理论教育 计算功率和效率、铜损耗和电流有效值

计算功率和效率、铜损耗和电流有效值

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:由式,计算绕组铜损耗Pcu:如果等效电流有效值表示为Irms,定义它与铜损耗关系为由即得到电流有效值和平均值之比的表达式:式表明,电流有效值和平均值之比是X和Ku的函数,图4-23是式计算得到电流有效值与电流平均值比的函数曲线图。由于无刷电机电流波动明显,等效电流有效值要比电流平均值大许多,甚至可能到几倍,如果按电流平均值计算无刷电机绕组总铜损耗将带来明显的原理性误差。图4-23 电流有效值/平均值比的函数曲线图

计算功率和效率、铜损耗和电流有效值

对于无刷直流电动机,其输入功率为:P1=UIav

输出电磁功率:978-7-111-33472-9-Chapter04-162.jpg

得电磁效率978-7-111-33472-9-Chapter04-163.jpg

设空载损耗为P0,则输出机械功率P2

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效率978-7-111-33472-9-Chapter04-165.jpg

电磁效率是只计算绕组铜损耗时的电机效率,式(4-40)显示了电机电磁效率与电机的Kux的函数关系。在不计电感时电机的电磁效率ηemrKu的关系为

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值得注意的是,上式表明:在同一个转速(即同一个Ku)下,计及电感时的电磁效率比不计电感时的电磁效率要高。而且,电感作用越大,即x越小,电磁效率提高得越多。但是,应当注意到的是,这时的电磁转矩要比同一个转速下的不计电感时的电磁转矩小了许多。

由式(4-40),计算绕组铜损耗Pcu

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如果等效电流有效值表示为Irms,定义它与铜损耗关系为(www.daowen.com)

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得到电流有效值和平均值之比的表达式:

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式(4-41)表明,电流有效值和平均值之比是XKu的函数,图4-23是式(4-41)计算得到电流有效值与电流平均值比的函数曲线图。如图所示,随着x的减少,电流有效值和平均值之间的差异越来越大。对于Ku大于0.5,只当x大于5以后,其差别才可以忽略。由于无刷电机电流波动明显,等效电流有效值要比电流平均值大许多,甚至可能到几倍,如果按电流平均值计算无刷电机绕组总铜损耗将带来明显的原理性误差。

在近似计算时,近似取KT/KE≈1

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式(4-42)表明,按电流有效值计算的铜损耗和按电流平均值计算的铜损耗之比与平均电流比KA近似成反比关系。

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图4-23 电流有效值/平均值比的函数曲线图

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