电机参数计算方法

我设定的自制马达规格如左：使用7.4V 1600mA锂电池，耗电在7A以内(马达功率约50W，电池放电系数约4.4C)，采用直驱或减速皆可。

以上述条件，无刷马达应采用△接线铜损较小(因线电流=√3*相电流，故马达内线圈电流会较小，以相同的线径来说，铜损自然较小)。

我是采用AWG #28号线(直径0.32mm)，每相每极绕21圈，采用△接线，使用7.4V 1600mA 锂电池。

以直驱测试，其数据如下：

螺旋桨测量转数(RPM) 测量电池电流(A) 测量马达线电流(A) 换算马达相电流(A) 计算功率(W)

4040 15000 6.2A 3.6A 2.1A 45W

5025 13000 7.4A 4.3A 2.5A 55W

以减速组测试(58/18=3.2)，其数据如下：

螺旋桨测量螺旋桨转数(RPM) 换算马达转速(RPM) 测量电池电流(A) 计算功率(W)

7060 6250 20000 4.2A 31W

8060 5500 17600 6.2A 46W

9070 5000 16000 7.4A 55W

无刷马达/有碳刷马达效能计算

扭力常数: Kt=Kb x 1.345

Kt=1345 / kv

消耗电流: I = [V-(Kb x kRPM)] / Rm

I = [V-(RPM / kv)] / Rm

输出扭力: J = (Kt x I) - (Kt x Inl)

每分钟转速: kRPM = (V - RmI) / Kb

kRPM = (V - RmI) x kv / 1000

输出功率: Po = (J x RPM) / 1345

消耗功率: Pi = V x I

马达效率: Eff = (Po / Pi) x 100

最高效率电流: Ie max = Sqrt [(V x Inl) / Rm]

符号定义:

Eff = 效率

I = 消耗电流值

Iemax=发挥最高效率之电流量

Inl = 无负载量测电流值

J = 扭力(oz-in)

Kb = 电压常数(Volt / 1000 RPM)

Kt = 扭力常数(oz-In / A)

Pi = 消耗功率(Watts)

Po = 机械输出功率(Watts)

Rm = 马达内阻

RPM = 每分钟转速

V = 电压

kv = 电压常数(RPM / V)

1 oz-In = 7

2 g-cm = 7.07 mN.m

1 HP = 735.5 W

无刷马达范例:

以MEGA 16/25/3 为例,kt = 1700 rpm , Rm = 0.017 Ohm

计算前需做以下量测

假设以7.2V驱动空转,量得转速为12200rpm,电流为26A,装置8x5桨转速为10900rpm,电流为20A

kt = 1345 / kv = 0.7912 oz-In/A

I = [V-(RPM / kv)] / Rm = [7.2-(10900 / 1700)] / 0.017 = 46.36 A

J = (Kt x I) - (Kt x Inl) = (0.7912 x 46.36) - (0.7912 x 26) = 16.109 oz-In

kRPM = (V - RmI) x kv / 1000 = (7.2 - 0.017 x 46.36) x 1700 / 1000 = 10.900 kRPM = 10900 RPM Po = (J x RPM) / 1345 = (16.109 x 10900) / 1345 = 130.55 W

Pi = V x I = 7.2 x 20 = 144 W

Eff = (Po / Pi) x 100 = ( 130.55 / 144 ) x 100 = 90.66 %

Ie max = Sqrt [(V x Inl) / Rm] = Sqrt [(7.2 x 26) / 0.017] = 104.9 A