无刷直流电机计算流程

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无刷电机常用计算公式

无刷电机常用计算公式

电机转速n (r/min );电枢表面线速度v (m/s ); 电枢表面圆周速度Ω (rad/s );电枢直径D (m ); 电机的极对数P ;频率f (Hz); 每极总磁通Φ (Wb );a :电枢绕组并联支路对数 电枢绕组每相有效匝数W A ; T U Δ:电压损耗(开关管损耗等)电势系数e K :是当电动机单位转速时在电枢绕组中所产生的感应电势平均值。

转矩系数T K :(N.m/A) 是当电动机电枢绕组中通入单位电流时电动机所产生的平均电磁转矩值。

额定功率N P :指电动机在额定运行时,其轴上输出的机械功率(W )。

额定电压N U :是指在额定运行情况下,直流电动机的励磁绕组和电枢绕组应加的电压值,(V )。

额定电流a I :是指电动机在额定电压下,负载达到额定功率时的电枢电流和励磁电流值,(A )。

额定转速N n :是指电动机在额定电压和额定功率时每分钟的转数,单位r/min.额定转矩N T 2:是指额定电压和额定功率时的输出转矩,单位N.m 。

电机成品的已知量:额定转速N n 、p 、a 、e K 、T K 、a R60pn f = n Dv •=60π 6022n pf ⋅=⋅=Ωππ an p C e ⋅⋅=60 Φ⋅=e e C K e T C C ⋅=π260 Φ⋅=T T C K aT a a a R U E U I Δ−−= 功率P :Ω=/P T机械特性:=n无刷直流电动机稳态特性的4个基本公式:电压平衡方程式:T a a a a U R I E U Δ+⋅+= 感应电势公式:n K E e a ⋅=转矩平衡方程式:20T T T em += 电磁转矩公式:a T em I K T ⋅=驱动器-电机系统实验数据结构:特性曲线:n-T P2-P1 P1、P2-I η-Iav机械特性曲线其中:n :电机转速(r/min ); T :电机的输出转矩(N.m ) P1:电机的输入功率(W )P2:电机的输出功率(W ) I :系统母线电流(A )η:效率 Iav :输入电机的平均电流,电机n 相电流的平均值(A )注意:n :实际转可通过转速表直接测量;理论转速可以通过P f n ⋅=60计算得到(其中P 为电机极对数); P1:av av I U P •=1;Uav 、Iav :电机n 相电压电流的平均值,可通过直接测量各相电压电流然后计算得出;P2:Ω•=T P 2;T :电机的输出转矩Ω:电枢表面圆周速度(rad/s ),可通过6022n p f ⋅=⋅=Ωππ求得; 电动机的功率与转矩--------------------------------------------电动机的功率,应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行。

无刷直流力矩电机的连续堵转电压

无刷直流力矩电机的连续堵转电压

无刷直流力矩电机的连续堵转电压
无刷直流力矩电机的连续堵转电压是指在电机运行过程中,电机由于某种原因无法转动,被称为堵转状态。

在此状态下,电机电压不断增加,直到达到堵转状态下的最大电流。

这最大电流的电压称为连续堵转电压。

连续堵转电压主要取决于电机的设计和材料,以及电机的承受能力和热耗散能力。

一般来说,连续堵转电压是电机能够承受的最大电压,超过这个电压,电机可能会受损或过热。

计算连续堵转电压的方法可以根据电机的额定功率和额定转矩来确定,通常可以使用以下公式计算:
连续堵转电压 = (额定功率 / 电机阻抗) * √3
其中,额定功率是电机的额定输出功率,电机阻抗是电机的电阻和电感的组合阻抗。

需要注意的是,连续堵转电压是电机的一个临界指标,超过这个电压可能会对电机产生损害,因此在实际应用中需要根据具体情况来选择合适的工作电压。

直流电机计算范文

直流电机计算范文

直流电机计算范文直流电机是一种将电能转换为机械能的设备。

在直流电机中,电能通过发电机产生,经过电路传输到电机中,通过励磁线圈产生的磁场作用于电机的转子,从而使转子转动。

直流电机有很多种不同结构和工作原理的类型,本文将重点介绍直流电机的计算方法。

直流电机的主要计算参数有电流、电压、功率和效率。

其中电流和电压是直流电机的基本参数,功率和效率是描述直流电机工作情况的指标。

通过计算这些参数,可以对直流电机的运行和性能进行评估。

首先,我们来计算直流电机的电流。

直流电机的电流可以通过欧姆定律进行计算,即I=V/R,其中I表示电流,V表示电机的电压,R表示电机的电阻。

在实际应用中,直流电机的电流往往是由电机的负载决定的,可以通过测量电机运行时的电流来获得。

其次,我们来计算直流电机的电压。

直流电机的电压通常由电源提供,可以通过直接测量电机的输入电压来获得。

接下来,我们来计算直流电机的功率。

直流电机的功率可以通过计算输入功率和输出功率来求得。

输入功率可以通过电压和电流来计算,即P_in = V * I,其中 P_in 表示输入功率,V 表示电机的电压,I 表示电机的电流。

而输出功率可以通过测量电机的转速和扭矩来计算,即 P_out = T * ω,其中 P_out 表示输出功率,T 表示电机的扭矩,ω 表示电机的角速度。

最后,我们来计算直流电机的效率。

直流电机的效率可以通过计算输出功率和输入功率的比值来求得,即η = P_out / P_in,其中η 表示电机的效率,P_out 表示输出功率,P_in 表示输入功率。

