モーター

ブラシレスDCモーターを比較するためのモーター定数KtとKemfの理解



Understanding Motor Constants Kt



解決：

逆起電力は、モーターが受け入れることができる電圧、したがって速度を制限しますか？

うーん。あなたは少し混乱していると思います。 Back-emfは、特定の速度を達成するために必要な電圧を決定するため、モーター速度を制限します。



理想的なモーターは、Ktが非常に高くKemfが非常に低いでしょうか？

いいえ。（ちなみに、記号 $ K_e $は通常、逆起電力定数に使用されます。）



SI単位（ $ K_T $の場合はNm / A、 $ K_e $の場合はV /（rad / s））を使用する場合、DCモーターと永久磁石同期モーター（別名'ブラシレスDC'）、およびモーターのタイプと $ K_T $および $ K_e $の定義方法に応じて、2つの比率は固定の比例定数である必要があります。

これがDCモーターに当てはまる理由の証明：

一定の動作点（一定の速度、電圧、電流、トルク）で：



  • $ V_T = K_e omega_m + IR $
  • $ T_m = K_T I $

（ $ V_T $ =端子電圧、 $ omega_m $ =モーター角速度、 $ I $ =モーター電流、 $ R $ =モーター抵抗、 $ T_m $ =トルク（摩擦損失を含む） ）

電力入力= $ V_T I = K_e omega_m I + I ^ 2 R $

機械的出力= $ T_m omega_m = K_T I omega_m $

損失= $ I ^ 2 R $

エネルギー保存の法則は、電力入力=機械的電力出力+損失を意味します

これは、 $ K_e = K_T $の場合にのみ当てはまります。

逆起電力電圧が入力電圧に達するとどうなりますか？モーターは動作を停止しますか？

いいえ-何が起こるかというと、モーターがトルクを生成する能力は速度とともに低下します。逆起電力電圧は、電源からの電圧を「使い果たします」。モーターに利用可能な残りの電圧は、モーターのIRドロップとインダクタンスドロップ $ L frac {dI} {dt} $に残されたものであり、トルクは電流Iに比例するため、利用可能なトルクは減少します。システムは、電磁トルクがモーターの機械的負荷と一致するある時点で平衡に達します。機械的負荷を増やすと、速度が遅くなるにつれて電流がそのトルクに一致するように増加し、より多くのIR降下電圧を利用できるようになります。

Ktが大きいほど常に良いですか？

いいえ。DCモーターの選択に関する経験則（ブラシレスDCモーターにも大部分が当てはまります）-使用可能な供給電圧が十分に一致するように、 $ K_T $と逆起電力定数を備えたモーターを選択しますあなたの最高速度でback-emfで。通常、逆起電力電圧は供給電圧の80〜95％にする必要がありますが、正確な数値は、負荷トルクとその動作点でのモーターのIR降下によって異なります。

$ K_T = K_e $を高くしすぎると、電圧が不足し、必要な速度を達成できなくなります。 $ K_T = K_e $を低くしすぎると、必要なトルクを達成するために必要な電流が必要以上に高くなります。