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新来的,问个磁钢问题!

anjinaaa 2006/3/5 23:25:27

请问,最好的磁钢是哪个?(只看磁性强弱)
AD的17075怎么样?和其他牌子的比一下:

顺便问一下:要做超级扭力马达(不用在四驱车上),是不是选强磁钢、细线就可以?是不是太细的线也不行?
[此贴子已经被作者于2006-3-6 0:06:39编辑过]

小花 2006/3/6 0:45:25

AD17075的事情你可参考《[公告]为准备参加长沙全国AD杯的车友们做的测试
和其他牌子的对比实验也在其中。

>> 最好的磁钢是哪个?(只看磁性强弱)

最好并不等于词性最强,不少高手还用打火机对磁钢退磁来使用。

>> 要做超级扭力马达(不用在四驱车上),是不是选强磁钢、细线就可以?是不是太细的线也不行?

电机工作,转速为0时,扭力最大。
然而,无论是最大功率输出点(粉红线的顶点),还是最大效率输出点(蓝紫线的顶点),都不在转速为0时。

无论什么电机,应该能让其转速工作在最大功率输出点或者最大效率输出点上为佳。
如果这时候扭力不够,应该通过调整齿轮传动比来实现。

anjinaaa 2006/3/6 13:36:36

这个我懂。只要制动力矩最大就行了(制动力矩可以反映出马达在每个转速下的力矩),也就是说什么样的配件选择可以使制动力矩最大。
还有:电机的使用电压在2。4-7。2V,4。8V可能用的多些。

小花 2006/3/6 20:24:48

制动力矩?你将马达作为制动器来使用么?

anjinaaa 2006/3/6 22:04:42

晕,我说制动力矩大,那么这个马达可以带的负载就大,不会这么累把?

小花 2006/3/7 0:33:21

先明确一下,你所说的“制动力矩”是什么意思?

按照我的理解,
“制动”和“驱动”对应,马达作为动力输出装置,一般只谈“驱动力矩”;
只有刹车等制动器才会谈所谓的“制动力矩”。

另外“负载”这一概念,你的衡量标准是什么呢?
输入电流、输出功率、输出转矩,还是输出转速?

anjinaaa 2006/3/7 13:41:40

这样把:我对马达的要求是这样的:当转速为0时,输出扭距最大。
我的意思就是在现有的各种品牌的配件,各种直径的漆包线中,选什么样的组合能使“转速为0时,输出扭距最大”这里只谈马达的输出扭距,不谈减速比,因为齿轮箱是固定的(我可不会做齿轮箱),所以从改变马达的最大扭距着手。
另外还有1个问题,就是理论上可能存在3个马达:马达1用A线绕10圈,马达2用B线绕100圈,马达3用C线绕1000圈,它们的最大扭距相等。我想知道实际上哪个马达的扭距大?还有这3种马达,我会选择马达2,因为马达1肯定工作电流大,转速高,马达3则电流小,转速低,而马达2则居中。不过我也不知道这个居中的马达到底要符合什么要求(如最大工作电流),这也是我所困惑的。不过我想四驱车上用的很粗的线是不行的,最细的漆包线是多少的?我想尝试用一般玩具上用的131马达上的线试试(那个线直径是多少的?)。
还有,看了你推荐的文章,我决定不要AD的磁钢了,请问天豪目前最新的马达壳,磁钢,转子哪里有卖?售价多少?
谢谢你的耐心回复!

小花 2006/3/8 0:55:40

理论上讲,输入电压一定,任何正常的马达转速为0时,输出扭矩都是最大的。
只要这个时候电路中能够承受因为电源短路而造成的强大电流。

而现实中,如果你需要让马达在转速为0的时候正常工作,则不得不考虑电流的问题。
如果电机一直工作在0转速,那么其线圈会根据电流的大小产生恒定的磁场,
而电流则仅取决于电压和回路中的纯电阻,无反电动势的效应。

