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用于电机性能分析的三种图表。

内容简介:电机特性曲线图是最经典的电机性能分析工具,它是由任意两个电机参数变量之间关系所勾勒出的函数曲线图表。一般电机的“五轴图”就是指这电机特性曲线图,工程师可以通过电机转速与转矩、电流、功率、效率、转差率之间的这五根函数曲线,分析电机的性能。
      平常我们在做电机试验时,往往会通过测试设备获取电机的曲线图表来进行分析。但这曲线图表也有不同的种类,分别适用于不同的场合。

      根据电机试验项目的不同,一般会获得不同的测试结果图表。这些图表可以根据涉及的电机参数变量,简单划分为三种:“一维”/“二维”/“三维”图。

“一维”的数据实时显示曲线图

      在电机测试中使用比较常见的,就是数据实时显示曲线图。该图显示的,是电机的某一参数量(常见的是转速、扭矩或电流),与时间轴之间的关系,代表随着时间变化,电机参数的变化情况。过去主要用在电机在测试过程中的监控及数据记录。

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电机转速、扭矩与时间之间的关系曲线


      但随着对电机试验的要求越来越高,测试过程中实时性的要求也越来越高。过去的测试只关注单一参数与时间之间的关系,而当下用户往往更关注在同一时间点下,多个电机参数之间的关系或变化。像转速、扭矩的控制响应,波动情况等,都是属于电机数据实时显示曲线的拓展应用,对电机的测试设备提出了高采样率、实时同步性高的要求。


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电机扭矩波动曲线


“二维”的电机特性曲线图

      电机特性曲线图是最经典的电机性能分析工具,它是由任意两个电机参数变量之间关系所勾勒出的函数曲线图表。一般电机的“五轴图”就是指这电机特性曲线图,工程师可以通过电机转速与转矩、电流、功率、效率、转差率之间的这五根函数曲线,分析电机的性能。


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电机特性曲线


“三维”的电机特性分布图

      过去的电机大部分是异步电机或直流电机,其性能差异主要取决于负载的大小,即负载扭矩的大小。但随着技术发展,像现在非常常用的变频电机、无刷电机等,其运行工况不但取决于负载扭矩的大小,还取决于其自身控制的转速。故对于支持主动控制的电机,像电动汽车电机、伺服电机、变频风机等,在分析其性能时,要同时考虑负载和转速控制的情况,往往需要绘制三维的坐标分布图。例如效率测试,就要做效率MAP图的绘制,实现对电机转速、扭矩、效率之间的三元函数关系分析,获取电机在不同转速控制下,加载不同负载扭矩时的高效区分布情况。同类型的图表还有像电机转矩常数与电机温度、输出电流之间的变化图等。

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电机效率特性MAP图


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