直流电机参数标准计算规范举例

loveplc · 发表于 2010-9-2 11:30:00

直流电机参数术语一览 其实真正系统专业的术语介绍俺也暂时没有找到，手头上介绍基本的电机拖动或电机控制的书都是简单提及。俺前段时间和MAXON公司联系过，有他们产品的介绍，上面有些相关参数，也算是半专业的术语，在这解释一下，全当给大家参考，以后买电机也可以用这些参数来参考一下卖家电机的性能。有错误之处，望网友们及时指出，不要让我害人害己。 1、Assigned power rating 。标称功率。或额定功率。只该电机系统设计设计时的理想功率也是在推荐工作情况下的最大功率。POWER RATING 为功率。 2、Nominal voltage 。额定电压。或工作电压，推荐电压。由于一般电机可以工作在不同电压下，但电压直接和转速有关，其他参数也相应变化，所以该电压只是一种建议电压。其他参数也是在这种推荐的电压下给出的。 NOMINAL 名义上的。 3、No load speed。空转速，或空载转速。单位是RPM。revolutions per minute 此处的R不是RATE速度的意思，是REVOLUTION旋转的意思。即每分钟转多少圈。为什么不用每秒转多少圈，那俺就不知道这个典故了，希望其他网友提供。空载转速由于没有反向力矩，所以输出功率和堵转情况不一样，该参数只是提供一个电机在规定电压下最大转速的作用。一般外面给出的6000转，啊，12000转啊，多指这个参数。 4、Stall torque 堵转转矩。这个是很多要带负载的电机的重要参数。即，在电机受反向外力使其停止转动时的力矩。如果电机堵转现象经常出现，则会损坏电机，或烧坏驱动芯片，所以大家选电机时，这是除转速外，我想是第一个要考虑的参数。其单位就五花八门了。主要有N.M，有KG.M。其他则是这个两个单位的缩放，如CM，G，等。换算问题，我想就不用再说了吧。一般其值和工作电压的关系不是很密切，和工作电流的关系密切。不过请注意，堵转时间一长，电机温度上升的很快，这个值也会下降的很厉害。 5、Speed / torque gradient 速度/转矩斜率。这个参数在一般的电机介绍中很少出现，毕竟是MAXON，所以也有。如果将转速为Y轴，力矩为X轴，一般，电机先是有一个和X轴平行的线，随后有点像E的负指数形式那样下降。即转速和力矩的乘积，随力矩的上升而下降。电机制造商都推荐电机在那条和X轴平行的线范围内工作。在这个范围内，电机的电流不至于导致电机过热和烧机。 6、No load current。空载电流。或空转电流。前面说过，电流和转矩密切相关。空载电流肯定存在，其和电压的乘积形成的能量，主要分为势能和热能消耗。热能就是电机线圈的发热，越好的电机，在空载时，该值越小，而势能指克服摩擦力，和转子自身惯性的能量还有转子自身的转动势能。而一般转速一定时，转子的惯性能量增加几乎没有，而这个势能主要还是克服摩擦力的问题，而最终以热能形式耗散，所以空载电流越小，自然电机的性能越好，特别是加上减速箱的电机，空载电流越小，说明减速箱做的越好，当然，减速比越大，同样的设计方式下，阻力越大。 7、Starting current。起动电流。或初始电流。这个参数也比较重要。前面所说的转子的惯量问题在这更加体现。好的电机，在同样的加速度下，起动电流较小，而差的电机就别提了，作为小车的驱动，起动时和牛一样，根本没有赛车那种冲的感觉。MAXON的电机在这方面是他们的长项，因为他们的转子做的很好。呵呵，俺可不是他的推销员，不过他的东东确实很好，瑞士的东西确实不错。德国人的也不错，在这方面，日本和美国和他们还有得一比。而这个起动电流，对高标准的设计还是要考虑的，不然说不定起动时就会烧驱动芯片。而且这个电流往往比最大连续电流还要大出好几倍。比如MAXON的一款，最大连续电流为6A，启动电流则可能到达75A。恐怖吧。 8、Terminal resistance,电机电阻。呵呵，这个我翻译的不好，在MAXON的中文手册中是这么给的，TERMINAL为终端的意思，也可以认为是电机两输出端之间的电阻的意思。其实一样。不过大家可千万不要认为这个值除额定电压后就是空转电流。因为电机转起来还有电动势能存在。还有热能消耗。 9 Max permissible speed 最大允许转速。这个参数一般没有什么作用。因为转速是由电压控制，出现这种情况一般在两种情况下发生。一是你不老实，非要上过高的电压。二是很不幸的，外在能量带动电机，而且产生了这样的转速。