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因此,电机常数R/k 与电机将电功率转化成机械功率的能力直接相关。R/k 值越低,热转换效率越高。通常,同一电机系列的R/k 值范
围相同,并且R/k 值是比较各种不同电机类型的电机性能的非常好的指标。
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例如:
22DCP 系列电机的 R/k 值约为 60 × 10 /Nms.
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22DCT 系列电机的 R/k 值约为 11 × 10 /Nms.
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在封装尺寸(直径22mm,长度32mm)和机械输出功率均相同的情况下,Athlonix 22DCT电机的焦耳损耗要少五倍,因此效率更高。
为计入电机的发热特性,我们可以比较R/k × R 的值。该值反映电机将电功率转化成机械功率的能力,以及在某个工作点上散热的
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th
能力:
R/k 2 R/k x R th
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[10 /Nms] R = R th rotor - body + R th body - ambient [°C x10 /(Nm) ]
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th
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22DCP 32G1 213P 60 28 1680
22DCT 32G1 226E 11 28 308
上表预测了22DCT电机在负载工况下的最佳发热特性。经过计算,我们可得到以下参数和结果:
22DCT 32G1 226E
k = 12.12 mNm/A
I = τ/k + I 0 = 0.53 A
R = 1.7 Ω
0
R = 6 °C/W + (22 °C/W)/2 = 17 °C/W
th
使用前例中的计算方法:
T 线圈 = 30 °C
R 30 °C = 1.75 Ω
U required = 3.47 V
P elec = 3.47 V × 0.53 A = 1.84 W
P mech = 6 ×10 Nm × 2,000 rpm × 2π/60 rad-s /rpm = 1.26W
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P Joule = R 30 °C × I = 1.75 Ω × 0.53 A = 0.49 W
Efficiency = P mech / P elec = 1.26 W / 1.84 W = 68%.
通过选择R/k 值较佳的电机,我们能够将效率提高一倍多。发热因素对于选择最佳电机,确保最佳性能而言非常重要。
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在这个应用中,可确定两种符合需求的解决方案。如果效率是关键的应用参数(例如,电池运行),22DCT电机是更合适的选择。
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