【導(dǎo)讀】本文將以有刷直流電機(jī)為例,探討有刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩負(fù)載、有刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速、有刷直流電機(jī)的電機(jī)電流之間的關(guān)系。
轉(zhuǎn)矩負(fù)載、轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流之間的關(guān)系
有刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩負(fù)載、轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流的關(guān)系為:當(dāng)轉(zhuǎn)矩負(fù)載為零時,電機(jī)以最大轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),當(dāng)施加轉(zhuǎn)矩負(fù)載時,轉(zhuǎn)速會與轉(zhuǎn)矩負(fù)載的大小成反比下降;當(dāng)轉(zhuǎn)矩負(fù)載為零時,電機(jī)電流最小,電機(jī)電流會與轉(zhuǎn)矩負(fù)載成比例地增加,當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時,電機(jī)電流最大。
基于有刷直流電機(jī)連接電源后的等效電路,各關(guān)系用公式來表示如下。
Ea:電源電壓
Ia:電機(jī)電流
R:電機(jī)的等效電阻
L:電機(jī)的等效電感
Ec:電機(jī)的發(fā)電電壓
在該等效電路中的DC關(guān)系為:Ea=Ia×R+Ec ……(1)
另外,由于電機(jī)的發(fā)電電壓Ec與轉(zhuǎn)速成反比,因此可以表達(dá)為:Ec=Ke×N ……(2)
※N:轉(zhuǎn)速 [rpm],Ke:反電動勢常數(shù) [V/rpm]
此外,由于電機(jī)轉(zhuǎn)矩T [N?m]與電機(jī)電流成反比,因此可以表達(dá)為:T=Kt×Ia ……(3)
※Kt:轉(zhuǎn)矩常數(shù) [N?m/A]
將公式(1)~(3)代入,整理后導(dǎo)出轉(zhuǎn)速N和轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系:N=Ea/Ke-R/(Kt×Ke)×T ……(4)
將公式(4)中轉(zhuǎn)速N與轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系(T-N特征)和公式(3)中轉(zhuǎn)矩T與電流I之間的關(guān)系(T-I特性),繪圖表示如下:
當(dāng)對電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為零時,轉(zhuǎn)速最大;當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩逐漸增加時,轉(zhuǎn)速與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成比例地降低,并在某一負(fù)載轉(zhuǎn)矩時轉(zhuǎn)速變?yōu)榱?。這個點的轉(zhuǎn)矩就是最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
電機(jī)電流與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成反比增加,當(dāng)轉(zhuǎn)速變?yōu)榱銜r,負(fù)載轉(zhuǎn)矩最大。
在實際的電機(jī)中,即使在無負(fù)載狀態(tài)下,由于電機(jī)本身的摩擦等,也可能被施加輕微的電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩,因此,即使是電機(jī)最大轉(zhuǎn)速時,電流也不會變?yōu)榱?,而是在實線的框內(nèi)。如果是在理想狀態(tài)下,電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩能夠變?yōu)榱愕脑挘瑒t會呈現(xiàn)虛線的特性。
當(dāng)電源電壓提高時,T-N特性將會向右上方平行移動,最大轉(zhuǎn)速和最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加。對于T-I特性來說,最大電流值會增加。
來源:羅姆半導(dǎo)體
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀: