无刷电机的输入和输出要素

无刷电机将电能转换成机械能就是：电源电压是U的直流电压，加于负载转矩为T的无刷电机上，那么该无刷电机...



无刷电机将电能转换成机械能就是：电源电压是U的直流电压，加于负载转矩为T的无刷电机上，那么该无刷电机出轴的转速为n，电机电源的输入直流电流为I。称该无刷电机输入要素为U、I，该无刷电机输出要素为T、n。

从简化的角度看，无刷电机可以看作是电子换向的永磁直流电机。这时电源的电压是纯碎的直流电压U，当电源电压U加在带有一定负载转矩T(空载也有一定负载转矩)的无刷电机上后，电源必须提供一定的电流I，该电流是纯粹的直流电流。因此电机的输入功率为P1=UI。

无刷电机必须靠电调控制后才能工作，直流电源输入电调的电压最简单的是直流电压，如果是交流电源，也必须先转换成直流电压后供给电调。电调通过内部集成的电路和脉宽调制（PWM）技术将直流电转换成频率、幅值和不同形状波形的各种形式的电流，提供给无刷电机，使无刷电机能以各种方式运行、工作。

但是不管电调的电压或电流形式转换多么复杂，电源输入可以确定是直流供电，输入的是纯粹的直流电流。无刷电机的输入功率是以P1=UI计算的。因此，电机的输入要素只有两个：电压U和电流I。

无刷电机在通电后，电机会以空载转速n0转动，电枢绕组切割磁力线产生与转速相对应的反电动势E，电源输入相对应的电流I0，如果在它的轴上加一个转矩T外加转矩，那么电机转子轴上会产生一个与外加转矩大小相等，方向相反的输出转矩T，转速会从空载转速n0下降到电机的负载转速n，电流相应增加到I。

无刷电机相应输出一定的输出功率P2=nT/9.5493。 完成了通过无刷电机从电功率P1转换成机械功率P2的一个转换过程。因此无刷电机的输出要素也只有两个：转矩T和转速n。

无刷电机输入要素电压U和电流I是通过电机内部要素磁通Φ和有效导体数N来和输出要素转矩T和转速n联系起来的。电机能量转换的关系是：电能以电压U和电流I的形式输入，通过无刷电机内部磁链NΦ，以转矩T和转速n的方式输出机械能，如下图所示。



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