因此要在这种情况下正常使用电机,可以考虑在回路中串联大功率电阻。
比如你是4.8V电压,工作电流1A,则可以考虑串联4欧姆左右的电阻(如果不够可采用大电阻并联)
这个时候电阻的功率至少应该为4W,否则容易烧坏。

以上方法缺点是电阻上消耗能源,若有可能可采用恒流电路来实现。
电机恒流工作时的工作状态和恒压完全不同,需要换一种方式思考:

至于这个时候的输出转矩,取决于你的输入电流
一般来说,选用强的磁钢是一个方向。
在恒流下,圈数约多则静态输出转矩越大。

南健 2006/3/8 1:41:23

这种时候是不是应该说导线长度而不是圈数.
我对这时候的矽钢片长度和导线长度之间的对应关系比较感兴趣.
就是"矽钢片长度不变",导线长度变化是增强了轴芯的磁场. 而导线长度不变化,加长矽钢片长度等于加强磁钢...那么哪个更合理些呢?

这中间的比值变化是取决于什么?(静态下是否有某种简单的关系?)

anjinaaa 2006/3/8 21:07:30

你好象还是没理解我说的话。
我说的马达转速为0时力矩最大是指不同马达之间而不是同一个马达,另外我比较马达的最大力矩只是为了选择我需要的马达,而不是要求马达在这种状态下工作。
“理论上讲,输入电压一定,任何正常的马达转速为0时,输出扭矩都是最大的。”这是对同一个马达而言,但对不同马达难道输出力矩都一样吗(转速为0时)?我要的就是这种情况下力矩最大的,但我不是要求马达在这种情况下工作(那不是马达,而是发热的电阻丝)。对同一个负载(力矩)而言,你说是不是制动力矩大的马达能轻松胜任(速度降小,效率高),而当负载很大时,普通马达可能无法带动,但制动力矩大的马达可能还能工作。

“一般来说,选用强的磁钢是一个方向。
在恒流下,圈数约多则静态输出转矩越大。”这2句话我需要,另外请问,转子要选择片数多的还是少的?(片数多的应该涡流小,转子发热小,效率高)不过这里还是优先考虑力矩,帮我推荐一款商城里卖的转子。
还有从力矩角度考虑,TH专利磁钢好还是发烧级磁钢好?
还有马达壳呢?加厚型全封闭马达壳还是特制加长马达壳?

小花 2006/3/9 0:05:36

恩,那是理解上产生了偏差。

不过现在还没弄清你所要的电机工作状态,是恒压,还是恒流,或者这几者都在变动。

>>我比较马达的最大力矩只是为了选择我需要的马达

这里“最大力矩”四个字,如果是多个马达进行比较,那么测试的条件是用一定的电压还是一定的电流呢?

>>而当负载很大时,普通马达可能无法带动,但制动力矩大的马达可能还能工作
任何马达,在电流发热允许的工作范围内,只要通过调整输入电压不断提升其电流,都会由不可工作变成可以工作。
只是有的马达可以用小电流来驱动。

而你的输入电压是可变的,因此对你的问题还是很困惑,请进一步说明后再给出选材的意见。

anjinaaa 2006/3/9 13:43:40

电机工作状态:恒压,2。4-7。2V之间我会选择一个合适的电压,目前是4。8V

“这里“最大力矩”四个字,如果是多个马达进行比较,那么测试的条件是用一定的电压还是一定的电流呢?”一定电压下比较最大力矩

“任何马达,在电流发热允许的工作范围内,只要通过调整输入电压不断提升其电流,都会由不可工作变成可以工作。”我不会用提高电压的方法让它变为可工作(当然如果按最优配置已经达到130马达的扭力极限则考虑其他方法)。我会选择同条件下力矩最大的马达,或者同负载(力矩)下速度降最小的马达。

还有制动电流不会很大,4。8V不超过5A,内阻大约1欧姆。还有为了保证有一定的输出功率,我不会选太细的线。

谢谢回复!