在实际应用中,直流电机的计算还涉及到一些其他参数,例如电机的电感、电抗等。

通过对这些参数的计算,可以更加全面地了解直流电机的工作情况。

总之,直流电机的计算是对电机性能进行评估的重要方法。

通过计算电流、电压、功率和效率等参数,可以对直流电机的工作情况进行分析和优化。

同时,在实际应用中还需要考虑一些其他因素,例如电机的负载情况、温度变化等。

无刷电机常用计算公式

无刷电机常用计算公式

电机转速n r/min ;电枢表面线速度v m/s ; 电枢表面圆周速度Ω rad/s ;电枢直径D m ; 电机的极对数P ;频率f Hz ; 每极总磁通Φ Wb ;a :电枢绕组并联支路对数 电枢绕组每相有效匝数W A ; T U ∆:电压损耗开关管损耗等电势系数e K :是当电动机单位转速时在电枢绕组中所产生的感应电势平均值;转矩系数T K :A 是当电动机电枢绕组中通入单位电流时电动机所产生的平均电磁转矩值;额定功率N P :指电动机在额定运行时,其轴上输出的机械功率W;额定电压N U :是指在额定运行情况下,直流电动机的励磁绕组和电枢绕组应加的电压值,V;额定电流a I :是指电动机在额定电压下,负载达到额定功率时的电枢电流和励磁电流值,A;额定转速N n :是指电动机在额定电压和额定功率时每分钟的转数,单位r/min.额定转矩N T 2:是指额定电压和额定功率时的输出转矩,单位;电机成品的已知量:额定转速N n 、p 、a 、e K 、T K 、a R60pn f = n Dv •=60π 6022n p f ⋅=⋅=Ωππ an p C e ⋅⋅=60 Φ⋅=e e C K e T C C ⋅=π260 Φ⋅=T T C K aT a a a R U E U I ∆--= 功率P :Ω=/P T机械特性:=n无刷直流电动机稳态特性的4个基本公式:电压平衡方程式:T a a a aU R I E U ∆+⋅+= 感应电势公式:n K E e a ⋅=转矩平衡方程式:20T T T em += 电磁转矩公式:a T em I K T ⋅=特性曲线:n-T P2-P1 P1、P2-I η-Iav机械特性曲线其中:n :电机转速r/min ; T :电机的输出转矩P1:电机的输入功率W P2:电机的输出功率W I :系统母线电流Aη:效率 Iav :输入电机的平均电流,电机n 相电流的平均值A注意:n :实际转可通过转速表直接测量;理论转速可以通过Pf n ⋅=60计算得到其中P 为电机极对数; P1:av av I U P •=1; Uav 、Iav :电机n 相电压电流的平均值,可通过直接测量各相电压电流然后计算得出;P2:Ω•=T P 2;T :电机的输出转矩 Ω:电枢表面圆周速度rad/s,可通过6022n p f ⋅=⋅=Ωππ求得; 电动机的功率与转矩--------------------------------------------电动机的功率,应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行;选择时应注意以下两点:① 如果电动机功率选得过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载.使其绝缘因发热而损坏.甚至电动机被烧毁;② 如果电动机功率选得过大.就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利;而且还会造成电能浪费;要正确选择电动机的功率,必须经过以下计算或比较:P=FV /1000 P=计算功率 KW, F=所需拉力 N,工作机线速度 M/S对于恒定负载连续工作方式,可按下式计算所需电动机的功率:P1kw :P=P/n1n2式中 n1为生产机械的效率;n2为电动机的效率,即传动效率;按上式求出的功率P1,不一定与产品功率相同;因此.所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率;此外.最常用的是类比法来选择电动机的功率;所谓类比法;就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比;具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机,然后选用相近功率的电动机进行试车;试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配;验证的方法是:使电动机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电动机的工作电流,将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比;如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大.则表明所选电动机的功率合适;如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电动机的功率选得过大,应调换功率较小的电动机;如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电动机的功率选得过小,应调换功率较大的电动机;实际上应该是考虑扭矩转矩,电机功率和转矩是有计算公式的;即T = 9550P/n式中:P —功率,kW;n —电机的额定转速,r/min;T —转矩,Nm;电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数;。

