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整理了些公式供大家参考下:建议大家在自己做马达的时候可以找些马达免费软件计算会很方便,对于绕线,线的长短,大家都可以自己通过计算公式计算出来,先前有些人在问。希望这些对大家有所帮助,这些公式在于抛砖,其它高手估计有更好的计算方法,还望高手拿出来分享下。呵呵:
马达效率
效率 = 输出功率/输入功率
输出功率= (输入电压 - 输入电流 * 马达内阴) * (输入电流 - 空载电流)
马达 Kv
Kv = 转速 / (输入电压 - 压降)
压降 = 输入电流 * 马达内阻
马达转速
转速 = Kv * (输入 - 压降)
压降 = 输入电流 * Rm
马达功率=输入电压*输入电流
或 功率=I2R (P = I x I x Rm)
堵转电流= 输入电压 / 马达内阻
转矩常数 Kt=Kb x 1.345
Torque Loss 转矩耗损
转矩耗损=Kt*(输入电流-空载电流)
1马力=746W
我们在做马达的时候都会使用手上现成的料。我用的是马达是蝎子3008 12槽14极,想做成高效2200KV马达。公式计算不一定很准但会相当接近,总比猜好。
只要记住:当旋转耗损=铜损时马达的效率最高。
当然了要想实现这个效率不是哪么简单的事情,有时限于马达设计的局限性会达不到。你可以这样子计算,每2克马达重量会耗掉1W的功率。
原马达规格
蝎子3008 1087KV:
空载电流 = 1.14A
三角形 接法16圈
磁钢数/2=磁场旋转因数
磁场旋转因数*KV=磁场转动圈数/V
蝎子马达磁钢是14 个r磁场旋转因数= 7 因此 磁场转动 = 7609转/v
哪么2200 kv:
14 极 2200 * 7 = 154000 cycles/V
10 极-200 * 5 = 11000 cycles/V
8 极 -2200 * 4 = 8800 cycles/V
旋转损可通过以下方式获得:
新旋转损 = (新旋转速度/原旋转速度) ^ 2
哪么2200 kv:
14 极 - (15400/7609)^2 * 1.14 = 4.67 A
10 极 - (11000/7609)^2 *1.14 = 2.38 A
8 极- (8800/7609)^2 * 1.14 = 1.35 A
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注意:虽然磁极越少转动损越小,但同时你得增加绕线圈数来补偿铜损。
# of turn calculation 绕线圈数计算
原来的磁场转动速度*绕线圈数=新磁场转动速*新绕线圈数
新绕线圈数=(原来磁场转动速度/最终想要的转动速度)*原来绕线圈数
哪么目标KV2200,磁钢数14 10 8 应该如下:
14 magnets - (7609/15400) * 16 = 7.9 化整为8
10 magnets - (7609/11000) * 16 = 11.05 化整11
8 magnets - (7609/8800) * 16 = 13.8 化整14
计算马达内阻
铜损可通过以下两种方法计算
1. 新马达内阻=(新绕线圈数/原绕线圈数)*原马达内阻)/(1+槽满率差)
槽满率计算也可以估算
2. 每相绕线长度(英尺)/每英尺的内阻*接法因数(三角形为0.66667,星形为1.5)
方法1计算:
假设重新绕线后可增加25%槽满率:
原内阻= .092 ohms
14极 - (.092 * 8/16) / 1.25 = .0368 ohms
10 极 - (.092 *11/16) / 1.25 = .0506 ohms
8 极 - (.092 * 14/16) / 1.25 = .0644 ohms
铜损
铜损 = I^2 * Rm
现在你要确定一下新马达的功率,简单起见我的目标是30A
铜损:
14 极 - .0368 * 30^2 = 33.1 Watts
10 极 - .0506 * 30^2 = 45.5 Watts
8 极 - .0644 * 30^2 = 58 Watts
计算总耗损
总耗损=转动损+铜损
当马达上负载后,转速下降,所以有必要计算下新马达空载与带载转速之间的比例。80-85%应该可以,我的目标是85%,记住-转动损与磁场转动成平方比例关系。
负载磁损-%空载转速平方*空载损
负载磁损:
14 极: 56 * .85^2 = 40.5 Watts
10 极: 28 * .85^2 = 20.2 Watts
8 极t: 16 * .85^2 = 11.56 Watts
总耗损
14 极: 40.5 + 33.1 = 73.6 Watts
10 极t: 20.2 + 45.5 = 65.7 Watts
8 极: 11.56 + 58 = 69.6 Watts
计算效率
效率=输入功率-总耗损/输入功率
我的电池在放30A时电压是11V,所以输入功率为330W。
效率如下::
14 极 (330-73.6) / 330 = 78%
10 极: (330-65.7) / 330 = 80%
8 极: (330-69.6) / 330 = 79%
从上面的计算可以看出,10极的效率是最高的
计算最高效率
之前我提到过,当一个马达的铜损=转动损时效率最高,
最高效电流 = (转动损/Rm) ^ 1/2
14 极: (40.5/.0368) ^ 1/2 = 33 Amps
10 极: (20.2/.0506) ^ 1/2 = 20 Amps
8 极: (11.56/.0644) ^ 1/2 = 13.5 Amps
代入公式得出:
14 极: 78% 最高效率 @ 33 Amps
10 极: 81.5% 最高效率 @ 20 Amps
8 极: 84% 最高效率 @ 13.5 Amps
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