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[讨论] 如何提高无刷直流电机效率

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[LV.7]以坛为家I

发表于 2016-11-4 10:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

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现在都在提倡做高效率电机,要提高效率,也就是要降低各种损耗。电机的损耗主要有铁耗,铜耗,机械损耗和杂散损耗,无刷电机还有个控制器损耗,请问大家在实际设计中,都有说明好办法来降低各种损耗,提高效率呢?
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[LV.4]常住居民I

发表于 2016-11-4 10:57 | 显示全部楼层
高效是我们一直追求的目标,如何提高综合效率才是

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能否说说您是如何提高综合效率的?  详情 回复 发表于 2016-11-4 11:06

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[LV.7]以坛为家I

 楼主| 发表于 2016-11-4 11:06 | 显示全部楼层
梦的河流 发表于 2016-11-4 10:57
高效是我们一直追求的目标,如何提高综合效率才是

能否说说您是如何提高综合效率的?
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[LV.7]以坛为家I

 楼主| 发表于 2016-11-4 11:26 | 显示全部楼层
从自身经验说几个方法,先抛砖引玉一下。
1.结构设计上,合理的设计定转子磁密,避免饱和,转速过高的电机,适当降低各部分磁密
2.在槽满率允许的前提下,尽可能增加线径,减小电阻
3.有感的对霍尔进行超前角控制

谈到的是大批量生产的电机,不涉及军品,精品,因此好的材料比如1J22,20A1500这些虽然可以提高效率,但是价格太贵,暂时不考虑。

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超前角控制是否是提前关断技术?  详情 回复 发表于 2016-11-8 09:21

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[LV.5]常住居民II

发表于 2016-11-4 11:27 | 显示全部楼层
最高效率要结合客户的实际工况来设计,现在恒定转速、恒定转速的工况越来越少,变转矩、变转矩、短时过载的工况越来越多。按额定工况来设计的高效电机,到了客户现场,使用的情况可能不是很好,吃透工况才能事半功倍。

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说得很有道理,设计前得明白电机在产品里是怎么使用的,常用的工作点在哪里,有时候做产品的并没有详细的指标,对电机也不明白,需要多沟通  详情 回复 发表于 2016-11-4 11:31

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[LV.7]以坛为家I

 楼主| 发表于 2016-11-4 11:31 | 显示全部楼层
小作手 发表于 2016-11-4 11:27
最高效率要结合客户的实际工况来设计,现在恒定转速、恒定转速的工况越来越少,变转矩、变转矩、短时过载的 ...

说得很有道理,设计前得明白电机在产品里是怎么使用的,常用的工作点在哪里,有时候做产品的并没有详细的指标,对电机也不明白,需要多沟通
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[LV.4]常住居民I

发表于 2016-11-4 11:42 | 显示全部楼层
我也来盖楼,高效设计:1、根据负载选择适当的电负荷和磁负荷,例如高速,选取较高磁负荷。
                      2、降低固定损耗,如机械耗
                      3、尽量增加槽满率,如采用hairpin绕组
请勿拍砖!!

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[LV.7]以坛为家I

发表于 2016-11-4 14:07 | 显示全部楼层
提高效率要从降低损耗来着手:1.降低定子铁心损耗,可以从材料上出发,采用损耗更低更薄的硅钢片或者用非晶合金材料;可以从结构上出发,采用斜槽或者开辅助槽来消除磁密谐波,减小定子铁心上的损耗。2.降低永磁体损耗,可以采用更薄一些的或者分块永磁体削弱永磁体上的涡流损耗。3.降低杂散损耗,通过减小定子电枢绕组电流谐波,尽量保证波形正弦化或者梯形化。

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[LV.5]常住居民II

发表于 2016-11-4 21:28 | 显示全部楼层
andycjj 发表于 2016-11-4 11:42
我也来盖楼,高效设计:1、根据负载选择适当的电负荷和磁负荷,例如高速,选取较高磁负荷。
              ...