无刷电机的计算公式大家要多学些基础知识

无刷电机的计算公式大家要多学些基础知识

我个人认为自制马达,需要了解自己的需求再来自制马达比较好。

何为需求?就是你想要用何种电池?电压设定是多少?要采用直驱或者是减速组?再来就是耗电流及推力。

想要马儿好又要马儿不吃草,是不太可能的,只能在其中各有取舍。

我设定的自制马达规格如左:使用7.4V 1600mA锂电池,耗电在7A以内(马达功率约50W,电池放电系数约4.4C),采用直驱或减速皆可。

以上述条件,无刷马达应采用△接线铜损较小(因线电流=√3*相电流,故马达内线圈电流会较小,以相同的线径来说,铜损自然较小)。

我是采用AWG #28号线(直径0.32mm),每相每极绕21圈,采用△接线,使用7.4V 1600mA锂电池。

以直驱测试,其数据如下:螺旋桨测量转数(RPM) 测量电池电流(A) 测量马达线电流(A) 换算马达相电流(A) 计算功率(W)4040 15000 6.2A 3.6A 2.1A 45W5025 13000 7.4A 4.3A 2.5A 55W以减速组测试(58/18=3.2),其数据如下:螺旋桨测量螺旋桨转数(RPM) 换算马达转速(RPM) 测量电池电流(A) 计算功率(W)7060 6250 20000 4.2A 31W 8060 5500 17600 6.2A 46W 9070 5000 16000 7.4A 55W转贴zzmov03的[整理]直流无刷/碳刷马达各项计算公式一次吃到饱,慢慢享用转贴zzmov03的[整理]直流无刷/碳刷马达各项计算公式你知道你的直流马达输出多少马力吗?为什么马达会过热?是否扭力不足?以下计算可以让你更了解你的马达.只要你有转速表,电压表,电流表,就可以知道你的马达是否在最佳状态下工作. 无刷马达/有碳刷马达效能计算扭力常数: Kt=Kb x 1.345Kt=1345 / kv消耗电流: I = [V-(Kb x kRPM)] / RmI = [V-(RPM / kv)] / Rm输出扭力: J = (Kt x I) - (Kt x Inl)每分钟转速: kRPM = (V - RmI) / KbkRPM = (V - RmI) x kv / 1000输出功率: Po = (J x RPM) / 1345消耗功率: Pi = V x I马达效率: Eff = (Po / Pi) x 100最高效率电流: Ie max = Sqrt [(V x Inl) / Rm]符号定义:Eff = 效率I = 消耗电流值Iemax=发挥最高效率之电流量Inl = 无负载量测电流值J = 扭力(oz-in)Kb = 电压常数(Volt / 1000 RPM)Kt = 扭力常数(oz-In / A)Pi = 消耗功率(Watts)Po = 机械输出功率(Watts)Rm = 马达内阻RPM = 每分钟转速V = 电压kv = 电压常数(RPM / V)1 oz-In = 72 g-cm = 7.07 mN.m1 HP = 735.5 W无刷马达范例:以MEGA 16/25/3 为例,kt = 1700 rpm , Rm = 0.017 Ohm计算前需做以下量测假设以7.2V驱动空转,量得转速为12200rpm,电流为26A,装置8x5桨转速为10900rpm,电流为20Akt = 1345 / kv = 0.7912 oz-In/AI = [V-(RPM / kv)] / Rm = [7.2-(10900 / 1700)] / 0.017 = 46.36 AJ = (Kt x I) - (Kt x Inl) = (0.7912 x 46.36) - (0.7912 x 26) = 16.109 oz-In kRPM = (V - RmI) x kv / 1000 = (7.2 - 0.017 x 46.36) x 1700 / 1000 = 10.900 kRPM = 10900 RPMPo = (J x RPM) / 1345 = (16.109 x 10900) / 1345 = 130.55 WPi = V x I = 7.2 x 20 = 144 WEff = (Po / Pi) x 100 = ( 130.55 / 144 ) x 100 = 90.66 %Ie max = Sqrt [(V x Inl) / Rm] = Sqrt [(7.2 x 26) / 0.017] = 104.9 A碳刷马达范例:以RS-540SH/SF为例,kt = 1458 rpm , Rm = 0.324 Ohm假设以12V驱动空转,量得转速为17500rpm,电流为0.95A,装置负载转速为15080rpm,电流为5.93Akt = 1345 / kv = 0.9225 oz-In/AI = [V-(RPM / kv)] / Rm = [12-(15080 / 1458)] / 0.324 = 5.1144 AJ = (Kt x I) - (Kt x Inl) = (0.9225 x 5.1144) - (0.9225 x 0.95) = 3.84 oz-In kRPM = (V - RmI) x kv / 1000 = (12 - 0.324 x 5.1144) x 1458 / 1000 = 15.080 kRPM = 15080 RPMPo = (J x RPM) / 1345 = (3.84 x 15080) / 1345 = 43.05 WPi = V x I = 12 x 5.93 = 71.16 WEff = (Po / Pi) x 100 = ( 43.05 / 71.16 ) x 100 = 60.5 %Ie max = Sqrt [(V x Inl) / Rm] = Sqrt [(12 x 0.95) / 0.324] = 5.93 A。

