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标题: 无刷电机KV值与工作电压关系初探 [打印本页]

作者: 旗舰 时间: 2011-4-14 14:04
标题: 无刷电机KV值与工作电压关系初探
测试所用电机型号： XXD2217.
12极无刷。
      测试用电子调速器：好盈40A          转速表：台湾吉瑞
      电流表：电子式万用表
               转速和电压必须在电机运转稳定后同时测量。
(, 下载次数: 136)
  猜想电机KV值与绕组匝数N之间成反比例关系： Kv= A/N
(A是系数)
   如果式子
Kv=A
/
N
成立，那么得到：A = Kv×N
并且A是一常数带入上表中数据进行验证：
(, 下载次数: 150)
      由此可见，对于同一个无刷电机，KV值和绕组匝数N的乘积是常数。说明他们之间是反比关系。

[ 本帖最后由旗舰于 2011-4-14 14:05 编辑 ]

作者: 旗舰 时间: 2011-4-14 14:08
本测试结果的意义：如果螺旋桨和电机不匹配，可以改变绕组匝数从而改变KV值。使得动力系统处于最佳工作点。而不必用变速器调节工作点。

作者: Himalaya 时间: 2011-4-14 14:14
是的。

找个任意厂家的无刷（同系列）产品列表都能发现此规律。

说到底还是法拉第电磁感应定律。

作者: 旗舰 时间: 2011-4-14 14:20
另一用途：目前的电动自行车都不能换挡。如果在电机铁芯上安装机组不同匝数的绕组（KV值不同）。根据自行车的载重，道路的坡度，自动选择合适的绕组。
具体的说就是：当车起步或者爬坡时，电机工作电流比较大，自动切换到低KV 绕组（转速低，扭矩大）。当车子起步后，或者走平路，电机负荷小时，工作电流变小，自动切换到高KV绕组，这时，车子可高速运行。而这一切，都由单片机控制，而且装置很简单。

作者: 夜影 时间: 2011-4-14 14:26

原帖由旗舰于 2011-4-14 14:20 发表
另一用途：目前的电动自行车都不能换挡。如果在电机铁芯上安装机组不同匝数的绕组（KV值不同）。根据自行车的载重，道路的坡度，自动选择合适的绕组。
具体的说就是：当车起步或者爬坡时，电机工作电流 ...

可惜电车成本也会因此而大增~:em15:

作者: yyqop01 时间: 2011-4-14 14:27
支持，原来是这样。前提是其他都不变的情况下吧？

作者: hjf310 时间: 2011-4-14 14:32
可变KV值电机很早就有模友提出过了:em15:
不过仅仅是提出而已

作者: easy123110 时间: 2011-4-14 16:14

原帖由 hjf310 于 2011-4-14 14:32 发表
可变KV值电机很早就有模友提出过了:em15:
不过仅仅是提出而已

好像说的是我耶。你知道的，小孩生了过后，连去飞飞机的频率都少了好多。
好吧。这个我记心上了，抽空就搞，刚好手头闲置了一套2212 12N的结构件，
就从(6+6)N8P做起。

作者: 旗舰 时间: 2011-4-14 21:33
标题: 回复 8楼 easy123110 的帖子
支持。搞出来了给大伙说一声。:em00:

作者: keke899 时间: 2011-4-14 21:49
标题: 双KV电机
有现成的啊http://item.taobao.com/item.htm?id=8389281274 :em15:

作者: Himalaya 时间: 2011-4-15 00:38

原帖由 keke899 于 2011-4-14 21:49 发表
有现成的啊http://item.taobao.com/item.htm?id=8389281274 :em15:

不由得想起，当年Lehner（LMT）就是以Delta接法/Wye接法任由用户自便而独步市场的。其实也简单，把所有6根线头都甩出来便是。:loveliness:

