
很多人在学习电机设计的时候都不知从何下手,看到电机学中的各种公式基本就劝退了大部分人。
之前的文章讲过,要想搞懂电机学原理只需要明白一个原理:
→即,电枢反应!
那么对于想学习电机设计的人来讲,该从哪里入手??
很多人都从仿真软件入手学习电机设计,这本身没有问题,但软件操作只是流程,与机械制图软件没什么本质差别,因此仅掌握软件操作是无法学会电机设计的。
那么该从何处入手电机设计呢?
软件操作这里就不谈了,任何一款软件都有很多资料供大家学习,而且现在公开课几乎每周都有。
我想告诉大家的是,要想学习电机设计,需要从:
→电机反电动势入手!!
~搞懂了电机反电动势就搞明白了电机!
~电机反电动势是电机最关键的参数!
~且没有之一!
为什么这么说?
下面和大家慢慢分析:
→原因一,反电势是电机运行及电磁能量转换的基础;
~变化的磁场产生变化的电场,这个电场就是反电动势
~这是电磁感应原理,是电机运行的基本原理,也是麦克斯韦方程组中重要组成部分;
~电磁感应原理+电枢反应=电机机电能量转换;(这部分内容在之前的文章有分析)
简单地讲,电机绕组像一个中转站,它把磁场能量储存起来以电场的形式发送出去,这个电场就是反电势!
磁场的能量不像电场能量那样更容易量化,它只能借助其他形式展现出来,反电势虽然是电场能量,但它一样蕴含着磁场能量!
→原因二,反电势的计算涵盖了电机所有参数;
~电机绕组参数
反电势的计算涵盖绕组匝数、绕组分布短距系数、斜槽斜极系数;
~电机尺寸参数
反电势的计算涵盖定子内径尺寸、定子叠高;
~气隙磁场参数(以永磁同步电机为例)
气隙磁场参数以转子永磁体气隙磁密为基础+卡特系数=气隙磁密;
卡特系数由定子铁心开槽、定转子气隙尺寸、定子轭部尺寸共同计算而来;
~电机运行转速
反电势与电机转速直接成正比;
由此可见,电机反电势涵盖了电机定转子所有参数的信息,
计算出来反电势,就计算出了电机所有参数;
或者说,计算反电势的过程就是电机设计的过程!
→原因三,反电势系数等于转矩系数;
得到了反电势系数就得到了电机转矩系数,因为:
~电机电磁功率=反电势✕电流;
~电机电磁功率=转矩✕转速;
→化简可得转矩系数=反电势系数;
既然如此,得到了反电势就可以直接得到电机输出转矩,即,机电能量转换的最终输出能量!
总结,
电机反电势无论从电机运行原理,还是电机参数计算,它作为电机最关键的参数(没有之一)当之无愧!
如果你想入门电机设计,那就从学习理解电机反电势开始!