bldc 母线电流计算

bldc 母线电流计算

bldc 母线电流计算
BLDC (Brushless DC)电机是一种无刷直流电机,它的母线电流
计算对于电机控制和设计非常重要。

母线电流是指电机控制器输入
的直流电流,它决定了电机的输出功率和效率。

在设计和控制BLDC
电机时,准确计算母线电流是至关重要的。

首先,计算BLDC母线电流需要考虑电机的额定电压和额定电流。

通常情况下,电机的额定电流可以在电机的规格表或技术手册中找到。

然后,根据电机的额定电压和额定电流,可以计算出电机的额
定功率。

母线电流可以通过下面的公式计算得出:
母线电流 = 电机的额定功率 / 电机的额定电压。

另外,还需要考虑到电机的效率和负载情况。

在实际应用中,
由于电机效率不是100%,因此需要将电机的效率考虑在内,以确保
得到更准确的母线电流值。

此外,负载情况也会影响母线电流的计算。

在实际运行中,电
机可能会面临不同的负载情况,例如启动、加速、匀速和制动等。

因此,在计算母线电流时,需要考虑电机在不同负载情况下的电流
变化。

最后,BLDC母线电流的准确计算对于电机控制和设计至关重要。

通过准确计算母线电流,可以更好地控制电机的输出功率和效率,
从而提高电机的性能和可靠性。

总之,BLDC母线电流的计算是电机控制和设计过程中的重要一环,通过合理的计算和考虑电机的额定电压、额定电流、效率和负
载情况等因素,可以得到准确的母线电流数值,为电机的稳定运行
和高效工作提供有力支持。

永磁无刷直流电机设计实例

永磁无刷直流电机设计实例永磁无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDC)是一种形式先进的电机,具有高效率、长寿命、高功率密度、高控制精度等优点,已广泛应用于机床、机器人、电动工具等领域。

在本文中,我们将介绍永磁无刷直流电机的设计实例。

1. 电机参数计算在进行永磁无刷直流电机设计之前,首先需要计算出电机的一些参数,包括额定功率、额定转速、额定电压、额定电流等。

这些参数将作为电机设计的基础。

1.1 标称功率Pn = Tmax × ωnPn 为电机标称功率,Tmax 为电机最大扭矩,ωn 为电机额定转速。

1.2 额定转速永磁无刷直流电机的额定转速通常由应用需求决定。

对于电动工具来说,需要较高的额定转速,而对于机床来说,需要较低的额定转速。

通常情况下,可以根据应用的要求来选择适当的额定转速。

永磁无刷直流电机的额定电压通常由电源系统决定。

通常情况下,可以选择电压稳定器或直流电源来提供稳定的电压。

根据实际需求和电源系统的限制,可以确定电机的额定电压。

2. 永磁体设计永磁体是永磁无刷直流电机中最重要的组件之一,其设计将直接影响电机的性能。

永磁体的设计包括永磁体的形状、尺寸以及选用的材料。

2.1 形状与尺寸永磁体的形状和尺寸对电机的输出特性有着重要的影响。

通常情况下,可以选择方形、圆形、椭圆形等形状,并根据电机设计参数计算出永磁体的尺寸。

2.2 材料选择永磁体选用的材料决定了电机的性能。

目前常用的永磁体材料有 NdFeB、SmCo、AlNiCo 等。

不同的永磁体材料具有不同的磁性能、机械性能和耐温性能,应根据实际应用需求进行选择。

3. 绕组设计绕组是永磁无刷直流电机中的另一个关键组件,在电机的输出特性和效率上起着重要作用。

绕组的设计涉及到绕组的形状、导线直径、匝数和线材材料等方面。

绕组的形状通常与永磁体相对应,可以根据永磁体的形状来确定绕组的形状。

3.2 导线直径导线直径直接影响到电机的电阻和电感,对电机的输出特性和效率有着重要影响。

无刷电机常用计算公式

电机转速n (r/min );电枢表面线速度v (m/s ); 电枢表面圆周速度Ω (rad/s );电枢直径D (m ); 电机的极对数P ;频率f (Hz); 每极总磁通Φ (Wb );a :电枢绕组并联支路对数 电枢绕组每相有效匝数W A ; T U ∆:电压损耗(开关管损耗等)电势系数e K :是当电动机单位转速时在电枢绕组中所产生的感应电势平均值。

