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剖析电机和桨篇,抛砖引玉一下,已增加新内容附图片

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发布时间: 2013-3-2 21:59

正文摘要:

本帖最后由 摩天轮1111 于 2013-4-13 00:31 编辑 桨篇:就桨的静拉力t和转速n还有扭矩T之间的关系,这个问题需要明确一下,就一些数据来看,至少模型上的桨来看,那个拉力和转速之间的关系貌似是线性的,至少在相 ...

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sosok163 发表于 2013-10-19 12:29
朕是来拿分的  ....有点头晕

欢迎继续阅读楼主其他信息

ttdsp 发表于 2013-10-19 10:47
mark  剖析电机和桨篇,抛砖引玉一下,已增加新内容附图片
液压挖机 发表于 2013-7-29 14:08



真是很强,很专业啊,
我想麻烦你去帮我看看我的那枚马达要如何绕线,让转速和扭力平衡些,原来是220V的,但是用12也能转,太慢,没什么力。
现在想改成用12的,用在模型上,求指点。

cst 发表于 2013-7-28 17:46
学习了
lierisheng 发表于 2013-7-24 14:48
路过帮顶!
LSP5454 发表于 2013-7-22 22:27
后续呢?用大浆的结果呢?
usa137170 发表于 2013-6-5 00:07
路过。拿分走人
kmani 发表于 2013-5-30 11:58
本帖最后由 kmani 于 2013-5-30 23:47 编辑

我现在觉得,桨对力效的影响最大。

摩天轮1111 发表于 2013-5-29 18:16
摩天轮1111 发表于 2013-4-24 23:45
这里我放出这个我留下的问题的答案,答案就是其实在工作的时候,电调的输出端的有效电压是不一样的,就是 ...

这次补充这个实验数据
10t的2820,
6800转,电调输入线电流0.62a,输出线电流就是相电流1.1a,
8000转,电调输入线电流0.73a,输出线电流就是相电流1.2a,
9000转,电调输入线电流0.84a,输出线电流就是相电流1.35a,
22t的2820上,
6800rpm电调输入线电流 0.54a,输出线电流就是相电流分别是0.52a
8000rpm电调输入线电流 0.66a,输出线电流就是相电流分别是0.60a
9000rpm电调输入线电流 0.77a,输出线电流就是相电流分别是0.65a
一样的电机,不同的t数,相同的转速下,线电流基本是一样的,而相电流大家自己看咯,很符合我的那个电流公式,10t的kv应该在kv1000,这个测试是6s的测试,对于我的10t电机满油门转速应该是24000多转,这个9000转算是那个占空比很小的时候,占空比是多大不知道,按转速来估算大概是9000除以24000,是0.375,而实际上电机的输入电流不全转换成转动,还有部分铁损什么的,也就是这个9000转对应的相电压和按转速24000对应24v算出来的9000对应的相电压9v可能应该要高一点才对,,这个用这个转速估算占空比的方法是不对的,应该实际测量一下相电压,但按这个结果算就是 电调输入电流=0.375*1.35*1.5=0.76a,和0.84a只差80毫安。

摩天轮1111 发表于 2013-5-29 18:00
这里我给一个公式,就是电调的输入电流Io和输出的1,2,3线上的某一线的线电流i之间的关系,电调的驱动方式是按照bldcm的6步驱动法,输入的电压时Uo,电调有效的输出电压就是1,2之间,或者是2,3之间,或者1,3之间测得的那个有效输出电压时u的话,那么
               Io=k*i*u/Uo
这个k是个小于1.5的值,要是驱动波形越接近方波那这个k就越接近1.5。其中u/Uo是个小于1的值,对于脉宽调制可以看成是占空比的大小,满油门时候占空比为1,就是这个u/Uo为1。不一样的波形,这个k值不一样,六步驱动要是全是方波这个k就是1.5

kmani 发表于 2013-5-28 13:51
摩天轮1111 发表于 2013-5-28 13:42
还有点又忘说了,输出相电流和转速应该反过来影响输出有效电压,因为转速一定之后,感生电压定了,那么电流 ...

上一条里面我打错了个字,高kv的电流大,我写成小了~
最终我在设计桨的时候就是采用迭代计算的方法,根据桨的实时转速以及转矩,推出电机的反电动势以及电流,再计算电机的损耗,用实际的拉力除以总功率计算力效。
kmani 发表于 2013-5-28 13:46
摩天轮1111 发表于 2013-5-28 13:04
至于搭配桨的问题,要做到20g/w相当有难度,你可以这么理解,一只桨产生800g拉力,他的输入功率是定的,桨越 ...

嗯,电机的效率也是伤脑筋的,我现在想的是,到时候我设计桨的时候把电机的损耗也考虑进去。但是铁损不好算,磁损和铜损还可以算出来。
算了,还是先来简单的,第一次设计桨时候就不考虑电机的损耗了。看看这个理想桨的力效怎么样,然后在考虑电机的损耗。
摩天轮1111 发表于 2013-5-28 13:42
还有点又忘说了,输出相电流和转速应该反过来影响输出有效电压,因为转速一定之后,感生电压定了,那么电流就等于有效输出电压减去感生电压除以绕组的电阻,是电阻。
kmani 发表于 2013-5-28 13:18

本帖最后由 kmani 于 2013-5-28 13:47 编辑
摩天轮1111 发表于 2013-5-28 12:42
高kv的电机应该才是内阻要小一点,一样的负载转速,那么电流一样的情况下,铜损要小,但是事实可能并非如此 ...

