微型直流電機速度扭矩計算

?微型直流電機扭矩如何計算？我們經(jīng)?？吹轿⑿椭绷麟姍C的曲線(xiàn)圖，這就是通過(guò)計算出來(lái)的速度曲線(xiàn)，通過(guò)繪制微型直流電機的轉速、電樞電流、機械輸出功率和效率以及直流電機轉矩的函數關(guān)系圖來(lái)生成轉矩速度曲線(xiàn)。下面我們將通過(guò)一系列的原始數據來(lái)測量直流電機轉矩速度曲線(xiàn)的構造。

假設：有一個(gè)額定電壓為9V的微型直流電機，可通過(guò)以下步驟生成直流電機的轉矩速度曲線(xiàn)

一、測量基本參數

用9V的電流，使微型直流電機空載運行，并使用非接觸式轉速表測轉速。在空載條件下測微型直流電機的電流可用電流探針（它不會(huì )增加與正在運行的電動(dòng)機串聯(lián)的電阻）。使用可調節扭矩負載將直流電機扭矩聚在增加到剛好發(fā)生失速的狀態(tài)，在失速狀態(tài)下，測制動(dòng)器的扭矩和直流電機的電流。

為便于研究聯(lián)軸器不給直流電機增加任何負載并且來(lái)自制動(dòng)器的負載不包括未知的摩擦分量，此刻測量直流電機的終端電阻，通過(guò)接觸直流電機段子來(lái)測量電阻，然后旋轉電機軸并進(jìn)行另一次測量（進(jìn)行至少三個(gè)測量），確保不在換向器上的最小接觸點(diǎn)測量。

這里我們已經(jīng)測量了

n₀=空載速度

I₀=空載電流

M_H=失速轉矩

R=終端電阻?

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二、繪制圖表 

1、電流、扭矩和速度

準備一個(gè)圖表，水平軸上有微型直流轉矩，左側垂直軸上有電動(dòng)機速度，右側垂直軸上有電動(dòng)機電流。根據基本參數的測量結果縮放軸。在圖形的左原點(diǎn)（零轉矩和零電流）到右垂直軸上的失速電流（失速轉矩和失速電流）畫(huà)一條直線(xiàn)。該線(xiàn)表示電動(dòng)機電流與電動(dòng)機轉矩的關(guān)系圖。該直線(xiàn)的斜率是電動(dòng)機電流與電動(dòng)機轉矩之間關(guān)系的比例常數（以每單位轉矩的電流單位）。該斜率的倒數是電動(dòng)機的轉矩常數（以每單位電流的轉矩為單位）。有關(guān)結果曲線(xiàn)，見(jiàn)曲線(xiàn)圖。

假設直流電機內部沒(méi)有摩擦，實(shí)際上直流電機摩擦轉矩是使用電動(dòng)機的轉矩常數和測得的空載電流確定的然后，扭矩與速度線(xiàn)和扭矩與電流線(xiàn)不在左垂直軸處開(kāi)始，而是在水平軸上的偏移處開(kāi)始，該偏移量等于計算出的摩擦扭矩。 

2、繪制功率、扭矩和效率

在大多數情況下，添加了兩個(gè)附加的垂直軸，以繪制功率和效率作為轉矩的函數。左第二垂直軸通常用于效率，右第二垂直軸用于功率。為了簡(jiǎn)化該研究，將在與速度對轉矩以及電流對轉矩的曲線(xiàn)圖分開(kāi)的第二個(gè)曲線(xiàn)上繪制效率對轉矩以及功率對轉矩的曲線(xiàn)。 

構造一個(gè)表格，從空載到失速轉矩的各個(gè)點(diǎn)上的電動(dòng)機機械功率。由于機械功率輸出只是扭矩和速度乘以校正系數的乘積（可查看微型電機機械功率計算公式方法），因此可以使用先前繪制的速度與扭矩的關(guān)系線(xiàn)來(lái)計算功率。直流電機的計算示例表如表所示。然后繪制每個(gè)計算點(diǎn)。所得曲線(xiàn)為拋物線(xiàn)，如曲線(xiàn)圖所示。最大機械功率出現在失速轉矩的一半左右。此時(shí)的速度約為空載速度的一半。

構造一張從空載到失速轉矩各個(gè)點(diǎn)的電動(dòng)機效率表。給出了施加到電動(dòng)機上的電壓，并繪制了各種轉矩水平下的電流。電機電流和施加電壓的乘積就是輸入到電機的功率。在選擇進(jìn)行計算的每個(gè)點(diǎn)上，電動(dòng)機的效率是機械功率輸出除以電功率輸入。再次在表中顯示了直流電機的樣本表，在曲線(xiàn)圖中顯示了樣本曲線(xiàn)。最大效率出現在電動(dòng)機失速轉矩的10％處。

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樣本表