一些无刷电机的运行参数科普

时间:2024-03-22 17:55:15

一:占空比D

无刷电机的驱动是通过mos管开关控制的,mos管开的时间除以整个周期的时间就是占空比。注意:对于bldc电机,D是确实存在的,对于foc电机,D是抽象出来的。

V*D=Rl*Ip+E+L*dIp/dt。

V是母线电压;

D是占空比;

Rl是电机上的相电阻

Ip是电机上的相电流

E是电机的反电动势,大小和电机的转速成正比。

特性:

1:电机的转速越高,占空比越高。

2:电机的相电流越高,占空比越高。

 

二:相电流

相电流是流过电机每一相的电流。

特性:

1:相电流和电机的力矩成正比,相电流越大,电机能提供的力矩越大。

 

相电流和母线电流的关系:

I=Ip*D

I是母线电流

Ip是相电流

D是占空比

特性:

1:相电流是永远大于母线电流的

2:占空比越低,相电流越是大于母线电流,占空比越高,相电流越是接近母线电流。直观来说,在相同的负载力矩下,相电流是不变的,转速越低,母线电流越小;转速越高,母线电流越高。

3:相同转速情况下,负载力矩越大,母线电流越大。

 

三:电机的功率组成以及效率

  一些无刷电机的运行参数科普

P:电源输出功率。

Po:电机输出功率。

P1:电路板消耗功率,电机不转时候,电路板消耗的功率。

P2:电机的铜损,相电流在电机的励磁线圈的铜线上所消耗的功率。

P3:电机的铁损。

P4:电机系统的摩檫力所消耗的功率。

P5:MOS管的开关损耗,基本正比于相电流。

R1:电路板母线的电阻。

R2:电路板mos管的导通电阻和电路板上的走线电阻

R3:电路板和电机连接的铜线的电阻。

I:

根据能量守恒定理

P=Po+P1+P2+P3+P4+P5+Ip*Ip*(2*R2+2*R3+D*R1)。

P=V*Ip*D

整体效率=1-(P1+P2+P3+P4+P5+Ip*Ip*(R2+R3+D*R1))/(V*Ip*D).

特性:

1:相电流越大的时候,电机的铜损P2,铁损P3,以及消耗在导线R1,R2,R3的电功率和相电流的平方成正比,电机的效率会变小。

2:母线电流越大的时候,电路板消耗功率P1,电机系统的摩檫力所消耗的功率P4基本固定,效率会变高。

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