嗯,铜耗是要看线径的,我默认两者线径一样。这样得出的结论是,转速、负载一样时,高kv的铜耗大一些,高kv的电流大(这个地方竟然打错字了!),而铜耗与电流平方成正比。


摩天轮1111 发表于 2013-5-28 13:04
本帖最后由 摩天轮1111 于 2013-5-29 18:24 编辑

至于搭配桨的问题,要做到20g/w相当有难度,你可以这么理解,一只桨产生800g拉力,他的输入功率是定的,桨越大,产生800g拉力的输入功率越小,当然也不是无限大啊,想象一下,一条2m的桨,光让他转起来就要很大的输入功率了,桨有自己的特性,那先姑且按我们的假设就是同样产生800g的拉力,桨的输入一定,大桨的输入小,同样产生800g的拉力,不同的桨要的转速是不一样的,但是是一定的,那么用个电机来产生800g拉力,肯定是用越大的桨那么需要的电机的有效输出就越小,总的力效就该越高,但注意这里是有效输出小,电机的实际消耗呢,这就和这个桨800g拉力下的需要的转速有关,这个转速下,电机要是输出这么大的有效功率,它的转化效率能有多高呢?,这就要看电机了,这个转速定了,电机反电动势定了,电调的输出电流应该是有效电压与反电动势之差除以绕组的阻抗,就是电阻,然后会得到一个电流,这个电流以及有效电压会等于电机的输入功率;而桨要的输入功率就是电机的输出功率,它除以效率就是电机的消耗功率,也就是电机的输入功率,也就是电调的输出功率,那么有效输出电压知道,自然知道输出相电流了,如果这个电流太大,那么自然电机这个转速下效率差,可以迭代计算一下,呵呵


摩天轮1111 发表于 2013-5-28 12:47
输入端电流差多大,也要看铜损差多大了
摩天轮1111 发表于 2013-5-28 12:46
有时候应为减少一倍圈数,线可以换大一倍直径的线,那么内阻就是小了8倍,一样的转速,负载下,高kv的铜损就小一点,这里电流的差别是电调的输出端相电流,而电调的输入端电流的差别由于这个铜损不一样,相差是有的,但是差的是比较小的
摩天轮1111 发表于 2013-5-28 12:42
高kv的电机应该才是内阻要小一点,一样的负载转速,那么电流一样的情况下,铜损要小,但是事实可能并非如此,这个和电调的脉宽调制有关系,就是说kv差一倍的电机,那么一样转速下,电调输出的有效电压要差一倍,那么电流也差一倍了,应为输出功率一样 ,kv差一倍,一般匝数上差一倍,就是内阻是在线径不便的情况下差一倍,要是线径增大一倍,那么内阻就是4倍关系,电流大一倍就是2倍,平方就是4倍,那样一来,线的发热是一样的,所以要看高kv的线径了
kmani 发表于 2013-5-28 10:28

本帖最后由 kmani 于 2013-5-28 10:39 编辑
摩天轮1111 发表于 2013-4-24 23:45
这里我放出这个我留下的问题的答案,答案就是其实在工作的时候,电调的输出端的有效电压是不一样的,就是 ...

不知楼主还来论坛不,我想和你讨论一些问题。我比较菜,有些地方说的不对或者不好,还请楼主多多包含。
看文章以及对问题的发现解决能力,知道楼主不是普通选手。
楼主的多数问题我都思考过,有的想明白了,有的还不明白,以下是敝人的拙见。

第一:楼主两个不同KV的电机在转速一样,负载一样时,电流一样的问题。
       对于这个问题,楼主已经解释的很清楚了,我是从另外一个角度来看的。
      转速一样,负载一样,所以需要的有效输入功率就一样,铁损和磁损也一样,不考虑铜损时,外界输入功率也一样;而电池电压一样,所以从电池两端出去的电流就一样。这时高KV值电机与低KV值电机唯一的区别就是铜损不一样,但你的两个kv很接近,于是两个电机绕组的电阻差别很小这样铜损差别也很小,于是中电流差别就很小了(差别大致等于电流的平方乘以电阻差,再除以电源电压)。楼主,你可以拿两个kv值差别很大的电机做实验,就可以看到绕组电阻带来的电流差别。

第二:关于桨和电机的匹配问题。
         这个问题,我和楼主也是一样的看法(包括力效最高点,以及匹配问题),不过有一点看法与楼主不一样。就是测试力效的时候,楼主用的是桨的净输入功率,我觉得应该用总输入功率,原因是电机和桨是一个系统,应该把它们看成整体。不过这里影响不大,小电流时,铁损和磁损不大。
         我打算先设计满足要求的高力效的螺旋桨,再设计与之匹配的电机。目前想法是在拉力800g的时候,力效达到20g/w(本来想到30g/w的,想想还是一步一步来),再6S电池下,桨最大拉力不低于1200g。
         根据桨转速和转矩要求设计出来的电机不一定恰好符合要求(但是很接近要求),然后再根据这个电机的特性设计出基本满足我上面要求的螺旋桨。
         
第三:关于高kv值与低kv值电机的问题。
         它俩最大的区别还是在铜损上,由此引申出的问题是定子散热问题,显然低kv值的铜损小(我计算过了,转矩、转速一样时),那么低kv的发热就小。
         除了铜损在就是电压问题,显然低kv的需要高电压。低kv值的电机在电压不够的时候,最大拉力会受限。
还有好多问题想很楼主交流,希望楼主回复。说的有误或者不对的地方见谅(我还不会绕电机,算是个新手)。



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