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无刷直流电动机转矩系数的研究

电机控制

无刷直流电动机转矩系数的研究韩光鲜谢占明王宗培,等

设计与研究-DESIGN&RESEARCH

无刷直流电动机转矩系数的研究

韩光鲜,谢占明,王宗培,程树康

(哈尔滨工业大学,黑龙江

哈尔滨

1ri0001)

摘要:实例表明.在BLDCM中转矩系数等于电势系数的关系.实际上不成立.至少是不确切的。文中分析rBLDCM中的机电能最转换过程.阐明了转矩系敦不等于电势系数的原因和影响二者差剐的因索。关键词:无刷直流电动机;转矩系数;电势系数;机电能艟转换中图分类号:TM381

文献标识码:A

文章编号:1001—6848(2002)03—0003

BrushlessDC

03

StudyofTorqueConstantinMotor

HANGuang—xian,XIEZhan—ming WANC

indicates

that

Zong--pei,CHENGShu—kang

(HarbinInstituteofTechnology,Harbin

Abstract:Based

identicalof

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50001.China)

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BLDCMandbrings

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Key

words:brushlessDC

motor:torqueconstant;backEMFconstant;e[eetromechanieal

energy

conversion

1概述

万方数据无刷直流电动机(BI。DCM)发展很快.产量迅

速增加.应用领域不断扩大.可是对这类电动机的基

式(2)是一项确定无疑的关系,正是由于这种关系,常常用测定电势系数的方法来确定转矩系数,因为电压和转速的测定既方便又容易准确。

可是只要对实际BI,DCM的电势系数和转矩系数进行认真的考察,就会发现它们并不总是相等,甚至可能有相当明显的差别。举一实例,实例电动机是珠海运控电机有限公司生产的57BI,一A—lo一30H(1)(ST)型电动机,这是1台2P=8个极的三相永

础理论研究有些跟不上,包括电动机的基本模型和

基本参数在内,这对于加快产品开发和提高技术水平会有一定的影响。本文就转矩系数的问题作一研究。

磁电动机,采用开关型霍尔位置传感器。配套驱动器

2转矩系数与电势系数不相等的原因

B1。DCM的稳态模型与普通直流电动机一样,为:

U一^,∞,T=k,lV—RI+U

由珠海运控电机有限公司生产,直接接220V交流

电源,内部整流后作功率桥电压,一组负载特性测试

数据如表l所示。作成相关的特性如图1所示。从

图1b得对应于电枢电流为零的理想空载转速”’。一

950r/rain,对应的直流供电电压V。。一329V.可得

(1)

实测的电势系数为:

T=T。+71I.】

^。一V—i,oXT60—0.528V.s/rad

Z丌”0

13)

式中.f,为电枢的旋转电压,k。为旋转电压系数

(电势系数).q为转子角速度.丁为电磁转矩,k。为转矩系数.,为电枢电流,y为端电压,R为电枢电阻.71。为机械损耗转矩,了1-为负载转矩。通常认为转矩系数与电势系数相等:

女,一^。

(2)

罔1c为负载转矩与电枢电流的关系。负载转矩与电磁转矩之间相差一个不大的空载损耗转矩,不计空载损耗转矩微小变化的影响.该曲线的斜率可以认为就是电磁转矩与电枢电流的比值,即通常所定义的BI。DCM的转矩系数(^,)。从图1中曲线可得:

^71

收稿日期:2002一01—28

毛=等专一0.65Nm/A

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(4)

一3一

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