直線電機參數(shù)和選型

發(fā)布時間:2024-03-22
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;
2.最大推力(peak force) ———電機的峰值推力,短時,秒級,取決于電機電磁結構的安全極限能力;
3.最大電流(peak current) ———最大工作電流,與最大推力想對應,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,反映電機的熱設計水準;
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),反映電機電磁設計的結果;
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, 反映電機電磁設計的結果,在某種意義上也可以反映電磁設計水平;
7.反向電動勢(back emf) ———電機反電勢(系數(shù)),單位vs/m, 反映電機電磁設計的結果,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,是電機電磁設計和熱設計水平的綜合體現(xiàn);
9.磁極 節(jié)距nn(magnet pitch) ————電機次級永磁體的磁極間隔距離,基本不反映電機設計水平,驅動器需據(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)熱關系較大,在一定意義下可以反映電磁設計水平;
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系,在一定意義下可以反映電磁設計水平;
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,反映電機的散熱設計水平;
14.馬達引力(motor attraction force) ———平板式有鐵心結構直線電機,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示,比如n/a,nm/a
反電勢系數(shù)一般用電壓速度比來標示,比如v/(m/s),v/(rpm)等
以電機的機電轉換公式可以推導出其間的關系,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,從而可以導出cm=ce,以此可以標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,則可以標為3;
如果考慮pe=sqrt(3)*ε*i,即 ε 為線反電勢,則可以標為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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