转矩系数T K :(N.m/A) 是当电动机电枢绕组中通入单位电流时电动机所产生的平均电磁转矩值。

额定功率N P :指电动机在额定运行时,其轴上输出的机械功率(W )。

额定电压N U :是指在额定运行情况下,直流电动机的励磁绕组和电枢绕组应加的电压值,(V )。

额定电流a I :是指电动机在额定电压下,负载达到额定功率时的电枢电流和励磁电流值,(A )。

额定转速N n :是指电动机在额定电压和额定功率时每分钟的转数,单位r/min.额定转矩N T 2:是指额定电压和额定功率时的输出转矩,单位N.m 。

电机成品的已知量:额定转速N n 、p 、a 、e K 、T K 、a R60pn f = n Dv •=60π 6022n p f ⋅=⋅=Ωππ an p C e ⋅⋅=60 Φ⋅=e e C K e T C C ⋅=π260 Φ⋅=T T C KaT a a a R U E U I ∆--= 功率P :Ω=/P T机械特性:=n无刷直流电动机稳态特性的4个基本公式:电压平衡方程式:T a a a a U R I E U ∆+⋅+= 感应电势公式:n K E e a ⋅=转矩平衡方程式:20T T T em += 电磁转矩公式:a T em I K T ⋅=特性曲线:n-T P2-P1 P1、P2-I η-Iav机械特性曲线其中:n :电机转速(r/min ); T :电机的输出转矩(N.m )P1:电机的输入功率(W ) P2:电机的输出功率(W ) I :系统母线电流(A )η:效率 Iav :输入电机的平均电流,电机n 相电流的平均值(A )注意:n :实际转可通过转速表直接测量;理论转速可以通过Pf n ⋅=60计算得到(其中P 为电机极对数); P1:av av I U P •=1; Uav 、Iav :电机n 相电压电流的平均值,可通过直接测量各相电压电流然后计算得出;P2:Ω•=T P 2;T :电机的输出转矩 Ω:电枢表面圆周速度(rad/s ),可通过6022n p f ⋅=⋅=Ωππ求得; 电动机的功率与转矩--------------------------------------------电动机的功率,应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行。

各种电机电流计算方法

各种电机电流计算方法一、直流电机电流计算方法:直流电机的电流计算可以通过欧姆定律和电机特性参数来实现。

以下是两种常见的计算方法:1.欧姆定律计算:欧姆定律可以用于计算直流电机的电流。

根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)除以电阻(R)。

公式:I=V/R2.电机工作特性计算:直流电机的工作特性可以通过下面的方程来计算:公式:Ia=(V-Ea)/Ra其中,Ia是电机的输入电流,V是电机的输入电压,Ea是电机的电势反电动势(一种类似于电压的量),Ra是电机的电阻。

二、交流电机电流计算方法:交流电机的电流计算需要考虑相位差和功率因数等因素。

下面是两种常见的计算方法:1.功率因数法:交流电机电流的计算可以通过功率因数来实现。

功率因数是电动机输入有功功率与视在功率之比。

公式:I = P / (√3 × V × Cosθ)其中,I是电流,P是有功功率,V是电压,θ是电动机的功率因数。

2.估算法:交流电机的电流还可以通过排除法来估算。

首先,确定功率因数范围,然后根据一些已知参数,如电压、功率、效率等,通过估算代入公式计算电流。

三、步进电机电流计算方法:由于步进电机是一种开关电机,根据输入信号的脉冲数可以确定旋转角度,所以电流的计算方法与直流电机和交流电机有所不同。

1.齿槽计算法:步进电机的电流计算可以通过齿槽数来实现。

齿槽数是指电机的每一个完整转动周期中齿轮上的齿的数量。

电流的大小直接与齿槽数成正比。

公式:I=n×K其中,n是齿槽数,K是电机的基准电流。

2.驱动方式计算法:根据电机所采用的驱动方式不同,电流的计算方法也有差异。

比如,对于全步进电机的步进角度,可以通过输入脉冲数和驱动方式来计算电机的电流。

四、无刷直流电机电流计算方法:无刷直流电机是一种通过电子换向器决定输入电流的电机。

其电流计算方法如下:1.电子换向器计算法:无刷直流电机的电流可以通过电子换向器电流控制器的设置来实现。

无刷电机功率计算公式(一)

无刷电机功率计算公式(一)无刷电机功率计算公式本文将介绍无刷电机功率计算的相关公式,并通过具体的例子进行解释说明。

1. 转速与功率的关系无刷电机的功率与转速之间存在一定的关系,可以通过以下公式计算:功率(W)= 转矩(Nm)× 转速(rpm)其中,转速以每分钟转数(rpm)为单位,转矩以牛顿米(Nm)为单位。

2. 转矩与电流的关系转矩与电流之间的关系是通过无刷电机的电磁学特性所确定的,可以使用以下公式计算:转矩(Nm)= 电磁转矩常数(Nm/A)× 电流(A)电磁转矩常数是无刷电机的一个参数,表示单位电流通过电机时所产生的转矩。

3. 电流与电压的关系电流与电压之间存在一定的关系,可以通过欧姆定律计算:电流(A)= 电压(V) / 电阻(Ω)其中,电阻表示无刷电机的内阻,通常可以通过实验或者电机参数手册获得。