作者: 令狐麻雀 时间: 2011-4-17 12:57
标题: 回复板凳旗舰的帖子
这个目的其实可以从改变联法的方式上改变。起步上坡用星接，平路用三角接，哈哈还不用多绕线。不然槽里绕的满满的多麻烦啊

作者: 老支青 时间: 2011-4-17 19:38

原帖由 令狐麻雀 于 2011-4-17 12:57 发表
这个目的其实可以从改变联法的方式上改变。起步上坡用星接，平路用三角接，哈哈还不用多绕线。不然槽里绕的满满的多麻烦啊

应该是上坡用三角，平路星接。星-三角起动器在改革开放前，国营厂大量使用。有空气灭弧，有油浸。

作者: easy123110 时间: 2011-4-17 20:20
如果算上星形接法和三角接法，那所能达到的KV，会多到吓人。
两个绕组，就有四个KV，
再把两个绕姐并成一个绕组，又有了2个KV
这样就是六个KV。。。。会不会太搞事了。。

作者: Himalaya 时间: 2011-4-17 22:08

原帖由 老支青 于 2011-4-17 19:38 发表
应该是上坡用三角，平路星接。星-三角起动器在改革开放前，国营厂大量使用。有空气灭弧，有油浸。

个人理解，在同样匝数下，Wye（星形）接法KV较低，上坡合适些。Delta（三角）接法KV高，平路易得极速。

原帖由 easy123110 于 2011-4-17 20:20 发表
如果算上星形接法和三角接法，那所能达到的KV，会多到吓人。
两个绕组，就有四个KV，
再把两个绕姐并成一个绕组，又有了2个KV
这样就是六个KV。。。。会不会太搞事了。。

绕组并联只是减小内阻，KV几乎不变。

作者: 6eyesdog 时间: 2011-4-17 23:06

原帖由 easy123110 于 2011-4-17 20:20 发表
如果算上星形接法和三角接法，那所能达到的KV，会多到吓人。
两个绕组，就有四个KV，
再把两个绕姐并成一个绕组，又有了2个KV
这样就是六个KV。。。。会不会太搞事了。。

折腾啊，这电机得要留12个线头... ... :em20: :em17: :em04: 电机后盖更换不同的转接板改变KV值 :em26: :em15:

作者: easy123110 时间: 2011-4-17 23:08
线阻都变了，KV怎么会不变呢？有点理解不过来，
楼上的大大，给点提示吧。。
难道和槽间的换相角速度有关么？

作者: easy123110 时间: 2011-4-17 23:10
[quote]原帖由 6eyesdog 于 2011-4-17 23:06 发表

折腾啊，这电机得要留12个线头... ... :em20: :em17: :em04: 电机后盖更换不同的转接板改变KV值 :em26: :em15: [/quot

12个线头。。。靠，这工程量可不是一般的大。
六，你的CNC咋样了。。可以搞点小东西了不？

作者: keke899 时间: 2011-4-18 00:37
真不知道哪里来的12个接头，不就6个嘛，绕组就是一个，只是把电机内部接头全引到外部，方便实现不同接法。

老同志的意思是上坡得加大功率，平路减少功率，那么好理解

不过我认为很少人会在上坡时挂高速档的，除非油价在下滑:em15:

作者: easy123110 时间: 2011-4-18 09:59
确是12个，因为有两个绕组，
一个6N8P，另一个6N8P
合起来其实还是6N8P

作者: keke899 时间: 2011-4-18 13:17
按这样的思路一个无刷电机可以上很多个绕组了，也就是分很多个小电机单元了，不就相当于装上很多个小电机，这样各个电机之间切换，功率够吗？

作者: 6eyesdog 时间: 2011-4-18 13:40

原帖由 easy123110 于 2011-4-17 23:10 发表
[quote]原帖由 6eyesdog 于 2011-4-17 23:06 发表

折腾啊，这电机得要留12个线头... ... :em20: :em17: :em04: 电机后盖更换不同的转接板改变KV值 ...

