如何提高无刷直流电机效率

swaint

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？

梦的河流

高效是我们一直追求的目标，如何提高综合效率才是

swaint

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？

swaint

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。

小作手

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。

swaint

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

andycjj

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！！

Nephology

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。

相由心生

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

相由心生

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

Nephology

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！

北方一帆

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！

北方一帆

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。

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学习了！个个都是高手。

swaint

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

飞飞猪

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？

swaint

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

hutzhangs

电机控制方面有什么更好的控制方式来提高效率吗

lilybunny

进来学习的。。。。。。。。。。。。。

zhanhuahai

前来学习，不错，各位都来说说