4. 综合计算例子现假设一台无刷电机的电磁转矩常数为 Nm/A,工作电压为12V,内阻为Ω。

我们希望计算在给定转速下,无刷电机的功率。

1.首先,根据转速与电压的关系,我们可以计算出电流:电流(A)= 12V / Ω = 24A2.根据转矩与电流的关系,我们可以计算出转矩:转矩(Nm)= Nm/A × 24A =3.最后,根据转速与功率的关系,我们可以计算出功率:功率(W)= × 给定转速(rpm)通过以上计算公式,我们可以得到无刷电机在给定转速下的功率。

可以根据实际需求,通过相关参数计算出所需要的功率值。

总结本文介绍了无刷电机功率计算的相关公式,并通过一个具体的例子进行了解释。

无刷电机的功率计算涉及到转速、转矩、电流和电压等参数的关系,通过结合不同的公式,可以准确地计算出所需的功率值。

希望本文能帮助读者更好地理解和运用无刷电机功率的计算方法。

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无刷直流电机计算流程一. 主要技术指标的输入额定电压N U 、额定转速N n 、额定功率N P 、预取效率η'、工作状态、设计方式。

其中工作方式有短期运行和长期运行两个选项,设计方式有按方波设计和按正弦波设计两种方式。

二. 主要尺寸的确定 1. 计算功率i P '长期运行 N i P P ⨯''+='ηη321 短期运行 N i P P ⨯''+='ηη431 2. 预取值的输入预取线负荷s A ' 预取气隙磁密δB ' 预取计算极弧系数i α 预取长径比λ′(L/D )3. 计算电枢内径 311.6N s i i i n B A P D λαδ''''=' 根据计算电枢内径取电枢内径值1i D4. 极对数p5. 计算电枢铁芯长 1i D L λ'='根据计算电枢铁芯长取电枢铁芯长L6. 实际长径比 DL=λ 7. 输入永磁体轴向长m L 、转子铁芯轴向长L j1 8. 极距 pD i 21πτ=9. 输入电枢外径1D 以及气隙宽度(包含紧圈)δ的值三.定子结构 1. 齿数 Z 2. 齿距 zD t i 1π=3. 槽形选择共七种,分别如下表。

4. 预估齿宽: Fet t K B tB b δ=(t B 可由设计者经验得) 5. 预估轭高: 11122j Fe i Fe j j B K B a K lB h δδτ≈Φ= (1j B 可由设计者经验得)6. 齿高t h7. 电枢轭高t i j h D D h --=2111 8. 气隙系数 2010101)5()5(bb t b t K -++=δδδ9. 电枢铁心轭部沿磁路计算长度1111)21(2)2(j ij t i i h ph h D L +-⨯++=απ10. 电枢铁芯材料确定(从数据库中读取) 电枢冲片材料电枢冲片叠片系数1Fe K 电枢冲片材料密度1j ρ 电枢冲片比损耗)50/10(s p 电枢铁损工艺系数a K四.转子结构转子结构类型:瓦片磁钢径向冲磁 环形磁钢 切向冲磁式磁钢 1.转子结构:永磁体磁化方向厚度m H 永磁体内、外极弧系数m i α m e α 永磁体外径δ21-=i m D D 永磁体内径m m mi H D D 2-= 转子轭外径m i e D D =2 转子轭内径2i D 紧圈外经D 22.永磁材料的选取(从数据库)材料名 剩磁20r B 矫顽力20c H 永磁体材料密度m ρ 可逆温度系数Br α 3.转子轭材料选择材料名 密度2j ρ 4.轴材料选择材料名 密度b ρ 5.电机工作温度t6.磁钢在工作温度下的剩磁 20100)20(1r Br r B t B ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=α(Br α为r B 的可逆温度系数, r B 有负的温度系数,本公式中Br α为正值)。

7.磁钢在工作温度下的矫顽力 20100)20(1c Hc c H t H ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=α (Hc α为Hc 的可逆温度系数,Hc 有负的可逆温度系数,本公式中为正值)。

8.转子磁轭等效宽度 2222i e j D D b -=9.转子磁轭沿磁路方向长度)21(4)(2222mii e j j pD D b L απ-++=[瓦片]10.磁体磁化方向截面积 pD D L S mi m m me mi m 8)()(++=παα [瓦片]五、磁路计算 1. 磁钢剩磁对应的磁通m r r S B =Φ 2. 对应的磁势m c c H H F *0.2= 3. 预取漏磁系数σ 4.空载及负载磁路特性计算● 空载气隙磁密δB● 空载气隙磁通L B m ταδδ=Φ ● 空载电枢齿磁密Fet t K b tB B δ=● 空载电枢轭磁密L K h B Fe j j 112δΦ=● 空载转子轭磁密Lb B j j 222σδΦ=● 电枢齿磁场强度(从数据库查表) ● 电枢轭磁场强度(从数据库查表) ● 转子轭磁场强度(从数据库查表) ● 气隙磁势6106.1⨯=δδδδB K F● 齿磁势t t t h H F 2= ● 转子轭部磁势222j j j L H F = ● 定子轭部磁势111j j j L H F = ● 总磁势∑+++=21j j t F F F F F δ ● 总磁通δσΦ=Φm● 负载时总磁势adm L F F F +=∑∑ ● 起动时总磁势sdm L F F F +=∑∑采用迭代算法计算空载曲线与去磁曲线的交点,可得出电机的空载工作点(求空载和负载工作点算法详见《求取空载负载工作点》文档)。

