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
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。