高速不应该是低磁负荷吗

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恩恩,我也赞同,高速的话频率已经很高了,再选择高的磁负荷那么电机铁耗会很大!  详情 回复 发表于 2016-11-4 21:52
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[LV.5]常住居民II

发表于 2016-11-4 21:45 | 显示全部楼层
提高效率意味着降低损耗  铜耗(Irms^2*R) 铁耗(磁滞1次方 涡流2次方 异常1.3次方) 功率管开关损耗(Vdsoff*Idsrms*(tr+tf)*f/2) 导通损耗(Idsrms^2*Rds) 机械损耗(轴承摩擦系数 轴向预压力)
通常低速电机主降铜耗  高速电机主降铁耗 两者电磁负荷做出相应合适的调整 哪里损耗占比大降哪里

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Nephology + 15 我很赞同

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[LV.7]以坛为家I

发表于 2016-11-4 21:52 | 显示全部楼层
相由心生 发表于 2016-11-4 21:28
高速不应该是低磁负荷吗

恩恩,我也赞同,高速的话频率已经很高了,再选择高的磁负荷那么电机铁耗会很大!

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该用户从未签到

发表于 2016-11-5 10:48 | 显示全部楼层

最高效率要结合客户的实际工况来设计,现在恒定转速、恒定转速的工况越来越少,变转矩、变转矩、短时过载的工况越来越多。按额定工况来设计的高效电机,到了客户现场,使用的情况可能不是很好,吃透工况才能事半功倍。

说的对!
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该用户从未签到

发表于 2016-11-5 10:59 | 显示全部楼层
高效无刷直流电机:
1.永磁无刷电机的槽数与极数的匹配很关键,通过借鉴现有产品和实际应用效果验证尤为重要;
2.还有电机的细长比选取,有个最佳值;
3.齿部和軛部磁密设计要合理;
4.永磁材料的选取要和磁路相协调;
5.气隙的选择也要有考虑;
6.可变因素多,对效率均有影响,最后根据计算结果,看各部的损耗,大的要逐一解决,损耗变小后效率就提高了。



点评

请问您说的电机的细长比是否是指的转子长径比? 转子外径越小,电机的转速越容易做高,相应效率也容易提高。但过小的外径,如果充磁方式不对,可能会使转子轭部磁密过于饱和,引起铁耗增加,请问我这样理解是否正  详情 回复 发表于 2016-11-7 15:18

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[LV.1]偶尔看看I

发表于 2016-11-6 07:42 | 显示全部楼层
学习了!个个都是高手。
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 楼主| 发表于 2016-11-7 15:18 | 显示全部楼层
北方一帆 发表于 2016-11-5 10:59
高效无刷直流电机:
1.永磁无刷电机的槽数与极数的匹配很关键,通过借鉴现有产品和实际应用效果验证尤为重 ...

请问您说的电机的细长比是否是指的转子长径比?

转子外径越小,电机的转速越容易做高,相应效率也容易提高。但过小的外径,如果充磁方式不对,可能会使转子轭部磁密过于饱和,引起铁耗增加,请问我这样理解是否正确?

另外,这个比例,请问是多少比较合适呢? 看过国外某高转速电机,转子外径/转子长度约等于0.8
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发表于 2016-11-8 09:21 | 显示全部楼层
swaint 发表于 2016-11-4 11:26
从自身经验说几个方法,先抛砖引玉一下。
1.结构设计上,合理的设计定转子磁密,避免饱和,转速过高的电机 ...

超前角控制是否是提前关断技术?

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是的,提前导通和关断  详情 回复 发表于 2016-11-8 10:30
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[LV.7]以坛为家I

 楼主| 发表于 2016-11-8 10:30 | 显示全部楼层
飞飞猪 发表于 2016-11-8 09:21
超前角控制是否是提前关断技术?

是的,提前导通和关断
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[LV.4]常住居民I

发表于 2016-11-9 21:31 | 显示全部楼层
电机控制方面有什么更好的控制方式来提高效率吗
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[LV.5]常住居民II

发表于 2016-11-10 16:06 | 显示全部楼层
进来学习的。。。。。。。。。。。。。
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发表于 2016-12-1 09:04 | 显示全部楼层
前来学习,不错,各位都来说说
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