六.电路计算1. 绕组形式:a ) 星形三相三状态b )星形三相六状态 2. 状态导通相数(对a 为一相,对b 为二相) 3. 磁状态角(对a 为120度,对b 为60度) 4. 导通角(120度) 5. 每极每相槽数mpzq 2= 6. 槽距电角度Zp πα21=7. 以槽数表示的极距pZ 20=τ 8. 分布系数)5.0sin()5.0sin(11a q a q K d ⨯⨯⨯⨯=9. 以槽数表示的节距Y 1 10. 短距系数015.0sinτπY K p =11. 绕组系数 p d W K K K ⨯=12. 并联支路数a 13. 管压降U ∆14. 预取空载转速0n ' 15. 每相绕组串联匝数φW 'a .按方波设计025.7δφαΦ'∆-='pn UU W i(星形三相六状态) 0015δφαΦ'∆-='pn UU W i(星形三相三状态) b .按正弦波设计02785.5δφΦ'∆-='W K pn UU W (星形三相六状态)055.11δφΦ'∆-='W K pn UU W (星形三相三状态)16. 根据φW '取每相绕组串联匝数φW 17. 实际空载转速0na .按方波设计025.7δφαΦ∆-=pW UU n i(星形三相六状态)015δφαΦ∆-=pW UU n i(星形三相三状态)b .按正弦波设计02785.5δφΦ∆-=W K pW UU n (星形三相六状态)055.11δφΦ∆-=W K pW UU n (星形三相三状态)18. 层数(单层或双层)C19. 电枢绕组总元件数2CZW c =20. 实际总导体数a mW N φ2= 21. 计算绕组每元件匝数cs W N W 2= 22. 实际每槽导体数N s =N/Z23. 计算绕组端部长度pD D pDav l i b 2)2)(2.122.111+=='ππ 24. 计算电枢绕组每匝平均长度)(2b avl L L '+=' 25. 实取电枢绕组每匝平均长度av L 26. 并绕根数br n27. 导线电流密度aJ ' 28. 预估导线截面积an J U P S br a N Nc''='η29. 预估导线直径πccS d '='430. 导线选取:导线型号(从数据库 ) 标称直径d c (从数据库 ) 导线最大直径d cmax (从数据库 ) 导线电阻率)20(ρ(从数据库 ) 电阻温度系数t p (从数据库 ) 31. 导线计算截面积42c cd S π=32. 导线最大截面积42max max c c d S π=33. 槽满率计算公式选择a .按裸线圆线计算b .按裸线方线计算c .按漆包线最大外径圆线计算d .按漆包线最大外径方线计算e .34. 槽满率a .Sbrc s s S n S N K =b .Sbrc s s S n S N K π4=c .Sbrc s s S n S N K max =d .Sbrc s s S n S N K πmax 4=(a 、b 、c 、d 分别与33中a 、b 、c 、d 对应)35. 实际导线电流密度an S U P J br c N Na η=36. 每相电枢绕组电阻brc av brc ava n S l W n S m Nl r αραρΦ==)20(2)20(20237. 导线工作温度电阻])20(1[20t a at p t r r ⨯-+=七.电枢反应计算1. 起动电流 atst r UU I 22∆-=(星形三相六状态) atst r UU I ∆-=(星形三相三状态) 2. 起动时每极直轴电枢反应最大值w st sdm K W I pF φ23= 3. 预取一电枢负载工作时的气隙磁通δΦ' 4. 额定时反电动势最大值N e n C E δΦ'=a .按方波设计w ie K W pC φα152=(星形三星六状态) w ie K W pC φα15=(星形三相三状态) b .按正弦波设计w e K pW C φ0.086582⨯=(星形三星六状态) w e K pW C φ0.08658= (星形三相三状态)5. 额定工作时的平均电枢电流a .按方波设计: at a r EU U I 22-∆-=(星形三相六状态)ata r EU U I -∆-=(星形三相三状态)b .按正弦波设计: at at a r Er U U I 2827.022-∆-=(星形三相六状态) atat a r Er U U I 827.0-∆-=(星形三相三状态) 6. 额定工作时每极最大去磁磁势W a adm K W I pF φ23=7. 负载工作点:(求取电机负载工作点要进行迭代计算,详见《求取空载负载工作点》文档)。

