测量电机参数是正确调试电机的前提,特别是在无感应调试中,参数的正确性直接影响电机的正常运行。 可用于测量参数 ST 提供的 motor profiler 也可手动测量。
电机的一些关键参数包括相电阻、相电感、反电势常数、极对数和旋转惯量。
相电阻
万用表或电桥可用于测量相电阻。万用表的两端分别连接电机的任何两相,获得的电阻值的一半是相电阻。
相电感
电桥通常用于测量相电感。常用的测量方法是将电桥频率设置为 1KHZ 以上也可设置为系统 PWM 使用频率和电压 1V 然后在这个频率下测量电机的电感。
同样,电桥两端连接电机的任何两相,电感值的一半是相电感;为了提高准确性,可以旋转一圈,多次测量平均值。
反电动势常数
反电动势常数通常通过电机来测量。小型电机可以使用电动工具驱动电机旋转。同时,示波器观察电机的反电动势波形,计算峰谷的电压值,并计算此时的速度。反电动势常数由以下公式计算:
U 是反电势的振幅值,单位是伏特 v ,ω 是旋转角速度,单位是 rad/s,n 为了转速,单位是rpm,ke 的单位是 v?s/rad, 常用于实际使用 rpm 表示电机的速度,使用 v/krpm 单位表示反电动势常数 ,它们之间的转换关系如下:
极对数
关于电机的极对数,一般电机厂商都会给出,如果不确定,也可以通过测试得到。
低压直流电源可以用来限制一定的电流,加载到三相中的任何两相,用手转动电机,位置稳定的数量是极对数。
当然,也可以通过示波器测试将示波器的端子和地面连接到三相电机的任何两相,用手转动电机,出现几个正弦波,即几对极。
假如极对数是p,机械转速与电速的关系如下:机械转速×p=电气速度
转动惯量
旋转惯量的测量通常涉及到电机的加减速控制。
转动惯量是一种表征刚体转动惯性大小的物理量,与刚体的质量、质量相对于转轴的分布等有关。
旋转惯性对整个无刷电机控制系统的精度、稳定性和动态响应有很大的影响,特别是在频繁的正反转切换和频繁的加减速过程中。
小惯性电机启动快,制动性能好,频繁加减速响应快,适用于轻负荷、高速场合。但是,如果负载大,电机惯性小,此时可能会损坏电机轴。因此,电机的旋转惯性应与转换为电机轴的负载惯性合理匹配,不宜过大或过小。
常用的无刷电机旋转惯性测定方法包括自减速法、辅助摆锤法和扭摆法。以常用的自减速法为例,简要介绍了无刷直流电机旋转惯性的测试方法。
给电机额定励磁电流,当转速高于额定转速时,让电机空载运行;电机稳定后,电机电源迅速切断,电机在惯性状态下继续运行,自然减速,测量电机减速曲线:
如上图所示,电机的旋转惯量可以
以下公式计算:
J 单位是转动惯量 kg?m^2;P 是额定转速下的机械损失与空载铁损失之和,单位是 kw;n1 是 t1 时刻转速;n2 是 t2 时刻的转速,单位都是 rpm。