老徐 2006/3/10 6:35:49

anjinaaa朋友:看了你前面的发言,本人觉得你对微型电机认识有一些误区......具体如下:

1.你所说得制动电流在行业中称为阻转电流......这个电流的大小已决定了电机工作能力的范围

2.你以上所谈的一切缺少了一个最有效条件,也就是讲:在多少工作转速情况下的最大工作扭距输出值.....

anjinaaa 2006/3/10 14:03:06

其实我的意思是这样的:在转子内阻为1欧姆的前提下,绕出制动力矩(转速为0时)最大的马达,即其他任何组合(指线径等)都无法达到这个制动力矩。
我再做如下解释看是否合适:
比如说在4。8V电压下(这里先不确定内阻)有
马达1:空载转速10000转,在带某一负载时(输出一定力矩)转速为1000转
马达2:空载转速5000转,在带同一负载时转速为2500转
马达3:空载转速1000转,在带同一负载时转速为900转
从速度降来看,马达3即是我所要的马达(即相对这3款马达制动力矩最大)。马达2在该负载时转速最高,所以输出功率最大,而且正好工作在最大功率输出点上,这款马达应该更适合在这个负载下工作,但我只考虑制动力矩最大--即我会选马达3。马达1淘汰,速度降严重,效率极低,不适合在该负载下工作。
在从实际绕马达的情况来看:
假设存在马达3:空载转速1000转,在带同一负载时转速为900转
马达4:空载转速2000转,在带同一负载时转速为1800转
马达5:空载转速500转,在带同一负载时转速为450转
显然上述3个马达制动力矩相等,再假设其他任何马达在该电压下都无法达到该制动力矩,那么马达3、马达4、马达5,哪个内阻接近1欧姆,我会选择哪个。(当然还是以内阻为1欧姆为前提,只是实际绕出来的马达不可能正好是内阻1欧姆,因为漆包线的线径、电阻率都是确定的,圈数也不可能出现3。5圈这种情况)
上述均为假设,希望能够理解我的意思。如果说的不对请指教。

老徐 2006/3/10 15:33:37

你的解释我基本能理解你的想法,但是,从你前面所提的也不清楚你到底为了解决什么???

小花 2006/3/10 16:12:35

看了一下你所说的第一个解释 ,觉得存在一定的问题。

这里面最主要的问题在于,你所说的“同一个负载”,并不是能提供“恒定转矩”的负载或者“线性转矩”的负载,对么?
因为,一般实际的负载,如果转速越高,则所需要提供的扭矩也越大。

比如,假设你的负载在0~1000转所需要的扭力很小,而超过1000转所需要的扭力很大。
这样一来,马达2则很有可能在0转速时输出最大的驱动力矩(还是不明白你所说的制动力矩是不是这个意思)

最简单的,假设这个负载超过2000转就需要无穷大的力矩(或者很大很大很大)
那么马达1和3都有在2000转之前停转的可能。
而马达2既然能达到2500转,那么它所能输出的力矩,就比1和3大了。

还请先把你所要的条件定义清楚。
现在我能明确的是你的测试条件是恒定电压比较而不是可变电压恒定电流比较,对么?

anjinaaa 2006/3/10 19:21:45

哈哈!理解万岁!
我把我的问题再简化一下:即在内阻一定(约1欧姆)、电源电压恒定的前提下,要获得最大制动力矩的马达,就应该尽量选择粗一些的线并且获得最大线圈圈数(因为阻转电流相等时,圈数越多则力矩越大)。当然要考虑转子的空间是否够绕足够的圈数,所以太粗和太细的线都不行。
我的问题就是:在内阻约为1欧姆时,应该选择什么直径的漆包线绕多少圈能达到要求!
还有其他配件也提升制动力矩为选择条件。

小花 先生考虑的好象复杂了
“你所说的“同一个负载”,并不是能提供“恒定转矩”的负载或者“线性转矩”的负载,对么?”
除非这个负载不是恒定的,否则马达肯定会自动降低转速以达到与负载平衡而达到稳定状态。比如说前面的马达1、2、3分别通过同一个减速箱来拉动同一个重物上升,那么这个负载是不是同一个负载?而且是恒定的(启动的瞬间不考虑),那么3个马达分别会调整转速以达到与负载平衡,即3个马达的输出力矩相同。
至于“假设你的负载在0~1000转所需要的扭力很小,而超过1000转所需要的扭力很大”这种情况不考虑。

“现在我能明确的是你的测试条件是恒定电压比较而不是可变电压恒定电流比较,对么?”
电源电压是恒定的,至于恒定电流是指内阻都为1欧姆的马达在输出力矩相等或马达转速为0时是相等的,对吗?

