AMT控制技术：直流有刷电动机特性揭秘

要控制好电动机，就必须对电动机的特性有较深的了解。电动机特性的一些重点可归纳如下：

①电动机驱动力为

F=i_aLB

式中，i_a为电枢电流；L为转子绕组导体有效长度；B为通过这些绕组的磁通量。

②磁通量取决于永久磁铁的磁通强度和磁路中磁阻的大小。对于永久磁铁，时间长了会退磁，过冷或过热都可能会产生永久性的消磁作用。用铁氧体材料做的永久磁铁，过热时退磁（高温度拐点约400℃）；用铝铁材料做的永久磁铁，过冷时消磁（温度拐点约-140℃）。目前，大部分有刷电动机使用的是铁氧体磁铁，大部分无刷电动机使用铝铁磁铁。

③转矩： 。其中D是绕组直径。

④电动机输入功率：P=UI。

式中，U为平均电压；I为平均电流。(www.xing528.com)

⑤电动机机械输出功率（kW）：P=nT/9550。式中，n为电动机转速（r/min）；T为电动机转矩（N·m）。

⑥电动机效率=机械输出功率/电输入功率=（nT）/9.55/（UI）。

⑦效率低表示电动机一定会严重发热：发热功率=电输入功率-机械输出功率。

⑧反电势：e=kn。其中n为电动机转速。

⑨堵转时电流很大：I=（U-e）/r。因为堵转时反电势e=0，此时无机械功率输出，全部电能用于发热，效率为0。如加粗漆包线，则电阻变小（电阻和导体的长度成正比，和导体截面积的平方成反比），堵转电流变大，堵转转矩也变大。电动机的堵转转矩是在该电压下电动机能输出的最大转矩。

⑩电刷接触电阻是变化的。

⑪PWM频率对运行有一定的影响。电流中的直流成分做功，交流成分发热，交、直流比例的大小取决于PWM频率、占空比、电动机本身的内阻和电感量的大小等。对于某一固定电动机，当PWM频率较低时，电流脉动比较大，电刷火花会比较严重，温度会高些，电刷磨损会快些，换向器上的机难以转动时，会自动减慢速度，增大电流，提高转矩；当电动机能轻易转动时，会自动加快速度，减少电流，减少转矩。在实际AMT运行中，AMT选/换档电动机和离合电动机都是从静止（n=0）的堵转点加速然后回到静止。每次工作时间很短，尤其是选档电动机。对于不需要节气门拉索机构的AMT系统，在所有执行机构的电动机中，工作时间最长的是离合机构驱动电动机。