而超过这个转速一般的后果是机械损坏。不过这种情况很少出现。一般的电机也没有这种参数。 10、Max continuous current。最大连续电流。这个电流主要指在有反向外力时，比如有负载时出现的电流。这也是个要考虑的参数。一般这个电流和电压的乘积小于额定功率，并不是说该电机就是有一个损耗比，而是长时间在大电流情况下工作如额定功率下，会导致温度升高，直接的后果就是电阻增加，效率下降，并导致整体性能下降，而且有可能损坏设备。在这个值下工作，一般就可以保证长时间正常的运转了。 11、Max continuous torque。最大连续转矩。和最大连续电流的作用差不多。就不再说了。该值和最大连续电流有较直接的关系，但也不是完全相等的，毕竟有热能的散失。 12、Max power output at norminal voltage。在额定电压下的最大输出功率。有点奇怪哦，怎么有这个参数，我当初也纳闷。其实这个功率和额定功率还是有区别的。这个功率往往就不考虑安全性了，也绝对不是能长时间保持的数值，往往也是25度室温下的测量值。但这个功率往往比额定功率大，我见的资料，如MAXON的一款，额定功率为150W，而这个值在有一款中是491W。够恐怖吧，也是没有什么作用。不要指望你的电机，每次都能在吃兴奋剂的情况下工作。伟哥其实很伤身体，俺是没吃过，不过从这可以类比出。 13、Max efficiency。最大效率。一般是在常温时的测量。电压乘电流，乘效率一般是输出的功率。不过如果电机长时间运转，这个效率是要下降些，当然不会很多，除非你的电机已经能够烤山芋了。这个参数一般用来计算几个值之间的对应关系而用，如电压，电流和转速转矩的关系式。 14、Torque constant.转矩常数。这里不是静态转矩的意思。单位是N.M/A等等。即每A，或毫安下的转矩值，这也是辅助参量，没有太多用，不过要挑好的电机，这个值也是个可以考虑的参量。但其实，实际上的测量，这个值并不是个常数。 15、Speed constant。速度常数，即RPM/V，每升高1V，转速增加多少。其实和上面一样，其成常数的范围也是有限的，不要指望加100倍的电压就有100倍的转速。一般是电压给的越高，这个值越偏低。 16、Mechanical time constant。机械时间常数。这个参数如果我没有记错的话，（俺肚子饿了，想吃饭，所以没有时间找参考书了），是启动到正常转速的63%的时间（这是MAXON的标准，其他公司的标准就不知道了）。MAXON 的一般是几MS，其实这个参数也给我们带来个信息，如果控制电机转停的动作。你小于个1MS，其实也就没有什么意义了，自身电机有惯性，所以没有足够时间停转，控制上自然会出问题。 17、rotor inertia 转子惯量。如前面所说，加速减速，如果空载状况下，这个值越小越好，但如果你的负载本身惯量就大，和这个值已经是相对大量了，那把钱烧在减小这个值上就没有什么意义了。 18、Terminal inductance 电机电感。哎，告诉大家的悲剧，就是俺本科的电磁场是补考的，所以这方面的东东，还请高手解释，俺就先躲一躲。 19 thermal resistance housing -ambient 电机外壳到环境的热阻抗。这个值其实还是蛮有看头。不过一般电机都没有。因为该值是在没有散热的情况下，单位功率瓦数下的发热情况，自然越小越好。 20、thermal resistance rotor-housing 转子到机壳的热阻抗。和上面基本上一样。小的总比大的好。 21、 thermal time constant winding 绕组的热时间常数就是绕组温度改变的时间。是多少度每秒的单位。这个东东，其实挺虎人的。我们好象还用不到。好了先说这么多，俺实在要吃饭了。以后再说说选择直流电机一些参数情况。以后，用这些参数去买电机，柜台老板会晕掉的。其实有几个参数在采购电机时是没有什么用的，不过多点噱头，卖家自然不敢欺负你，呵呵。 “IM B3” “IM”是“国际安装”（internation mounting）的缩写 “B”表示卧式 “B3”－－机座带底脚，端盖无凸缘的结构形式 “B5”－－机座不带底脚，端盖有凸缘的结构形式 “B35”－－机座带底脚，端盖有凸缘的结构形式如果是“V1”或者是“Vn”，则表示立式……。

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