KV无人机电机，设计用于在较高电流下产生高功率。通过用更多匝数的细线替换原绕组，我们可以将它改造成一款高电阻、高扭矩常数的电机，使其更适合低速直驱运行。
换句话说，我们正 在把一款无人机电机改造成绕线机使用的直驱电机。
参考资料：
0.3 mm / 60T
我们首先用0.30 mm线材将LA8308重绕为60匝。
如上图所示，每个定子槽中仍留有一些未利用的空间。这说明，使用稍细的线材可以容纳更多匝数。
增加匝数通常会提高电机的扭矩常数，使其每安培产生更大的扭矩。因此，我们决定尝试使用0.29 mm线材绕制70匝。
绕组电阻也是一个考虑因素。0.30 mm / 60T电机的线间电阻测得约为9.8 Ω，略低于我们为Aotenjo One BLDC电机控制器设定的目标值。
对于此应用，我们的目标是让电机绕组电阻达到约10 Ω或更高。
0.29 mm / 70T
随后，我们用0.29 mm线材将电机重绕为70匝。
增加的匝数更充分地利用了可用的槽内空间。达 到70匝时，绕组已经非常紧密，如果继续增加匝数，绕制难度会显著提高，重复性也会降低。
随着槽内空间被填满，线材更容易卡住或错误交叉，难以在不损伤绕组的情况下达到目标匝数。
完成后的电机线间电阻约为13.4 Ω，为搭配Aotenjo One BLDC电机控制器使用提供了充足的电阻余量。
对于我们的绕制工艺，0.29 mm / 70T似乎在匝数、槽利用率、绕组电阻和制造可靠性之间取得了良好平衡。
为什么在相近电流而非相同电压下比较扭矩
两台电机的绕组电阻不同，因此施加相同电压并不会产生相同电流。
0.29 mm / 70T绕组的电阻高于0.30 mm / 60T绕组，因此在相同电源电压下，它吸收的电流更小。
对于BLDC电机，扭矩与产生扭矩的电流近似成正比：
扭矩 = Kt × Iq
其中：
- 扭矩是电机扭矩
- Kt是电机扭矩常数
- Iq是产生扭矩的电流
增加匝数通常会提高（K_t）。因此，在比较两种绕组配置时，在相近电流下比较扭矩，比简单地给两台电机施加相同电压，更能反映绕组变化对扭矩输出的影响。
不过，本次测试存在一个重要限制：实验室电源显示的电流是输入电机控制器的直流输入电流，并非电机相电流或（I_q）的直接测量值。
因此， 不应将它视为对电机扭矩常数的精确测量，而应视为使用相同控制器和测试装置进行的一次实用比较。
扭矩比较
本次测试中，我们在电机轴上安装了一个有效半径为10 mm的法兰，并使用聚酯绳将法兰连接到测力计。
电机采用闭环角度控制运行。当电机尝试到达目标角度时，会拉动测力计。
实验室电源实时显示输入电压、电流和电功率。
扭矩测试如下：
测量结果如下：
| 绕组 | 电源电压 | 输入电流 | 输入功率 | 实测扭矩 |
|---|---|---|---|---|
| 0.30 mm / 60T | 20.58 V* | 2.50 A | 51.42 W | 11.87 kgf·cm |
| 0.29 mm / 70T | 24.0 V | 1.80 A | 43.21 W | 11.8 kgf·cm |
| 0.29 mm / 70T | 28.0 V | 2.02 A | 56.51 W | 13.5 kgf·cm |
| 0.29 mm / 70T | 32.0 V | 2.235 A | 71.45 W | 14.7 kgf·cm |
*电源设为24 V，但0.30 mm / 60T电机达到了2.5 A的电流限制，因此电源将输出电压降至约20.58 V。
0.29 mm / 70T电机仅以1.8 A直流输入电流就产生了约11.8 kgf·cm的扭矩，而0.30 mm / 60T版本产生约11.87 kgf·cm时，电源已经达到2.5 A的电流限制。
提高70T电机的电源电压后，控制器可以吸收更多电流，实测扭矩也进一步增加，在32 V、输入电流2.235 A时达到约14.7 kgf·cm（1.44 N·m）。
这些结果表明，70匝绕组更适合我们的低速、高扭矩应用。
这不是精密的扭矩或电机效率测试。
测力计、绳索、法兰、电源、电机控制器和机械装置都会引入测量不确定性。此外，电源显示的是直流输入电流，而不是实测的电机相电流。
本实验的目的是在相同测试装置下，对两种绕组配置进行实用比较。测量结果具有足够的重复性，可以观察到两个原型之间的差异，但不应将其解读为实验室级的电机规格。
我们将开始销售 Eaglepower LA8308 0.29 mm / 70T
我们对0.29 mm / 70T版本的性能感到满意。
它的线间电阻约为13.4 Ω，有效填充了可用的定子槽空间，并且与之前的60匝原型相比，能在相对较低的电流下提供更高扭矩。
因此，我们计划将0.29 mm / 70T作为改装版Eaglepower LA8308电机的绕组配置，并将很快开始销售这些电机。
同一款电机也将用于即将推出的Winder Max，作为高扭矩直驱电机。