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直流无刷电机:基本术语和定义

时间:09-21 22:15 点击:73

东昊无刷电机-结构图

1、直流无刷电机系统——DC brushless motor system

以永磁无刷电机作为执行元件,根据位置、速度、转矩等反馈信息构成的控制系统。

2、驱动器——driver

接受控制指令,可实现对电机的转矩/速度转子位置控制的电气装置。驱动器按其控制电路和软件的实现方式可分为模拟量控制、数字模拟混合控制和全数字化控制;按驱动方式可分为方波驱动和正弦波驱动。

3、直流无刷电机——DC brushless motor

依赖于转子位置信息,通过电子电路进行换相或电流控制的直流电机

4、传感——sensor

用于检测直流无刷电机位置、速度、电流的传感器或技术。传感器包括接近开关、光电编码器、旋转变压器、霍尔元件、电流传感器件等。

5、额定功率——rated power

在规定条件下,系统/电机/驱动器的最大连续输出功率。

6、峰值转矩——peak torque

在规定条件下,电机所能输出的最大转矩。在峰值转矩下短时工作不会引起电机损坏或性能不可恢复。

7、峰值电流——peak current

在规定条件下,电机输出峰值转矩时的线电流值。该电流在电机方波运行时为峰值,正弦波运行时为有效值。

8、最大连续转矩(额定转矩)——maximum continuous torquerated tordue

在规定条件下,电机所能输出的最大转矩,在该转矩下连续运行,电机绕组温度和驱动器功率器件温度不会超过最高允许温度,电机或驱动器不会损坏。

9、最大连续电流(额定电流)——maximum continuous current of motorrated current

在规定条件下,电机输出最大连续转矩(额定转矩)时的线电流值。该电流在电机方波运行时为峰值,正弦波运行时为有效值。

10、静阻转矩——static friction torque

直流无刷电机不通电时,使转子在任意位置开始转动需克服的阻转矩。

11、电机热阻——thermal resistance of motor

直流无刷电机绕组和机壳之间对热流的阻抗。

12、空载转速——no-load speed

在规定条件下,电机空载状态时的稳态转速。

13、最高允许工作速度——maximum permit speed

在保证电气绝缘介电强度和机械强度条件下,直流无刷电机最大设计速度。

14、额定转速——rated speed

直流无刷电机输出最大连续转矩、以额定功率运行时的转速。

15、转矩常数——torque constant

    在规定条件下,直流无刷电机通入单位电流是产生的平均电磁转矩。

16、反电动势常数——back EMF constant

在规定条件下,直流无刷电机绕组开路时,单位转速在电枢绕组中所产生的的线感应电动势值。                 

17、定子电阻——resistance

20℃下直流无刷电机每相绕组的直流电阻。

18、定子电感——inductance

直流无刷电机静止时的定子绕组两端的电感。

19、连续工作区——continuous duty zone

20、短时工作区——intermittent duty zone

短时过流持续时间是由绕组的热时间常数决定的。

21、系统效率——system efficiency

直流无刷电机输出功率与驱动器输入有功功率之比。

22、驱动器效率——driver efficiency

驱动器输出有功功率与驱动器输入有功功率之比。

23、直流无刷电机效率——DC brushless motor efficiency

直流无刷电机输出有功功率与直流无刷电机输入有功功率之比。

24、热时间常数——thermal time constant

在恒定功耗和规定条件下,直流无刷电机绕组温升达到稳定值的63.2%所需的时间。

25、输入额定电压——rated input voltage

在规定条件下,施加在驱动器的电源端子处的电压有效值。

26、额定频率——rated frequency

输入交流电压的频率。

27、输入额定电流——rated input current

在规定条件下,驱动器输出额定电流时,其输入电流的有效值。

28、连续输出电流额定值——rated continuous output current

在规定条件下,驱动器能够连续输出而不会超过规定限值的最大电流有效值。

29、过载能力——over load capability

在规定条件下,能够在规定时间内输出而不会超过规定限值的最大电流有效值。

30、电磁兼容性——electromagnetic compatibility, EMC

系统/驱动器/直流无刷电机在规定的电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

31、闭环控制——closed loop control

为了将反馈变量调整到参比变量,系统将反馈变量与参比变量想比较,并利用两变量之差设定操纵变量控制。按被控量的不同分为位置控制、速度控制、转矩控制三种。

32、转速波动——speed ripple

直流无刷电机稳态运行时,瞬时转速的最大值为nmax,最小值为nmin,则转速波动为:

转速波动=nmax-nmin/nmax+nminx100%

33、转矩波动——torque ripple

直流无刷电机在稳态运行时,对直流无刷电机施加恒定负载,连续测量输出转矩,瞬态转矩的最大值为Tmax,最小值为Tmin,则转矩波动为:

转矩波动=Tmax-Tmin/Tmax+Tminx100%

34、正反转速差——speed difference between positive and negative

对于速度闭环的系统,不改变速度指令的量值,仅改变直流无刷电机的转动方向,空载条件下,测量出直流无刷电机的正反转速平均值ncwnccw,按照下式计算正反转速差:

正反转速差=ncw-nccw/ncw+nccwx100%

35、转速调整率——speed regulated ratio

系统在额定转速、空载条件下,仅电源电压变化,或仅环境温度变化,或仅负载变化,直流无刷电机的平均转速变化值与额定转速的百分比分别叫做电压变化的转速调整率、温度变化的转速调整率、负载变化的转速调整率。

36、调速比 speed ratio

系统满足规定的转速调整率和规定的转矩波动(或转速波动)时的最低空载转速nmin和额定转速nN之比叫做调速比D

37、超调量——overshoot

对于阶跃响应,为偏离输出变量最终稳态值的最大瞬时偏差,通常以最终稳态值与初始稳态值之差的百分数表示。

38、阶跃输入的转速响应时间——response time following a step change of reference input

39、转矩变化的时间响应——response following a torque variation

系统正常运行时,对直流无刷电机突然施加转矩负载或突然卸去转矩负载,直流无刷电机转速随时间的变化叫做系统对转矩变化的时间响应。

40、建立时间——settling time

从一个输入变量发生阶跃变化的瞬间起,至输出变量偏离其最终稳态值与初始稳态值之差不超过±5%的瞬间止的持续时间间隔。

41、频带宽度——hand width

系统输入量为正弦波,随着正弦波信号的频率逐渐升高,对应的输出量的相位滞后逐渐增大同时幅值逐渐减小,相位滞后增大至90°是或者幅值减小至低频段幅值1/2时的频率叫做系统的频带宽度。

42、静态刚度——static stiffness

在位置控制方式下,系统处于空载零速工作状态,对直流无刷电机轴端正转方向或反转方向施加连续转矩与测量出转角的偏移量之比,就叫做静态刚度。


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