CNC还在收集零件中，不过也差不多了 :em14:

那个德国佬的网站上的竞速机电机，用的好像都是双Y形并联，瞬间输出功率很变态... ...真正的短命鬼... ...

[ 本帖最后由 6eyesdog 于 2011-4-18 13:54 编辑 ]

作者: thibault 时间: 2011-4-18 13:46
这个真的很专业，学习一下

作者: keke899 时间: 2011-4-18 15:20
没有什么双Y并联的说法　那是扯蛋　其实就是角接

作者: donaldshp 时间: 2011-4-18 22:07
不错

作者: easy123110 时间: 2011-4-18 23:31

原帖由 keke899 于 2011-4-18 13:17 发表
按这样的思路一个无刷电机可以上很多个绕组了，也就是分很多个小电机单元了，不就相当于装上很多个小电机，这样各个电机之间切换，功率够吗？

看设计多大的功率了。
如果是2212这样子的，6N8P下，100W功率，拼一拼总归是有的。。

作者: easy123110 时间: 2011-4-18 23:43
找到六说的那个双Y形接法了。。
待我想一下，是不是KEKE说的三角接法。。
如果我没有更新，那可能是我又忘了。
11.04.19 －00：24.

[ 本帖最后由 easy123110 于 2011-4-19 00:25 编辑 ]

作者: easy123110 时间: 2011-4-20 10:34
标题: 回复 24楼 keke899 的帖子
幸好没忘更新。
双星形接法，就是双星形接法。不是三角。不信，你画个图，两个独立的绕组，只是星形连接点重合，是构不成三角关系的。
这是六说的那个图。

这些也是

作者: 老支青 时间: 2011-4-20 11:46
28楼手工很好。:em26:

作者: keke899 时间: 2011-4-20 12:21
标题: 只能说
太能折腾了，比我能折腾，如果太闲了就多绕几组好了:em15: :em26:

不知道我这个可以做多少个KV的电机？ N个3角并联 (, 下载次数: 38)

[ 本帖最后由 keke899 于 2011-4-20 12:39 编辑 ]

作者: easy123110 时间: 2011-4-20 12:48
标题: 回复 29楼老支青的帖子
支青大大，
这不是我的手工咧。这是从德国的电机网站上取来的图。
我的手工很一般的啦。

作者: easy123110 时间: 2011-4-20 12:53
标题: 回复 30楼 keke899 的帖子
你也很猛的啦，
这应该是套绕的吧。
槽满率很高呀。线都溢出来了。。
你这个12N的定子打算配多少磁极呢？

作者: 6eyesdog 时间: 2011-4-20 12:59
标题: 回复 30楼 keke899 的帖子
厉害，看这线绕得 :em20: :em26:

作者: keke899 时间: 2011-4-20 13:06
不管怎么并，电机的功率就那么大，不外乎方便制造高KV 电机，用于特殊场合

作者: easy123110 时间: 2011-4-20 13:41
发掘电机最大功效的办法，高转速+减速组是上选

作者: keke899 时间: 2011-4-20 14:07
标题: 未必
那是有前提条件下，比如电压限制时

作者: wangfine1975 时间: 2011-4-20 14:28
绕多个绕组，会损失电机的功率，不如三角/Y转换来得实际一些

作者: Himalaya 时间: 2011-4-20 15:45

原帖由 easy123110 于 2011-4-20 13:41 发表
发掘电机最大功效的办法，高转速+减速组是上选

为啥俺的感觉正好相反涅。:em22: 低KV、低转速、直驱的多极无刷效率更高。比如各大汽车巨头研发的轮上电机。

作者: wangfine1975 时间: 2011-4-20 19:10
功率和效率是两个不同的东西

作者: easy123110 时间: 2011-4-20 21:45
用多个绕组只为好玩，有没有实际应用价值，暂且不管。。
再多说几句，不过先加个前提吧，就是电压一定，电流不限的情况下
高KV电机（再加些前提，必要的外部物理条件支持，如线材，磁钢居里温度，旋转件离心力支持等等）+减速组可以做到的更高的功率和力效，因为用上减速组，这里肯定有机械损耗。但是经过减速后，力矩会成反比例增加。这样可以带更大的负载，产生更大的拉力。比方一下。2212 KV5000的电机是不能直接带1280桨的。但经过4：1减速后。算上摩擦损耗变成了KV1000，这时所产生的拉力，绝对比2212 KV1000直驱1280桨要来得大。

与Himalaya大大的观点相印证，关于低KV，低转速，直驱的方案，我和六啊，去年曾痴迷于450电直的直驱。
我分别制造了3S版本（KV340左右，具体多少我忘了）与6S版本（KV160左右，具体多少我忘了）的5608直驱电机。在经过测试后发现，高效电机具备的特征是，高电压，低电流，低KV。而直驱与变速与否，涉及到机械的摩擦考量，所以这里不做表述了。
去年一个偶然的机会与GE中国的电动车方案部门的一位大大聊到，在他们提供给国内几大厂商的方案中，却都是减速方案的。
补发一张电动轿车的轮毂电机图，忘了通过什么途径得到的。

[ 本帖最后由 easy123110 于 2011-4-20 21:53 编辑 ]

作者: 瓦尔特 时间: 2011-4-20 22:02
标题: 关注中
:em01:

作者: Himalaya 时间: 2011-4-21 00:41
能量是个狠角色，它不会凭空产生，也不会凭空消灭。让经过减速组消耗过后的电机还做更多的功，只有一条途径：消耗更多的电能，电压一定的前提下就意味着更大的电流。您可以做个实际测试，同样的电压，带同样的桨，监测两种方案的电流和转速，结果一望而知。电流相等的时候，一定是直驱的转速更高；转速一定的时候，一定是带减速的电流更大。

个人猜想，在电动车上应用减速方案，很大程度是舒适度的考量，减低磁极顿挫感，同时也减轻了因此产生的轮胎磨耗。你知道，无刷电机运转并非恒速圆周运动...... 以往解决这个问题是使用相对电机功率来说质量（角惯量）很大的飞轮，比如各种软盘硬盘录音机录像机的直驱电机。但是这一招在汽车这种动辄数十上百KW的而且绞尽脑汁为减重无所不用其极的场合显然不现实。剩下的也只有高转速小飞轮+减速组这一招了。

作者: easy123110 时间: 2011-4-21 10:22
Himalaya大大,我监测过了。。正如你所讲。
但当时的想法是在电压一定的时候，让电机产生更大的拉力。于是乎采用了高转速+减速的方案。尽管耗电大了许多，但力效却非常喜人。
正是由于航模无刷调速用了PWM方波，所以才会是非恒速运动。
但上次听GE的大大说的，他们已经弃用PWM，而用谐波（记不大清了）了。给我讲是波形是圆弧的，而不是带棱角的。

作者: Himalaya 时间: 2011-4-21 12:37
标题: 回复 43楼 easy123110 的帖子
不计能耗就好办了，用高KV压榨电机功率在各种比赛中已变本加厉的使用几十年，各种 Modified组别马达。

这几个帖子里出现了几个词：效率、功效、力效。貌似我们讲的并不是同一件事。:em15:

汽车电机驱动避免用方波是为了通过EMI（电磁干扰）测试。方波的高频谐波分量过多，而且汽车电机的功率那么大，辐射干扰会极其强烈。

作者: easy123110 时间: 2011-4-21 15:10
要不先打住，这个贴已经超出楼主的主题计论范围了。。
并且对效率，功效，力效，如果不加条件以限定，是没法做统一量化的比较的。。

作者: 我要玩电直 时间: 2011-4-22 15:51
:em18:

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