本帖最后由 侯呆呆 于 2025-2-15 22:34 编辑
近几年转行做电机结构,最近一年在自学电机电磁设计。于是总结了一些学习内容。分享给大家。 对于直流电动机,定子的主磁场为固定不转动的。转子通过换向器通直流电。转子上每根导体为通电导体。在定子磁场的作用下产生安培力。然后乘以半径就是转矩。
对于直流发电机,输入的机械转矩,克服了损耗转矩以后转化成电磁转矩。如果匀速运转的话,电磁转矩表现为阻力作用,与输入的机械转矩平衡。此时安培力的方向,旋转的方向相反,表现为阻力。
对于直流电动机,电磁转矩克服了损耗转矩以后,转化为机械转矩输出。如果匀速运转的话,电磁转矩表现为驱动作用,与电机上的负载转矩平衡。此时安培力的方向与旋转方向相同,表现为驱动。
接下来讨论一下,为什么电机往往做成高转速低扭矩
对于同一台直流电动机,假设接入的电源不变,励磁不变,则磁通量不变。
此时输出的机械功率等于机械扭矩乘以角速度
P=T×w
所以在功率不变的情况下,我们要考虑转矩和角速度(转速)如何分配?
感应电动势E=Ce×n×ΘCe为电动势系数,n为转速,Θ为磁通量
电磁转矩T=Ct×I×Θ Ct为转矩系数,I为电流,Θ为磁通
同一台电机。这两个系数是固定的。
则高转速,带来高感应电动势,则用于损耗的电压减少,则电机效率提高。(端电压等于感应电动势加损耗电压)
低扭矩,带来低电流。电流与发热成二次方比,则损耗较小,则电机效率提高。
总结,高转速低扭矩,可以提高电机整体的效率。
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