老徐 2006/3/10 21:07:42

anjinaaa先生:你对电机的内阻理解法,让人看了越来越难理解,电机的内阻是一个可变值呀,你有考虑到阻抗了吗

小花 2006/3/10 22:30:20

看来的确有一些观点我们之间还未统一,也只有统一后才能开始解答问题:

>>而且是恒定的(启动的瞬间不考虑),那么3个马达分别会调整转速以达到与负载平衡,即3个马达的输出力矩相同

负载有很多种,你带重物或许这样理解是可以,但是如果挂的是一个螺旋桨呢?
同一个螺旋桨,算不算“同一个负载”呢?
所以还请先明确你所说的负载(实际应用中),到底是哪种类型。

之所以提这个问题,是因为仅靠“空转转速”、“某负载时的转速”,是不足以确定电机的转速-扭力图线的。
只有提到“空转转速”,并假设输出扭力为0,以及“某扭力时的转速”,才足够确定这条直线。
而目前因为你的负载类型不清楚,无法把“某负载”和“某扭力”的关系对应起来,所以要造“什么样的马达”就无法确定了。

>> 至于恒定电流是指内阻都为1欧姆的马达在输出力矩相等或马达转速为0时是相等的,对吗?

不是这样,而是指通过调整电压让几个电机回路中的电流相等,再比较扭力。

>> 在内阻约为1欧姆时,应该选择什么直径的漆包线绕多少圈能达到要求!
纯电阻仅在电机转速为0时有意义,而你又否认要让你的电机工作在这个状态下;

一旦你的电机转动,因为转子线圈所产生的感抗效应就要记入你的公式中,正如老徐所说,这个时候应该谈“阻抗”(=“纯电阻”+“感抗”);
宏观表现为线圈产生反电动势,等效为电阻增大,在一定电压下工作电流减小。
而感抗的大小正如老徐所说,会随着转速的变化带来的频率变化而改变其大小,转速为零时也为0,这时候才只有纯电阻。

anjinaaa 2006/3/10 23:50:58

“纯电阻仅在电机转速为0时有意义,而你又否认要让你的电机工作在这个状态下”

我现在要求电机工作在此状态(转速为0),能否得出结论?

小花 2006/3/11 20:13:52

如果你仅要求电机在转速为0时扭力最大,一般只进行“恒流”的分析。

因为一旦“恒压”,那么这个时候的电流会很可观。
电池(恒压源)外部除了电刷的接触电阻,几乎没有电阻的存在(铜导线的电阻率在10的负八次方这个级别上)

而你又要求测试环境是恒压?这样能确保在不进行任何电流控制的情况下电机发热在允许的范围内么?

anjinaaa 2006/3/11 21:47:12

"而你又要求测试环境是恒压?这样能确保在不进行任何电流控制的情况下电机发热在允许的范围内么?"
不会的,我做了下列计算:
由公式:R=电阻率*L/S L为导线长度,S为导线横切面积
S=3.1415926*r*r
得出在R=1欧姆时,L=S/电阻率,电阻率=1.7*10(-8)
在漆包线直径为0.1MM时,L=0.46M
0.2MM L=1.85M
0.3MM L=4.16M
0.4MM L=7.4M
0.5MM L=11.5M
所以用线圈自身达到1欧姆电阻是有可能的,但上列计算我不知道选哪个线能绕到最大圈数?而且漆包线的直径也是我假设的,不知道实际的漆包线直径.

