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直流无刷电机的转矩常数KT的计算方法

时间:03-07 18:57 点击:542

直流无刷电机有三个非常重要的常数,分别是:转矩常数KT,反电动势常数KE,转速常数Kn

 

这些常数代表了直流无刷电机的基本特征和由这些基本特征所产生的无刷电机机械特性。分析和研究直流无刷电机的这些重要常数对于电机技术人员进行电机设计是非常重要的。下面分析直流无刷电机的转矩常数KT

 

电磁转矩T′=NΦI/a2π中,如果a=1,可以推导出转矩常数

 

KT=T/I=/2π

 

KT=T/I知,KT表示的是电机在单位电流时所能产生的转矩,就是加给电机一定转矩就决定了电机需要多少电流。电机的KT越大,单位电流所产生的转矩就越大。电机的KT越大,电机产生一定转矩所需要的电流就越小。这是电机的转矩常数KT与电机的机械特性之间的联系所在。

 

KT=/(2π)知,KT,如果要求某电机达到指定的转矩常数,只要使NΦ的乘积达到预定值就可以了。一旦电机定子的磁钢确定了,则电机的磁通是一个定值,那么电机电枢通电有效绕组匝数W=N/2的多少就决定了电机的KT,即电机的外部特征可以随电机电枢通电有效绕组匝数N/2的多少而改变。反过来讲,电机的电枢绕组确定之后,电机的机械特性可随电机定子磁钢磁通的大小而改变。所以只要抓住电机的NΦ,就抓住了电机设计的主要关键。而NΦ是电机的“硬特征”,因此,电机的转矩常数KT是电机设计中的关键常数。

 

KT=T/I知,KT是电机机械特性曲线中的电流曲线I=f(T)x(转矩横坐标)的夹角a的余切值cot a,即

 

cot a=T/I=KT

 

 

由图所示的电机电流曲线I=f(T)知,T=T0+T所以

 

KT==T/I=cot a=ΔT/ΔI=(T-T0/(I-I0=T/(I-I0


直流无刷电机机械特性曲线

 

不管是直流无刷电机或其他电机,公式T=NΦI/(2π)都是适用的。公式中一方面是NΦ交链,另一方面是N交链,从而使线圈导体N产生相应的转矩T,由线圈导体完成由电能变成机械能的转换。公式T=NΦI/(2π)是电机设计的主要内容和研究课题,正确计算和确定电机的ΦNI是本章的主要内容。

 

特别要指出的是:由于受电机电感和控制器的影响,直流无刷电机T-nT-I曲线不是理论上的直线,有时T-Ⅰ曲线很弯曲,因此T-nT-I曲线上各点的KT值是不等的。但是把N认定是一个恒量,而把Φ认定为“有效工作”磁通,这也应该是一个恒量,那么直流无刷电机的“物理”转矩常数KT是由两个恒定的物理量NΦ所决定的。电机的“机电”转矩常数KT应该表示为KT=T/(I-I0),这样才能正确表达电机的单位电流输出多少转矩的真正含义,KT=T/(I-I0)和KT=/(2π)是相对应的,有内在联系的。当把直流无刷电机的T-nT-I曲线看作直线时,“物理”转矩常数KT“机电”转矩常数KT相等。

 

上述就是东昊电机小编整理的直流无刷电机的转矩常数KT的计算方法的全部内容,希望对大家有所帮助!东莞东昊电机有限公司专注于全球工业自动化领域,致力于高性能,高品质直流无刷电机、步进电机及配套驱动控制器的研发生产,是国内领先的运动控制技术解决方案的高新技术企业。



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