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直線電機參數(shù)和選型

發(fā)布時間:2018-01-22 18:00:34 閱讀次數(shù):160 文章來源:深圳博智達機器人
導(dǎo)讀: 1.最大電壓( max. voltage ph-ph) 最大供電線電壓,主要與電機絕緣能力有關(guān); 2.最大推力(Peak Force) 電機的峰值推力,短時,秒級,取決于電機電磁結(jié)構(gòu)的安全極限能力; 3.最大電流(Peak Curren...

  1.最大電壓( max. voltage ph-ph) ———最大供電線電壓,主要與電機絕緣能力有關(guān);

  2.最大推力(Peak Force) ———電機的峰值推力,短時,秒級,取決于電機電磁結(jié)構(gòu)的安全極限能力;

  3.最大電流(Peak Current) ———最大工作電流,與最大推力想對應(yīng),低于電機的退磁電流;

  4.最大連續(xù)消耗功率(Max. Continuous Power Loss) ———確定溫升條件和散熱條件下,電機可連續(xù)運行的上限發(fā)熱損耗,反映電機的熱設(shè)計水準(zhǔn);

  5.最大速度(Maximum speed) ———在確定供電線電壓下的最高運行速度,取決于電機的反電勢線數(shù),反映電機電磁設(shè)計的結(jié)果;

  6.馬達力常數(shù)(Motor Force Constant) ———電機的推力電流比,單位N/A或KN/A, 反映電機電磁設(shè)計的結(jié)果,在某種意義上也可以反映電磁設(shè)計水平;

  7.反向電動勢(Back EMF) ———電機反電勢(系數(shù)),單位Vs/m, 反映電機電磁設(shè)計的結(jié)果,影響電機在確定供電電壓下的最高運行速度;

  8.馬達常數(shù)(Motor Constant) ———電機推力與功耗的平方根的比值,單位N/√W,是電機電磁設(shè)計和熱設(shè)計水平的綜合體現(xiàn);

  9.磁極 節(jié)距NN(Magnet Pitch) ————電機次級永磁體的磁極間隔距離,基本不反映電機設(shè)計水平,驅(qū)動器需據(jù)此由反饋系統(tǒng)分辨率解算矢量控制所需的電機電角度;

  10.繞組電阻/每相(Resistance per phase)———電機的相電阻,一般情況下給出的往往是線電阻,即Ph-Ph,與電機發(fā)熱關(guān)系較大,在一定意義下可以反映電磁設(shè)計水平;

  11.繞組電感/每相(Induction per phase) ———電機的相電感,一般情況下給出的往往是線電感,即Ph-Ph,與電機反電勢有一定關(guān)系,在一定意義下可以反映電磁設(shè)計水平;

  12.電氣時間常數(shù)(Electrical time constant) ———電機電感與電阻的比值,L/R;

  13.熱阻抗(Thermal Resistance) ———與電機的散熱能力有關(guān),反映電機的散熱設(shè)計水平;

  14.馬達引力(Motor Attraction Force) ———平板式有鐵心結(jié)構(gòu)直線電機,尤其是永磁式電機,次極永磁體對初級鐵心的法向吸引力,一般高于電機額定推力一個數(shù)量級,直接決定采用直線電機的直線運動軸的支撐導(dǎo)軌的承載能力和選型。

  直線電機的選型首選推力或者速度,然后看連續(xù)消耗功率、熱阻和散熱方式和條件等,再次看供電電壓和電流,如果對快速性有要求還要看電氣時間常數(shù)。個人意見,最最反映直線電機性能水平的是推力平穩(wěn)性、電機常數(shù)和熱阻,不過推力平穩(wěn)性指標(biāo)多數(shù)廠家未必會直接給出。

  電機的推力系數(shù)一般以出力電流比來標(biāo)示,比如N/A,Nm/A

  反電勢系數(shù)一般用電壓速度比來標(biāo)示,比如V/(m/s),V/(rpm)等

  以電機的機電轉(zhuǎn)換公式可以推導(dǎo)出其間的關(guān)系,具體過程如下:

  直線電機的機械輸出功率為Pm=F*v =Cm*I*v,其中Cm為推力系數(shù),I為電流,v為電機運行速度

  電機電氣消耗功率中的電磁轉(zhuǎn)化功率為:Pe=ε*I=Ce*v*I,其中Ce為反電勢系數(shù),v為電機運行速度, I為電流

  令Pm=Pe,則有Cm*I*v=Ce*v*I,從而可以導(dǎo)出Cm=Ce,以此可以標(biāo)1,此時的 ε 視同為直流系統(tǒng)的反電勢;

  如果考慮Pe=3ε*I,即 ε 為相反電勢,則可以標(biāo)為3;

  如果考慮Pe=sqrt(3)*ε*I,即 ε 為線反電勢,則可以標(biāo)為sqrt(3),即1.732;

  如果給出的 ε 是幅值而非有效值,則還需要除sqrt(2),則有1.732/1.414=1.225

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