给电机换强力磁钢是否等效于加减速组

geitayidahong

翻老贴时看到以下几个公式：

1、磁场中一段垂直磁力线方向的运动导线，其两端感应电动势E等于运动速度V乘以磁感应强度B再乘以导线长度,即E=VxBxL。

2、磁场中一段通电导线受垂直磁力线方向的磁场力F等于电流I乘以磁感应强度B再乘以导线长度L，即F=IxBxL。

3、电流等于电机端电压减去反向电动势后除以电机内阻，即I=（U-E）/R

根据以上三个公式，如把普通磁钢换成钕铁硼的，比如使磁感应强度B提高5倍，其他的参数维持不变，是否相当与加了一个5：1的减速组呢？

理由是根据F=IBL，B增大，线圈未动L、R不变，如电流I不变，F就会增大，相当于输出扭矩增大到5倍；同时根据E=VBL，B增大，线圈未动L、R不变，如感应电势E不变，V就会减小，相当于转速减小到1/5；即换磁钢后输出功率不变，效果只是减速增扭了，就好比加了个减速组。

是这样吗，请各位前辈指教，如分析的不对，那换磁钢后应该会怎样呢，只换磁钢，别的不动。先谢了！

shouldbe

凭感觉来讲，应该不是。

1.磁钢强度是否可以增大到原来的5倍？
2.即使增大5倍，扭矩未必增大5倍、转速下降5倍！
3.空载电流会飙升到原来的几倍。

lgq5106

直流电动机转速公式 n=(U-I(R+r))/CΦ.
磁通Φ增大5倍,电机转速减小,同时电流I将增大,也会导致转速下降,实际转速不是减小为原来的1/5.

geitayidahong

是不是说,换磁钢后电机的输出变化趋势是减速增扭了,只不过实际倍率不会等于磁感应强度B的增大倍数.

另外,直流电动机转速公式 n=(U-I(R+r))/CΦ
请教一下,U-I(R+r)应该是感应电动势E,分母的C代表什么?

geitayidahong

刚在网上搜了资料,查到以下公式:
1.E=CexΦxN,绕组电动势等于电动势常数Ce乘以磁通再乘以转速
2.T=CtxΦxI,力矩等于转矩常数乘以磁通在乘以总电流
3.Pm=ExI,输出功率等于电动势乘以总电流

按照这个再分析一下,应该更准确

cfandd

当B增大时，感应电动势也要升高，和外电压成一定关系后电机转速才会稳速。所以只从单一的公式来证明力矩（或转速）的方法不太可取。

geitayidahong

http://www.xhu.edu.cn/jgsz/xzbm/ ... dianji/kejian/5.ppt
刚才在网上找到了上面的这篇文章,看了一下,我最初的想法在这里得到了肯定的回答.虽然里面说的是工业用的大功率直流电机,但道理是相通的,其调速方法有3种,改变电压,改变磁通(即换磁钢),改变电阻.并且改变磁通的方法是恒功率控制,也就是说可以实现减速增扭的效果,只是不知道能减速到什么程度,有时间改一下试试

water

理论和公式基本是正确的.
但是N52都不可能比普通的铁氧体表面剩磁多出5倍,最多就3倍.
上面讨论的强磁只是很简单的说了材料,然后公式说的是磁通,大家都以为材料不同就磁通会变化,的确是这样,但是变化的几何关系不是这样的.这个是材料的问题,和电磁公式无关.
我和做磁铁的学习过,知道同样形状的N52比1般电机用的铁氧体表面剩磁最多就多3倍,1个是1500GS ,N52的就4200GS而已.N38的也有3500GS了(380的磁铁)
所以这样算下来,等于加了个2.3的减速(N38)或者是2.8(N52)
另外,为了获取2.3倍的扭力,那么就必须要在原来的线圈的数量不做变动的情况下增加2.3倍的电流否则就不能获取相应的扭力.
当电流增加了以后电压就维持原来不变,这样的话,原来绕组的直流分量就会变大,导致实际动作不到原来的2.3倍.
另外,由于马达有1定的间隙(空气是磁不良导体),也会导致B的减小1500的减10%是1350 3500的减10%就只有3150了.所以扭力可以大到2.0就很不错了.

[ 本帖最后由 water 于 2005-9-27 19:40 编辑 ]

geitayidahong

多谢了,WATER前辈的费心指点