到底什么是电机的转矩常数?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
电动机常数是什么?

电机常数,单位是Nm/Sqrt(W),西文解释为Motor Constant (Peak torque / square root of continuous power)。
电机常数由电机连续出力与该出力下电机连续功耗的平方根的比值表示,电机常数对应绕组温度为20摄氏度(时的等效功耗)
比如,手册中给出了100摄氏度下:
连续出力为875Nm(低速运行)
连续电流为13.2A
绕组电阻为8.5欧姆
连续损耗为2222W(基本上等于 13.2A*13.2A*8.5Ω*2/3,之所以用8.5Ω*2/3是因为给出的绕组电阻为线电阻,而非相电阻。另外,可见由于运行速度低,铜损几乎为全部损耗)

20摄氏度下:
绕组电阻为6.5欧姆
电机常数为21.3Nm/√W (=875Nm/√(2222W*6.5Ω/8.5Ω),其中2222W*6.5Ω/8.5Ω是将100摄氏度的铜损等效至20摄氏度)

以此概念看,电机常数=T/√(3R*i*i)=Cm*i/(i*√3R)=Cm/√3R

而电机的力矩系数Cm正比与匝数n

相绕组电阻R=n*ρ*l/s,其中ρ为导线电阻率,l为绕组的单匝平均长度,s为单根导线的截面积,s*n≈S,S为单相绕组的槽口填充总面积,因此R=n*ρ*l/(S/n)=n*n*ρ*l/S,所以√R=n*√(ρ*l/S),也正比于匝数n

由此,电机常数=单匝绕组的(单位)力矩系数/√(3ρ*l/S)。

希望电机电磁结构设计的行家指点其物理含义,及其在电机设计中的意义。

电机电磁转矩标准的定义是Tem=(Np/2πa)ΦIa=CTΦIa,其中CT=Np/2πa为转矩常数,N为绕组匝数,2p为极数,2a为支路数,对于一个已经做好的电机来说这些数值都是确定的,所以简化用CT来表示。但是通过您给的单位来看,您的伺服电机应该是把CTΦ一起当作了转矩常数,因为伺服电机有两种,一种是他励,一种是永磁,这两种的磁通Φ都与电枢电流Ia没有关系。如果不使用磁场控制方式的话(一般伺服电机多采用电枢控制方式,不采用磁场控制方式),那么就可以把Φ看成定值,将CTΦ一同看作是转矩常数。
通俗来讲,Tem=CTΦIa,CTΦ为常系数,那么电磁转矩Tem就与电枢电流Ia成正比,转矩常数也就是转矩和电流的一个比例关系。对于这个伺服电机,在标准单位下,转矩大小就是0.25倍的电枢电流大小。

同步电机的转矩公式为
T=Ct*I*每级磁通
这里的I指的是电枢电流,其中Ct就是传说中的电机转矩常数,在对电机的转矩进行计算的过程中对电机本身的槽,极对数,每槽导体数等进行计算,得到的只与电机本身特征有关的参数,就是这个了

电机转矩计算公式:
M=975×P/n
975是电机的转矩的计算公式常数。

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