如何利用電機反電動勢來提高電機效率?

要利用電機反電動勢來提高電機效率,有以下幾個辦法。

一是從轉(zhuǎn)子入手,對于無刷電機,使用更高性能的永磁材料,不過價格會有所上升。

二是調(diào)整控制電路,無刷直流電機運行時,讓反電動勢過零點和相電流過零點的相位盡量重合,能使三相轉(zhuǎn)矩疊加在理論上成為恒定轉(zhuǎn)矩,減小轉(zhuǎn)矩脈動,提升電機效率。具體可調(diào)整控制電路中的相位超前導通角。

同時,還要控制電路主控制元件的導通損耗和線圈的電阻損耗,以及減少軸和軸承的摩擦損耗。

對于有刷電機,可將銅換向器更換為碳換向器。減少銅損和鐵損也很關鍵,增加直流電機的尺寸,在恒定電壓和負載的情況下減少每個槽的匝數(shù),并加大線徑或者并繞根數(shù),鐵損則可通過更換材料或者提高加工精度等來降低。

另外,還可以改進電機結構,針對不同類型電機采用相應方法減少反電動勢產(chǎn)生,比如永磁同步電機采用磁場定向控制,感應電機采用定子電流控制。

優(yōu)化電機控制也是有效方式,采用高頻率的 PWM 控制方式、閉環(huán)控制、PID 控制等方法。

還能加裝反電動勢熔斷器和電機反向保護器,保護電機避免損壞和反向運行。

影響反電動勢的因素眾多,包括轉(zhuǎn)速、每槽匝數(shù)、箱數(shù)、并聯(lián)支路數(shù)、電機磁路、磁鋼充磁方向、溫度等,其中定子繞組匝數(shù)、轉(zhuǎn)子角速度、轉(zhuǎn)子磁體產(chǎn)生的磁場以及定轉(zhuǎn)子的氣隙影響較大。反電動勢會影響電機的轉(zhuǎn)矩、電磁場和效率,要綜合考慮加以利用。

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