负载气隙磁感应强度δB 负载气隙磁通δΦ 负载电枢轭磁感应强度j B 负载电枢齿磁感应强度t B 负载转子轭磁感应强度2j B8. 把δΦ代入4、5、6中的公式,即可得出电机额定负载的反电势最大值、电枢电流以及最大去磁磁势。

9. 额定工作时电磁转矩a T em I C T δΦ=a .按方波设计:e W i T C K W a p C ππφ304==(星形三相六状态) e W i T C K W a p C ππφ302==(星形三相三状态) b .按正弦波设计:i WT a pK W C φ214.1= (星形三相六状态)iWT a pK W C φ5265.0= (星形三相三状态)10.起动电磁转矩 st T st I C T δΦ= 11.额定工作线负荷aD NI A i a132π=(星形三相六状态)aD NI A i a131π=(星形三相三状态)八. 性能计算1. 电枢铜损at a Cu r I p 22=(三相六状态)at a Cu r I p 2= (三相三状态)2. 电枢铁损)()50)(50/10(12123.1j j t t a Fe G B G B f p K p += 3. 轴承摩擦损耗310-⨯=N p m mpn n G K pKm=3,p G 为磁钢重 转子轭重 转轴重 传感器转子重的和 (3=m K 为默认情况,可让用户自己指定)4. 风损6332102-⨯=L n D p N m pb5. 开关管损耗U I p a ∆⨯=∆2 (星形三相六状态) U I p a ∆⨯=∆ (星形三相三状态)6. 机械损耗和铁损mpb mpn Fe p p p p ++='7. 考虑到附加损耗后的机械损耗和铁损 p p '=3.1(系数可选) 8. 电枢上的总损耗∆++=∑p p p p Cu 9. 输入功率a N I U P =1 10. 输出功率∑-=p P P N 1 11. 效率1P P N=η 12. 摩擦转距Nn pT 56.90=13. 额定输出转距 02T T T em -= 14. 电枢轭重L h D D G j j j ])2([42112111--=πρ15. 电枢齿重L ZS L D h D G S j i j j t 1212111])2[(4ρπρ---=16. 电枢冲片总重t j G G G +=1 17. 磁钢总重m m m m H pS G ρ2= 18. 转子磁轭重22222224)(j i e j j L D D G -=πρ19. 转轴重2224j e bb L D G πρ=20. 电机各部分单价 21. 电机各部分价格 22. 总价格九.机械特性和工作特性曲线的绘制:机械特性曲线的绘制:(0, 0n )与(T em , n N )的连线 工作特性曲线的绘制:包括给定电压下电枢电流与输出转矩,效率与输出转矩,输出功率与输出转矩的关系 1. 给定某一电压U 2. 给定某一电枢电流a I3. 电枢电阻上的压降 at a r I ⨯(星形三相三状态)at a r I 2⨯(星形三相六状态)4. 反电动势 at a t r I U U E 22-∆-= (星形三相六状态) at a t r I U U E -∆-= (星形三状三状态)5. 每极电枢反应去磁磁势 W a adm K W I pF φ23=6. 求在adm F 的去磁磁势下,磁路磁化曲线和磁钢去磁曲线的交点,可得δΦ7. 气隙磁密 L a B m τδδΦ=8. 电枢齿磁密 Fet t K b tB B δ=9. 电枢轭磁密 LK h B Fe j sj 112Φ=10. 线负荷 aD NI A i a132π=(星形三相六状态)aD NI A i a131π=(星形三相三状态)11. 空载转速a .按方波设计:025.7δφαΦ∆-=pW UU n i(星形三相六状态)015δφαΦ∆-=pW UU n i(星形三相三状态)b .按正弦波设计:02785.5δφΦ∆-=W K pW UU n (星形三相六状态)055.11δφΦ∆-=W K pW UU n (星形三相三状态)12. 转速 δΦ=e C En 13. 转矩a T em I C T δΦ=14. 电枢铜损 at a Cu r I p 22= (星形三相六状态) at a Cu r I p 2= (星形三相三状态) 15. 电枢铁损 )()50)(50/10(12123.1j j t t a Fe G B G B f p K p += 16. 轴承摩擦损耗 310-⨯=n G K p p m mpnKm=3,p G 为磁钢重、转子轭重、转轴重、传感器转子重之和 (3=m K 为默认情况,可让用户自己指定)17. 风损 6332102-⨯=L n D p mpb 18. 开关管损耗U I p a ∆⨯=∆2 (星形三相六状态) U I p a ∆⨯=∆ (星形三相三状态)19. 机械损耗和铁损 mpb mpn Fe p p p p ++='20. 考虑到附加损耗后的机械损耗和铁损 p p '=3.1(1.3可选) 21. 电枢上的总损耗 ∆++=∑p p p p Cu22. 输入功率 a N I U P =1 23. 输出功率 ∑-=p P P N 1 24. 效率 1P P N=η 24.摩擦转距 Nn pT 56.90=25. 额定输出转距 02T T T em -=。

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