小花 2006/3/12 15:11:22

恩,导线实现这个电阻当然可以,不过有2个问题:

1. 忽略温度变化等影响,姑且认为你的计算是正确的,那么在线径大于0.3mm后对于130电机几乎没有实用意义。
基本上那么长的线是绕不进去的。

2. 如果用0.2或者0.1左右的线去实现这个电机,静态内阻为1欧姆。
则在4.8V下其电流可高达4A。
而一般工业标准中,截面积为1平方毫米的铜导线,其额定载流量也不过在7.5A左右;
何况0.2线径的线,其截面积只有0.0003平方毫米呢?


不过,从你以上的发言中,我倒是觉得你的要求更趋向于恒流,
即用4A左右的电流去驱动这个电机,让它能够提供最大的零转速驱动扭力,是这样么?

现在的问题是,除了电机自身电阻,你的电路中是否能允许外加其他电阻来控制电流的大小呢?

老徐 2006/3/12 15:59:33

小花:他在前面不是很明确标出了额定电流了吗?4。8V不超过5A.......这两个数值就可确定绕组数值了......再说,130电机不可能无限制提升它的扭力.......如果确实要突破有二个方向可选择:1.找其它型号电机如:180,260,380等.......2.可选择多极转子如:五极转子、七极转子等,此类转子属高扭力、低转速

anjinaaa 2006/3/12 21:46:27

谢谢你们的关注,谈了这么多,我自己也基本明确了方向了。
还想问一下,磁钢强的电机是不是也有缺点?听说发热大?还请你们多提供点意见!小弟我受益非浅。

电机可以串联电阻。

[此贴子已经被作者于2006-3-12 22:13:06编辑过]

小花 2006/3/12 22:51:29

电机中的两个主要效应都离不开磁场:

1. 转子能提供扭力,是线圈中电流在磁场中受力的结果;
2. 转子中有一定电流,是线圈在磁场中产生反电动势和外电压叠加后作用于电阻上的结果。

这两种效应都会随着磁场而改变,并最终达到一个平衡点,就是当前电机的工作点。

假设电机已经工作在某工作点A,电流为I
这时换用磁场较强的磁钢,则:

1. 对于效应1,电流受到磁场力的作用会加强,即能向负载提供更高扭力,因此转速有上升的趋势;
2. 对于效应2,则反电动势会加强,导致线圈中电流会减小,
从而又会使效应1中的电流受到磁场作用减弱,扭力减弱,转速有下降趋势。

这两种效应会随着磁场的加强而向两个方向移动,因此并非磁场越强则越有优势。
具体哪个效应对电机的影响大,则要取决于转子、线圈等条件。

但是对于0转速工作状态,因为无反电动势的效应,因此磁场加强一定会使输出扭力加强。
而这个时候只要电流不变,发热从理论上来说不会增加。

anjinaaa 2006/3/14 0:16:51

反电动势我懂,是转子切割磁感线产生的,是电机输出动力的基础。反电动势*电流即为电机输出功率,剩下的电压*电流就是发热了。电机在空转时,反电动势=电源电压(理想状态下),此时电流为0,电机不输出功率。而给电机+上负载时,外力迫使转子做减速运动,反电动势下降,电源电压-反电动势就会加在电阻上,于是电机中就会有电流通过,而通电线圈在磁场中会受到作用力(与负载方向相反),这个力会达到与负载平衡而达到稳定状态。

最后请问我应该选什么转子和磁钢?

小花 2006/3/14 20:53:25

既然懂这些,那么应该不会有你所要求的工作状态下,
“磁钢强的电机是不是也有缺点?听说发热大?”的疑问了,对么?

让电机工作在0转速下,提供最大扭力,先给一种选择的方案,
也表示我还没弄清你的目的,有一些疑惑。

无论选用什么转子和磁钢,(不用磁钢也可以)用强力胶水把电机转子粘死。
这种马达,绝对可以在0转速下提供最大的扭力啊?
这是不是你说说的“制动转矩”呢?

还是很奇怪你为什么要让马达工作在0转速下。

吴成剑 2006/4/1 20:33:32

怎样搭配才能获得最强的扭力呀?

EFS 2006/4/1 20:39:07

磁钢磁性要强,转子的绕线数要多,转子与磁钢的间隙要小。

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